[发明专利]一种城镇生活污泥制备有机营养土的系统及方法和有机营养土及应用

说明书

本发明属于城镇生活污泥资源化利用和土壤肥料技术领域，更具体地，涉及一种城镇生活污泥制备有机营养土的系统及方法和有机营养土及应用。该系统包括：预处理单元、高温高压反应单元、腐熟化与能量回收单元、有机营养土提取单元、有机营养土整形单元和用于控制各个单元运行的中央监测调控单元。本发明的污泥的处理过程可以通过自动化设备进行，中央监测调控单元通过人机界面监测和调控各单元的运行参数，运行人员与污泥无直接接触，运行工况方便查检和调整。解决了在传统模式下自动化水平低、工业化运行程度不高，受运行人员的管理水平、操作水平的影响大，难以对处理产物品质形成有效管控，品质特性波动较大等问题。

技术领域

本发明属于城镇生活污泥资源化利用和土壤肥料技术领域，更具体地，涉及一种城镇生活污泥制备有机营养土的系统及方法和有机营养土及应用。

背景技术

随着污水处理要求提标升级，污泥量与日俱增，城镇生活污泥含有大量的有机质、氮磷等营养成分，若经处理并达到一定标准后开展土地利用，可以获取其肥效成分用作肥料，从而发挥污泥的资源属性，这也是实现养分循环利用的重要形式。目前，国内外用来开展土地利用的污泥处理产物，主要通过厌氧消化和好氧发酵两种工艺方式生产。但传统的厌氧消化，由于受到污泥中有机物生物可获得性差的影响，降解率相对较低，腐熟化程度难以保障稳定达标，经处理得到的产物直接开展土地利用效果不理想，同时该方式因产气率低导致能量回收有限，能源效益不高，系统集成度低，生产过程的运行稳定性难以达到令人满意的程度；好氧发酵工艺因需要大量通风供氧，氨挥发、臭味等气体副产物逸散严重，环境友好度差，腐熟过程受碳氮比、温度、时间等因素影响大，腐熟时间也无法有效量化，腐熟过程中大量辅料的使用和人工投入导致综合运行成本提高，同时发酵过程需要较大占地面积。上述两种工艺在传统模式下自动化水平低、工业化运行程度不高，受运行人员的管理水平、操作水平的影响大，难以对处理产物品质形成有效管控，品质特性波动较大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种城镇生活污泥制备有机营养土的系统及方法和有机营养土及应用，通过技术单元的高度集成和整体系统的全自动化运行，对生产过程形成集中有效管控，保证产物品质特性稳定。以工业化生产的方式解决城市生活污泥体量大、处置难、环境不友好、生产场地紧张、腐熟化与杀菌效果不稳定、能量回收率低等问题，实现城镇生活污泥的安全稳定处理和土地资源化利用。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种城镇生活污泥制备有机营养土的系统，该系统包括：

预处理单元、高温高压反应单元、腐熟化与能量回收单元、有机营养土提取单元、有机营养土整形单元和用于控制各个单元运行的中央监测调控单元；

所述预处理单元包括除渣除砂装置、离心浓缩装置和预脱水装置：

除渣除砂装置用于去除城镇生活污水处理厂的初沉污泥中的大部分杂质；

离心浓缩装置用于对城镇污水处理厂的剩余活性污泥离心脱水；

预脱水装置用于对除渣除砂装置和离心浓缩装置所得物料的混合物进行预脱水，得到预脱水后的污泥；

所述高温高压反应单元包括调理容器、高温高压反应容器、缓存容器：

调理容器用于接收高温高压反应容器和缓存容器分别供给的第一闪蒸蒸汽和第二闪蒸蒸汽，以对预脱水后的污泥进行预热和浆化；

高温高压反应容器用于对从调理容器接收来的物料进行热水解并产生供给调理容器的第一闪蒸蒸汽；

缓存容器用于接收高温高压反应容器中热水解后的物料并提供供给调理容器的第二闪蒸蒸汽；

高温高压反应容器和缓存容器顶部分别设有第一释压阀和第二释压阀，用于控制高温高压反应容器和缓存容器的压力；

第一释压阀、第二释压阀分别通过密闭管道与调理容器的中下部连接；