污泥有机-无机复混肥的生产工艺探讨

《污泥有机-无机复混肥的生产工艺探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污泥有机-无机复混肥的生产工艺探讨（20页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、污泥有机-无机复混肥的生产工艺探讨在有条件的污水处理厂，利用其产生的污泥制造有机-无机复 混肥是避免污泥产生二次污染实现其无害化、 减量化的一条有效的最 终的污泥处置方法。较为适合我国国情。这里污泥有机-无机复混肥 就是指利用污水处理厂污泥作为有机质、磷酸一铵、氯化钾、过磷酸 钙为无机原料，用造粒机生产的粒状有机-无机复混肥料。它的生产在国内污水处理行业已有几年历史了。 作为一种有机-无机复混肥料 它除了具有一般的肥效长，缓、速结合，防止土地酸化，改良土壤等 特性外，最突出特点就是保水性能好。目前我国污水处理行业生产有 机复混肥的厂家已有十几家了，工艺各有特点，均处于一种探索阶段。 笔者在保定

2、市排水总公司从事污泥制肥生产工作已多年，现总结出了一些生产经验，与大家共同探讨如下：我国目前已于2002年11月18日由国家技术监督检验局颁布了 有机-无机复混肥标准（GB18877-2002，并于2003年6月1日开始 实施，标准主要技术指标如下：表1有机-无机复混肥技术要求名称指标总养分（N P2Q、K2O 的质量分数/% 15.0水份的质量分数/% 20粒度（1.00mm-4.75mn或3.35mm-5.60mm /% 70酸碱度PH5.5-8.0蛔虫卵死亡率/% 95大肠菌值 10含氯离子的质量分数/% 3.0砷及其化合物（以As计）的质量分数/%0.0050镉及其化合物（以Cd计）的

3、质量分数/%0.0010铅及其化合物（以Pb计）的质量分数/%0.0150铬及其化合物（以Cr计）的质量分数/%0.0500汞及其化合物（以Hg计）的质量分数/% 46%磷酸-铵3 (P2O5) 46% 3(N) 10%1氯化钾3 (K2O) 60%过磷酸钙3 (P2O5) 16%1.2主要设备主要设备见表3:表3主要设备型号参数烘干机9JH2000A5.5KW粉碎机高崖悬辊破27KW碎机搅拌机LJ180011KW圆盘造粒机 28007.5KW二次烘干机1200X10005.5KW冷却筛分机1000X75003KW123 工艺次序污泥晾晒-发酵-烘干-粉碎-造粒-二次烘干-冷却-筛分t计量包装

4、124工艺说明将预处理后污泥经高温（进口温度 500 650C，出口温度60 100 C）烘干进步杀菌至水分13%以下,粉碎至100目以上，按一定 配比将尿素、磷酸一铵、氯化钾、过磷酸钙加入搅拌机内，搅拌均匀（6分钟左右），输入造粒机造粒，然后再送入滚筒干燥机内烘干至水分10%以下，烘干温度一般在进口 550 450 C出口 50- 75C，冷 却包装2. 工艺探讨2.1 污泥有机无机复混肥生产条件要求2.1.1 控制好污泥烘干温度。温度过高：一是有机质损失较大； 二是冷却时间长，影响产量，短时间物料温度降不下来，包装后放置 时易发生污泥燃烧现象。2.1.2 严格控制投料量。根据烘干设备的烘干

5、能力控制投料量， 使成品水分符合要求。 对于本工艺所采用的生产设备， 以生产 1.5 吨 小时成品的投料量较适宜。2.1.3 控制混料搅拌时间和搅拌过程中的加水量。 一般情况下搅 拌 6 分钟，足以使物料混合均匀，同时物料还可吸收一定水分，利 于造粒。搅拌过程中加水是污泥有机无机复混肥不同于其它复混肥 造粒过程的特点之一， 首先是污泥吸水速度较慢， 到造粒机内再加水 影响造粒速度； 二是污泥粉碎后较轻， 在搅拌和输送过程中易产生较 大粉尘，而且在空气中悬浮不易下沉，造成工作环境较为恶劣，为此 我们经过多次试验后，所采取的办法是在搅拌过程中加 15%左右的 水。经过检验该方法较为有效，改善了工作

6、环境，同时使生产工艺较 为流畅。2.1.4控制好造粒过程中的加水量。由于在搅拌过程中已加了一 部分水，因此在造粒过程中必须控制好喷水量。喷水过大，易产生大 球，同时使烘干负荷增大，产量降低；喷水量小，成球率低，次品增 多。还有由于污泥有机-无机复混肥在烘干过程中二次造粒作用较 小，因此在造粒时必须将成球率控制在 80%以上；同时停留时间不 宜过长，防止尿素在造粒机内溶解形成大球和粘壁。2.1.5 严格控制烘干温度。一般进口温度在 400 550C，出口 物料温度以不超过70C为易。温度偏低烘干效率低，成品水分超标； 温度偏高，影响成品质量，浪费原料（主要是尿素）和能源。2.1.6控制返料比。本

7、生产工艺返料比经过这几年生产实践总 结的经验是返料以不超过25%为易。如返料比过大，生产系统紊乱成品率降低。3工序验证3.1以草坪专用肥配料为例草坪专用肥原料配比见表4表4无机生产原料一 鞍钾酸钙配比O244O1583.1.2 检验结果结果产品检验分析结果见表5表5产品加工前后检验结果名称加工前检验结果加工后检验结果总养分（N P2O17.9616.805K2O）的质量分数/%水份的质量分数/%38.408.80有机质的质量分数/%24.6023.50粒度(1.00mm- 4.75mm或 3.35mm-5.60mn)/%83.50酸碱度PH6.76.8蛔虫卵死亡率/%未检出大肠菌值 104工艺

8、存在问题及进一步改进完善措施4.1粉尘问题城市污水处理厂污泥有机质含量在 35%- 55%之间，干污泥比 重较轻，污泥在烘干和粉碎过程中易产生粉尘， 且这种粉尘在空中旋 浮时间较长，从而造成生产环境的污染及物料损失， 宜在烘干设备的 出料口前端安装旋风除尘集料设备加以解决， 在粉碎过程中产生的粉 尘宜采用布袋除尘与水除尘相串联的除尘工艺加以解决。4.2气味问题污泥在烘干过程中，挥发性污染物和臭味随水蒸汽最终排入大 气，造成大气污染。在排入大气前宜采用热交换和冷凝装置去除水蒸 汽，然后进入生物滤塔脱掉污泥中令人不愉快的气味。4.3其它问题污泥晾晒和发酵工序该工序虽可降低生产成本、增加使用的安全

9、性等优点，但也存在着以下几个缺点；(1) 占地面积较大;（2）冬季加工时间长，不能满足污水厂污泥处理的需要；（3）损耗部分有机质和氮；（4）工人工作环境差。5 小结5.1 根据检验结果与配方基本吻合，表明生产工艺可靠性。5.2 污泥经过晾晒和发酵降低了污泥水份和黏性， 增加了造粒速 度和降低了烘干加工成本， 从而增强了产品的市场竞争力； 同时降解 了污泥中大分子物质增强了肥料的肥料效果；5.3 通过生产实践表明 , 在搅拌过程中加水，可以降低搅拌过程 中的粉尘和造粒过程中粉尘，改善工作环境，增加造粒速度。5.4 本工艺采取的烘干温度可以保证氮、 磷、钾和有机质的损失， 从而保证肥料的肥效，同时

10、还可杀灭大肠菌群和蛔虫卵。污水、污泥处理过程中恶臭控制技术1 前言恶臭广泛地产生于工农业生产， 市政污水， 污泥处理以及垃圾处 置过程。恶臭公害有损于周围环境。 某些恶臭气体被归类为有毒污染 物，其排放受到有关空气污染法规的约束。 该类有毒气体不在本文的 讨论范围内。 本文着重讨论市政污水， 污泥处理以及垃圾处置过程产 生的令人讨厌的臭味， 能使人们的心理， 感官造成不愉快的气体。中 华人民共和国国家标准 -恶臭污染排放标准 GB1455493 定义恶臭 为：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。 为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质量， 减少对空气造成 二次污染，对恶

11、臭进行有效的控制已势在必行。2 恶臭的来源和气体种类恶臭气体的来源： 市政污水， 污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭 气体的重要来源。 随着市区的不断向外扩大， 以往建在远离市区的处 理设施已经越来越接近新市区， 接近人们工作及生活场所， 深受恶臭 困扰的人们也越来越多。气体的种类：不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气 体。污水处理厂的进水提升泵房产生的主要臭气为硫化氢， 初沉池污 泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主， 污泥硷 化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。 垃圾堆肥过程中会产生 氨气、胺、含硫化合物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧消 化及污泥风干过程可能产

12、生很少量的硫化氢， 但主要有硫醇和二甲基 硫气体产生。3 恶臭控制技术3.1 国内外恶臭控制发展概况为了贯彻中华人民共和国大气污染防治法，我国在 1994 年1月 15日由国家环保局批准实施了控制恶臭污染物的恶臭污染物 排放标准 GB14554 93，对恶臭污染物及臭气的排放浓度等做出了 相关规定。在一些发达国家，如美国和加拿大，针对恶臭的法规大多 属公害法类的州或省级， 以及地方法规，而没有联邦一级的统一法规。 在实施方面也是本着因地制宜的原则， 选用最适合于本地区和本现场 的具体情况的控制方案和技术设备。 目前我国从事恶臭控制的专业单 位不多，尚不俱备从项目整体规划，工程设计，设备制造，系

13、统集成 和运行管理的综合能力。即使在一些发达国家，针对污水，污泥处理 和垃圾处置过程中的恶臭管理和控制技术比起其它处理技术本身也 是一个较新的领域。早期发展的技术主要是借鉴化工单元操作技术， 如吸收、吸附、氧化、燃烧等方法，这些技术已经非常成熟，可靠和 有效，且俱备完善的设计标准， 制造工艺，工程实施和运行管理经验。 因此，单元操作仍然是处理方法的主流。3.2 消除恶臭的几种方法针对我国目前的情况， 笔者认为湿式吸收氧化法和生物过滤法两 种技术是发展和应用的方向，以下将着重介绍。（1）湿式吸收氧化法湿式吸收氧化法是一种被广泛应用于恶臭控制， 非常成熟、稳定， 有效的工艺方法。该工艺最适合于处理

14、大气量，高浓度的恶臭气流， 如污泥稳定、 干化处理和焚烧过程所产生的恶臭等。 常用的设备有三 种塔：填料塔、 喷雾塔和文丘里洗涤塔。它们的设计宗旨就是最大限 度地增加液气接触，增进传质速率，从而达到较高处理率。在该处 理工艺中，恶臭气体首先被化学溶液吸收，然后被氧化，处理效果取 决于恶臭气体在化学溶液中的溶解度。当恶臭气流中同时含有氨气， 硫化氢和其它含硫气体时， 通常需采用多级吸收系统， 第一级用水或 硫酸溶液吸收除去氨气，然后用氢氧化钠提升 pH值，再由次氯酸钠 等氧化剂溶液吸收和氧化其余的恶臭气体， 如硫化氢， 硫醇和二甲基 硫等，最后经过除雾装置以后， 直接排放或与干净空气混合稀释后排

15、 放到大气中去。 该方法的优点是通过两级或三级吸收系统， 可以广泛 地除去多种恶臭气体， 并达到很高的去除效率。 该系统可以通过调节 加药量和溶液的循环流量来适应气流量和浓度的变化， 因此具有较强 的操作弹性。湿式吸收氧化法直接借用了化学工业里的单元操作理论 和实践经验， 具有非常成熟、 可靠、有效，特别是占地面积小等优点， 因此，在美国等发达国家得到广泛应用， 并在未来相当时期内仍将是 恶臭控制技术的主流， 特别是针对老厂的改造和有土地局限性的新建 厂的除恶臭更俱优势。 湿式吸收氧化法也有它的缺点， 如需要消耗大 量的水和化学溶液，电力等。如果除雾装置设计不当，可能会在排放 气体中夹带残留的

16、氯化物， 使得排气中有类似于漂白剂的气味。 所以， 除雾装置也是非常重要的系统组成部分。特别值得一提的是美国MEF PRO公司的恶臭控制系统，目前我 们从DUALLY部引进最大的恶臭控制系统，整个系统有六台 PT500-MD25多级吸收塔组成（五用一备），单台处理气量为 42000Nm3/h 厂家对氨气和硫化氢的设计去除率为 95%，但根据该公司三十多年来 的经验，建成后的实际去除率可望达到 99%（硫化氢）和 98%（氨气） 以上。该系统今年年中可望正式投入运行。 PT5 0 0 M D2 5的工艺流程 示意图（见图 1）。为了进一步适应亚洲地区，特别是中国地区的需求，METPRO公司已通过

17、北京天传海特环境科技有限公司将技术和设备制造转移 到中国，以降低成本，更好地为改善环境提供快捷高效的设备和服务。（ 2）生物过滤法生物过滤法处理过程是由天然滤料来吸附和吸收恶臭气流中的 臭气，然后由生长在滤料中的细菌和其它微生物来氧化降解。 通常情 况下，这些天然滤料上本身固有的细菌和其它微生物就足以用来除去 臭气，而非某些方法所谓细菌接种和添加化学药剂等额外工作。 然而， 滤料材料的选择至关重要， 主要考虑因素是是否适合细菌和其它微生 物的生长。可作为滤料的材料有：木削，垃圾堆肥过程的产物，沙、 土壤、石头、贝壳等。近年来，有机或无机的人工合成材料也逐渐被 开发和用作生物过滤料， 特别是类似

18、于填料塔中的有机物填料被用于 生物过滤洗涤塔， 由于人工合成材料的强度， 比表面积和均一性等性 能均优于多数天然材料， 生物过滤洗涤塔的操作和处理能力上将会有 一个大的飞跃， 如可望将生化反应停留时间从传统的 45 到 60 秒缩短 到 6 秒钟。这样，同样滤料通过面积的处理能力可增加 7 到 10 倍。图1 PT500-MD25工艺流程示意图生物过滤法主要有两种布置方式， 生物过滤池 （可在地面以上和 以下）和生物过滤塔。近年来，也衍生出不少其它设计方案，如美国 BIOCUB公司的PENTPAC和 LS 100型多层模块式设计。近 20 年来，生物过滤法被越来越广泛地用于污水，污泥处理和 垃

19、圾处置设施的恶臭控制， 但是发展比较还是缓慢， 而且生物过滤法 仍处于研究和发展阶段， 还有许多方面需要更进一步的理论研究和实 践经验。生物过滤法的生化反应过程需要相对较长的停留时间， 从而 需要很大的占地面积。 另外某些复杂和高浓度的恶臭气流处理的局限 性也阻碍了它的推广应用。尽管如此，生物过滤法仍然有广泛的前景。它具有独特的优点， 具有较强的恶臭去除能力、装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的 影响，如果设计得当， 运行和维护费用很低。 主要缺点是占地面积大、 难以控制滤料的均一性、透气性、湿度、温度和pH值等至关重要的操作参数。当氨气浓度超过35ppm时，氨离子会积累在过滤料中，从 而降低

20、去除效果。 生物过滤法还需用大量的水来加湿进气流和保持过 滤料接近 100%的最佳湿度环境，过程中会产生大量的渗沥液，需要 适当处理或处置。3）常用的恶臭控制技术方法恶臭控制可以采用多种方法，表1总结了几种比较常用的技术。表1各种恶臭处理方式概总技术方法应用费用优点缺点总去除率填料式中至重中等有效和必须处理度污投资湿染；中和运可靠；化学废99%法使用年水；消耗至大型行成吸设施本限长化学品收塔细中至重较上化学品需要软化雾度污种方消耗低用水，吸/湿染；中法投收器体积法 吸 收 器活性炭 吸 附 器至大型设施资多较大低至中度污 染；小 至大型设施取决 于活 性炭 填料 的置 换和 再生 的次 数方法

21、、结构简易只适用于 相对低浓 度的臭气，难以 确定活性 炭使用寿命/生物滤池低至中度污 染；小 至大型设施低投资和 运行 成本简易；运行、 维护最少难以确立设计标准，不适合高浓度臭气95%执八、重度污高投对于臭只经济适/氧染；大资和气和挥于大型设化型设施运行发性有施的高流法成本机化合量、难处物很有理的臭气效扩 散 至 活 性 污 泥 处 理 池低至中度污 染；小 至大型设施经济 适用 于已 有风 机和 扩散 装置 的设施简易；低运行、维护；有效易侵蚀风 机，不适 于高浓度臭气90 95%抗低至中取决臭气去除臭度污于化低投资效率有限/气染；小学品( =剂至大型的消50%设施耗量4总结针对我国市政污水，污泥处理和垃圾处置过程中日益突出的恶臭 问题及其特点，笔者认为湿式吸收氧化法和生物过滤法两种技术是发 展和应用的方向。其中，湿式吸收氧化法具有处理气量大，浓度高， 操作稳定，效率咼和占地面积小等优点，它将成为主流和首选技术。 在占地面积不受局限的情况下，针对中，低浓度的恶臭气流，生物过 滤法同样是一个很好的选择。但是无论选用哪一种技术方案，都必须 由专业人员对整个项目的恶臭的来源，特性和现场的具体情况做全 面，科学的调查，研究和分析，才能做出科学，合理的决策。