随着世界工业生产的发展,城市人口的增加,工业废水与生活污水的排放量日益增多,污泥的产出量迅速增加,城市污水污泥是城市污水处理的副产品,为避免二次污染和有效利用污泥中的有效成分,污泥的处理已经成为全世界关心的问题。目前污泥的处理方式主要有填埋、投海、焚烧、堆肥资源利用等。本文通过对污泥的几种处理方式的比较,认为将稳定化、无害化处理后的污泥作为一种有机肥料使用,将成为我国一种很有应用前景的污泥处置与利用途径。 我国是人口众多的农业大国,对城市污泥实行堆肥无害化处置是适合我国国情的方法,既解决了污染问题,又解决了农业有机肥源问题。因此,本论文对城市污泥处理提出了“污泥半干化与堆肥技术集成工艺”,并对该工艺技术中的关键设备“污泥干化设备”、“堆肥中翻堆机”进行了设计研究。 一、污泥半干化技术与高温好氧发酵技术集成工艺研究;通过对污泥干化能耗与污泥含水率的关系的研究,提出将污泥含水率由80%干化至60%称为半干化阶段,该阶段能耗低,物料体积减少一半,减少占地面积。然后与部分菌种及少量干泥进行混合,使污泥含水率达到50～55%,适合污泥高温好氧堆肥发酵的含水率,再进行高温好氧发酵。该集成工艺具有如下特点:能耗小,安全可靠性高,占地小,运行费用低,自动化程度高,适用范围广。 二、对污泥半干化技术与高温好氧发酵集成工艺中的半干化设备进行了研究。采用间接干化技术,在提高过程控制水平、实现无人操作上提出了研究方案并对设备的温度、压力、含氧量、物料的含尘量等参数进行了研究,实现监控技术,确保设备安全性和可靠性。同时对污泥的脱水率、出料速度和干化温度、干化时间的最佳匹配控制技术;设备的抗腐蚀、磨损技术进行了研究。 三、对污泥半干化技术与高温好氧发酵集成工艺中的堆肥阶段的翻堆设备进行了设计研究,设计出链条式翻堆机,该翻堆机可同时进行物料混合、翻堆、输送及疏散功能一体化,提高了自动化水平,实现无人操作。同时对翻堆速度、输送量和设备行走速度之间的匹配技术;设备的抗腐蚀、磨损技术及自动化控制技术进行了研究。 四、该技术在唐山西郊污水处理厂进行了实际应用,取得了很好的效果。污泥半干化技术与高温好氧发酵集成技术实现了节能、高效、自动化,该集成技术中创新设计的链条式翻堆机,具有物料混合、翻堆、输送及疏散等一体化功能。本论文的成果为城市污泥堆肥技术提供了新型的工艺和设备,该污泥半干化技术与高温好氧发酵集成技术的研究具有重要的理论研究价值、经济