[發明專利]利用污泥制備活性土壤改良劑的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811048258.3
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109134145A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王在謙;林松;譚燕;孫麗;許先國
• 申請（專利權）人: 貴州水務運營有限公司
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04;C05F7/00;C02F11/00;C02F11/15;C02F11/127
• 代理公司: 貴陽易博皓專利代理事務所(普通合伙) 52116
• 代理人: 楊曉欣;張浩宇

本發明公開了利用污泥制備活性土壤改良劑的裝置及方法，利用污泥制備活性土壤改良劑的裝置包括污泥調節池、超聲波處理裝置、泥水分離裝置、調漿池、研磨裝置和濃縮干燥裝置。利用污泥制備活性土壤改良劑的方法，通過超聲波與堿處理，使污泥中的有價組分—腐殖酸得到徹底的破解和溶出，減少污泥產出；再將污泥進行泥水分離得到的含腐殖酸上清液與固體廢棄物磷尾礦混合調漿后經活化研磨、濃縮、干燥，獲得含腐殖酸活性土壤改良劑。本發明以固體廢棄物污泥和磷尾礦為原料，制備高附加值的含腐殖酸活性土壤改良劑，充分融合與利用了兩種固廢中的有價組分，本發明是一種能夠大宗化、高質化、高效化的固體廢棄物資源綜合利用方法。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物處理領域，特別涉及一種利用污泥制備活性土壤改良劑的裝置及方法。

背景技術

我國生活污水普遍采用活性污泥法進行處理，而污泥則是該過程不可避免要產生的副產物。污泥成分非常復雜，其中又以蛋白質、多糖、腐殖質、脂類以及核糖等有機物為主。污泥的產量非常巨大，據統計，我國污水處理廠的污泥(含水率90％左右)年產總量已超過4000萬t，占總固廢的3.2％。目前我國對于污泥的處理狀況并不樂觀，多以焚燒、填埋以及農用堆肥等粗狂式處理方式為主，同時也將對環境造成二次污染。

磷礦作為生產含磷化肥及磷酸鹽化學品必不可少的原料，已被我國列為戰略性儲備礦產資源。由于我國磷礦資源具有品位低、雜質多、嵌布粒度細的特點，磷礦用于磷化工生產前需通過各種選礦技術獲得滿足生產要求的磷精礦，然而每生產1t磷精礦，將產生0.45t磷尾礦，據統計，我國磷尾礦年總產量以超過800萬t，其P₂O₅含量多在10％以下，同時含有大量的難溶性的鈣、鎂、硅等雜質，綜合利用較為困難，造成資源的大量浪費。

污泥中普遍含有相當含量的腐殖酸，能夠有效活化磷尾礦中的難溶性磷、鎂、鈣、硅元素，用于土壤修復、改良，具有顯著效果。中國專利文獻CN 104892303.B(申請號CN201510252825.7)公開了一種活化磷尾礦的土壤調理機及制備方法。利用酒糟和/有機污泥與無機活化劑混合將磷礦尾礦中的難容鈣、鎂、磷、硅、鐵活化，制備土壤調理劑。該發明雖然能夠活化磷尾礦中的各類元素，但活化劑與磷尾礦適宜固-固相接觸活化，活化率難以最大化，同時，該發明中將污泥作為有機活化劑，在制備土壤調理劑時重量組成占比不高，固廢污泥難以實現大量利用，制備的土壤調理劑是否含有有益于土壤改良、肥效提升以及刺激作物生長的腐殖酸也不得而知。

發明內容

本發明的目的在于提供一種污泥和磷尾礦等固體廢棄物進行而制備活性土壤改良劑的裝置和方法，為大量綜合利用固體廢棄物的回收利用提供了一種全新方案。

根據本發明的一個方面，提供了利用污泥制備活性土壤改良劑的裝置，包括污泥調節池、超聲波處理裝置、泥水分離裝置、調漿池、研磨裝置和濃縮干燥裝置，所述污泥調節池的輸出端與超聲波處理裝置的輸入端連接以用于將污泥調節池內的污泥輸送到超聲波處理裝置，所述超聲波處理裝置輸出端與泥水分離裝置的輸入端連接，所述泥水分離裝置設有上清液出口和污泥出口，所述上清液出口與調漿池的輸入端連接，所述調漿池的輸出端與研磨裝置的輸入端連接，所述研磨裝置的輸出端與濃縮干燥裝置的輸入端連接。由此，通過超聲波與堿處理，使污泥中的有價組分—腐殖酸得到徹底的破解和溶出，減少污泥產出；再將污泥進行泥水分離得到的含腐殖酸上清液與固體廢棄物磷尾礦混合調漿后經活化研磨、濃縮、干燥，獲得含腐殖酸活性土壤改良劑。

在一些實施方式中，所述污泥調節池設有污泥輸入口和氫氧化鉀輸入口。由此，采用氫氧化鉀調節污泥的pH值，可在調節污泥pH值的同時補充鉀元素。

在一些實施方式中，所述濃縮干燥裝置包括濃縮器和干燥塔，所述濃縮器的輸入端與研磨裝置的輸出端連接，所述濃縮器的輸出端與干燥塔的輸入端連接，所述濃縮器設有蒸氣輸入口和冷凝水輸出口，所述干燥塔設有蒸氣輸出口，所述蒸氣輸出口與蒸氣輸入口連接。