污泥有機－無機復混肥的生產工藝探討
在有條件的污水處理廠，利用其產生的污泥制造有機－無機復混肥是避免污泥產生二次污染實現其無害化、減量化的一條有效的最終的污泥處置方法。較為適合我國國情。這里污泥有機－無機復混肥就是指利用污水處理廠污泥作為有機質、磷酸一銨、氯化鉀、過磷酸鈣為無機原料，用造粒機生產的粒狀有機－無機復混肥料。它的生產在國內污水處理行業已有幾年歷史了。作為一種有機－無機復混肥料它除了具有一般的肥效長，緩、速結合，防止土地酸化，改良土壤等特性外，最突出特點就是保水性能好。目前我國污水處理行業生產有機復混肥的廠家已有十幾家了，工藝各有特點，均處于一種探索階段。筆者在保定市排水總公司從事污泥制肥生產工作已多年，現總結出了一些生產經驗，與大家共同探討如下：
我國目前已于2002年11月18日由國家技術監督檢驗局頒布了有機-無機復混肥標準（GB18877-2002），并于2003年6月1日開始實施，標準主要技術指標如下：
表1 有機-無機復混肥技術要求
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1．有機-無機復混肥料生產工藝
1.1 生產用原料
1.1.1 污泥預處理：脫水間脫水后污泥晾曬至水分45％左右，制成寬1.5 米、高1 米的條形堆，堆漚7－15 天，使它充分發酵。經過該工序后污泥將發生以下變化，一是部分病原菌、寄生蟲卵和草籽將被殺滅；二是部分大分子有機質將被分解，分解后的產物更利于植物吸收利用；三是污泥的粘性降低，解決污泥制肥后硬度較大、不利于分解和植物吸收等特點；四是經過該工序后污泥水分一般將降到25％左右，可大大降低污泥干化成本，以利于與其它有機肥競爭。
1.1.2 粒狀無機原料粉碎過100 目篩.無機生產原料見表2
表2 無機生產原料
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1.2 主要設備
主要設備見表3:
表3 主要設備
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1.2.3 工藝次序
污泥晾曬→發酵→烘干→粉碎→造粒→二次烘干→冷卻→篩分→計量包裝
1.2.4 工藝說明
將預處理后污泥經高溫（進口溫度500－650℃，出口溫度60－100℃）烘干進步殺菌至水分13％以下,粉碎至100 目以上，按一定配比將尿素、磷酸一銨、氯化鉀、過磷酸鈣加入攪拌機內，攪拌均勻（6 分鐘左右），輸入造粒機造粒，然后再送入滾筒干燥機內烘干至水分10％以下，烘干溫度一般在進口550－450℃出口50－75℃，冷卻包裝
2.工藝探討
2.1 污泥有機－無機復混肥生產條件要求
2.1.1 控制好污泥烘干溫度。溫度過高：一是有機質損失較大；二是冷卻時間長，影響產量，短時間物料溫度降不下來，包裝后放置時易發生污泥燃燒現象。
2.1.2 嚴格控制投料量。根據烘干設備的烘干能力控制投料量，使成品水分符合要求。對于本工藝所采用的生產設備，以生產1.5 噸／小時成品的投料量較適宜。
2.1.3 控制混料攪拌時間和攪拌過程中的加水量。一般情況下攪拌6 分鐘，足以使物料混合均勻，同時物料還可吸收一定水分，利于造粒。攪拌過程中加水是污泥有機－無機復混肥不同于其它復混肥造粒過程的特點之一，首先是污泥吸水速度較慢，到造粒機內再加水影響造粒速度；二是污泥粉碎后較輕，在攪拌和輸送過程中易產生較大粉塵，而且在空氣中懸浮不易下沉，造成工作環境較為惡劣，為此我們經過多次試驗后，所采取的辦法是在攪拌過程中加15％左右的水。經過檢驗該方法較為有效，改善了工作環境，同時使生產工藝較為流暢。
2.1.4 控制好造粒過程中的加水量。由于在攪拌過程中已加了一部分水，因此在造粒過程中必須控制好噴水量。噴水過大，易產生大球，同時使烘干負荷增大，產量降低；噴水量小，成球率低，次品增多。還有由于污泥有機－無機復混肥在烘干過程中二次造粒作用較小，因此在造粒時必須將成球率控制在80％以上；同時停留時間不宜過長，防止尿素在造粒機內溶解形成大球和粘壁。
2.1.5 嚴格控制烘干溫度。一般進口溫度在400－550℃，出口物料溫度以不超過70℃為易。溫度偏低烘干效率低，成品水分超標；溫度偏高，影響成品質量，浪費原料（主要是尿素）和能源。
2.1.6 控制返料比。本生產工藝返料比經過這幾年生產實踐總結的經驗是返料以不超過25％為易。
如返料比過大，生產系統紊亂成品率降低。
3 工序驗證
3.1 以草坪專用肥配料為例
草坪專用肥原料配比見表4
表4 無機生產原料
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3.1.2 檢驗結果結果
產品檢驗分析結果見表5
表5 產品加工前后檢驗結果
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4 工藝存在問題及進一步改進完善措施
4.1 粉塵問題
城市污水處理廠污泥有機質含量在35％－55％之間，干污泥比重較輕，污泥在烘干和粉碎過程中易產生粉塵，且這種粉塵在空中旋浮時間較長，從而造成生產環境的污染及物料損失，宜在烘干設備的出料口前端安裝旋風除塵集料設備加以解決，在粉碎過程中產生的粉塵宜采用布袋除塵與水除塵相串聯的除塵工藝加以解決。
4.2 氣味問題
污泥在烘干過程中，揮發性污染物和臭味隨水蒸汽最終排入大氣，造成大氣污染。在排入大氣前宜采用熱交換和冷凝裝置去除水蒸汽，然后進入生物濾塔脫掉污泥中令人不愉快的氣味。
4.3 其它問題
污泥晾曬和發酵工序該工序雖可降低生產成本、增加使用的安全性等優點，但也存在著以下幾個缺點；
（1）占地面積較大；
（2）冬季加工時間長，不能滿足污水廠污泥處理的需要；
（3）損耗部分有機質和氮；
（4）工人工作環境差。
5 小結
5.1 根據檢驗結果與配方基本吻合，表明生產工藝可靠性。
5.2 污泥經過晾曬和發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，從而增強了產品的市場競爭力；同時降解了污泥中大分子物質增強了肥料的肥料效果；
5.3 通過生產實踐表明,在攪拌過程中加水，可以降低攪拌過程中的粉塵和造粒過程中粉塵，改善工作環境，增加造粒速度。
5.4 本工藝采取的烘干溫度可以保證氮、磷、鉀和有機質的損失，從而保證肥料的肥效，同時還可殺滅大腸菌群和蛔蟲卵。
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