糞便無害化處理廠工程設計研究

時間:2022-08-02 03:22:19

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糞便無害化處理廠工程設計研究

1引言

浙江省中南部某縣城由于城市化進程較快,配套的環衛基礎設施建設嚴重落后于城市發展,城鎮糞便大多排入城市管網或被偷運至城郊棄置,從而加重污水管網污染負荷,污染城鎮環境,影響居民身心健康。為控制糞便對居民生態環境的影響,必須建設糞便處理廠對城鎮糞便進行無害化處理。該糞便無害化處理廠位于該縣城垃圾填埋場和垃圾焚燒廠旁,選址對于糞渣和糞便廢水的處置十分有利。其服務范圍為該縣的3個街道和9個鄉鎮。設計處理規模為50t/d。

2工程設計內容

糞便處理工藝設計的主要內容包括:糞便的進料、糞便的處理、處理后糞便及糞便廢水的出路、除臭處理等。工藝流程:流程說明:糞便收運車清運的糞便運至糞便處理廠的卸糞區,密封卸入自清式轉盤固液分離機中,去除糞便中的8mm以上故障垃圾(如塑料袋、紙、動物尸體、纖維、繩子、衣物、木頭、石塊、金屬等),分離出的故障垃圾經壓榨脫水后運至填埋場填埋處理,壓榨后的故障垃圾含水率小于65%。經自清式轉盤固液分離機過濾后的糞漿依靠重力流入沉砂池內,經自由沉淀除砂后,再由沉砂池溢流入糞便調節池,沉砂池底部沉淀的泥沙通過運砂螺桿收集至沉砂池的一端,再通過砂泵泵入洗砂分砂一體化裝置內。洗砂分砂一體化裝置可以把砂礫從泥砂進一步中分離出來,對糞漿中直徑大于0.2mm的砂礫分離效率可高達95%,一體化裝置還具有洗砂的功能,通過清洗分離出砂礫有機物含量小于3%,含固率達90%,可用于市政管道墊層及路基材料,分離的糞漿和洗砂液進入糞便調節池。糞漿經過除砂后進入絮凝脫水設備,其處理能力為8-12m3/h,糞漿進入脫水設備前添加絮凝劑,以保證對糞漿的脫水效果,絮凝劑為聚丙烯酰胺;絮凝脫水后的糞渣通過輸送機輸送至垃圾箱內,可資源化利用或填埋處理。各處理車間產生的臭氣通過臭氣收集管道,通過引風機引至臭氣處理系統,處理達標后排入大氣。絮凝脫水產生的糞便污水收集后通過管道排入旁邊垃圾填埋場中垃圾滲濾液處理設施中進行處理,達標后排放。2.1計量系統。糞便運至處理廠,首先經過設在地磅房附近的數字汽車衡,計量糞便運輸的車次及糞便量。2.2卸糞系統。卸糞口是吸糞車排放管和處理設備連接的進料口,是從固液分離機上引出的一根不銹鋼進料管道。能與吸糞車排放管可靠、方便地密封對接,保證在泄糞過程中沒有臭氣及糞液外溢。卸糞系統包括對接裝置、連接軟管、平衡裝置等。本廠配置一臺固液分離設備,該設備設計有2個卸糞口。2.3固液分離系統。吸糞車內的糞便通過管道密閉卸入自清式轉盤固液分離機的進料端口,自清式轉盤固液分離機的2臺驅動裝置帶動所有盤式轉動柵都同步順時針旋轉,此時設備進口端的糞便故障垃圾被旋轉的轉動柵輸送至固液分離機出口一端排出,排出的故障垃圾落入帶有壓榨功能的螺旋輸送機,被壓榨并輸送至垃圾箱內。而糞便中的漿液從每組旋轉的轉動柵盤與柵盤之間運動柵間中得以有效分離,并排至自清式轉盤固液分離機底部的收集腔體,分離機底部腔體與DN300管道連接,糞漿通過將管道重力排入沉砂池內,固液分離機運行中無需消耗額外的水量用以對分離過程的沖洗。2.4糞便除砂系統。吸糞車收集的糞便中含有大量的砂礫,如果不去除這些砂礫,將對后續處理機械造成影響,磨損機械設備,降低設備的使用壽命。因此,根據糞便固液分離設備的特點,需設計沉砂池,去除漿液中的砂礫。沉砂池設置在儲料坑附近,靠近糞便綜合處理車間,方便把沉淀的泥砂輸送到洗砂分砂一體化裝置內。在沉砂池底部安裝水平排砂螺桿,排砂機主要由運輸槽體、有軸螺旋、耐磨襯板、驅動裝置等部分組成。底部沉砂沿著螺桿旋轉的方向被運輸到沉砂池底部的集砂坑。排砂泵將集砂坑中的砂水混合物提升至洗砂分砂一體化裝置進行分離。2.5糞便調節池和攪拌設備。糞便調節池的設計主要考慮的是調節漿液的質和量,使漿液能夠均衡的進入下一處理單元。糞便調節池主要功能為貯存經固液分離處理后的糞便漿液,調節池用于調節絮凝脫水段的進料,均衡由于糞便運輸等原因產生的變化系數。為防止糞便調節池內漿液表層形成板結,設雙曲面攪拌機1臺,實現了漿液上下翻滾,防止表層的糞便板結。同時設提升泵1臺,將糞便漿液提升至絮凝脫水系統,進行脫水處理。2.6糞便絮凝脫水系統。絮凝脫水裝置位于糞便綜合處理車間內,包括1臺加藥設備,1臺經過改進的絮凝脫水設備。通過投加絮凝劑對糞便進行預處理,可改善脫水性能,提高脫水機的生產能力,絮凝劑采用聚丙烯酰胺,投加量約占絕干泥重量的3‰,糞便漿液脫水將從4~5%固含量的稀漿液最終脫水成固含量30~35%的泥餅,脫水后濾液中CODcr≦3000mg/L。絮凝脫水后的泥餅送入填埋場填埋或用作農肥以實現資源化利用。2.7糞便污水處理。經絮凝脫水后產生的糞便廢水,經管道排入旁邊垃圾填埋場的垃圾滲濾液系統中進行統一處理,達標后排放。2.8除臭系統。除臭系統應做到處理效率高、設備噪聲低、材質防腐蝕。糞便接收口及固液分離設備等高濃度臭氣產生處,應設置沖洗裝置和操作密封蓋。除臭系統應保證糞便處理廠周邊地區的環境空氣符合《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)的有關規定;廠界的污染控制值應符合現行國家標準《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)的有關規定。

3結束語

該設計本著“穩定化、無害化、減量化和資源化”的原則,因地制宜地設計了糞便無害化處理工程,實現糞便的無害化處理和資源的可持續發展,從根本上解決縣城糞便的污染問題。

參考文獻

[1]周楊.城市糞便處理系統淺析[J].環境.2008/S1:16-17.

[2]吳軍,許冰斌,陸曉,等.畜禽糞便的無害化處理[J].中國畜牧獸醫文摘,2016,32(12):15-15.

作者:叢海櫻 王豐 陳樂樂 單位:杭州市城鄉建設設計院股份有限公司