一种粪便就地处理系统及其处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护领域，涉及一种粪便处理系统及其处理方法，尤其涉及一种 粪便就地处理系统及其处理方法。
【背景技术】
[0002] 城市粪便的处理方式主要有堆肥法、厌氧发酵产沼气法和焚烧法等三种处理方 式。
[0003] 堆肥法主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体，进行矿质化、腐殖化和无害 化，使各种复杂的有机态的养分，转化为可溶性养分和腐殖质，同时利用堆积时所产生的高 温(60~70°C)来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子，达到无害化的目的。
[0004] 厌氧发酵产沼气法中厌氧发酵是一个复杂的生物学过程，粪便中碳水化合物、月旨 肪及蛋白质等，在缺氧的条件及微生物的作用下，有机物可转化为甲烷。在厌氧阶段发酵处 理过程中，根据温度的差异可分为:常温厌氧发酵（即低温厌氧发酵）；中温厌氧发酵，一般 温度控制在36°C~38°C;高温厌氧发酵其温度一般控制在52°C~55°C。
[0005] 粪便污泥焚烧法的最大特点是实现了粪便污泥的高效综合利用，其基本原理:干 燥-造粒(颗粒化)-焚烧，该方法的工艺中使用发热量较高的氧化法处理污泥。该方法的系 统由于采用了较为先进的污泥焚烧装置，在连续运转中，不需任何辅助燃料，从而实现了能 源的高效利用。正常运转中，即使是发热量较低的消化污泥，需要的辅助燃料也很少。其流 程是:将粪便污泥经高压脱水后，送入干燥机，干燥后的污泥由造粒机制成颗粒状，投入焚 烧炉中进行燃烧。颗粒状物质既可作为肥料又可作固体燃料用。干燥时所需要的热风，由焚 烧炉中污泥燃烧时所释放出的热量提供;干燥机利用后的热风经热交换器再次反馈给焚烧 炉，以实现二次循环。整个系统利用的热风经旋风除尘器除尘，气体冷却器进一步回收余热 后由排风机送入排风筒。由于采用了"双闭环"式的热量循环系统，故整个系统的热效率很 尚。
[0006] 上述三种粪便处理工艺对比如下表所示：
[0007]
[0008] 上述几种粪便处理方法各有其优缺点，如采用焚烧法处理，就我国目前的焚烧处 理设施处理能力而言，还不能满足生活垃圾处理的需求，又如何谈处理城市粪便。厌氧发酵 产沼气法和传统的堆肥方法则存在占地面积较大，臭气无法得到控制，老百姓投诉较为激 烈等问题。目前国内堆肥多采用大型的堆肥仓，占地面积大，恶臭控制难。粪便的源头处理 设施设备尚处于空白阶段，如在源头进行处理，必须解决设备的小型化与恶臭治理，因此， 不仅要实现粪便处理的无害化，同时也要解决堆肥装置的小型化问题。
【发明内容】
[0009] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种粪便就地处理系统及其处理 方法。本发明通过新的粪便抽吸方式、固液分离、螺压脱水以及小型好氧动态发酵等工序将 城市粪便进行分离，大块的废物作为生活垃圾送往垃圾转运站，污水经下水道送往污水处 理厂处理，污泥则就地进行无害化处理，使各种污染物得到妥善处置，同时实现了废物再利 用生产有机肥料，实现资源的循环利用，真正达到了城市粪便处置的无害化、资源化及减量 化等目标。
[0010]为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0011] 第一方面，本发明提供了一种粪便就地处理系统，所述系统包括螺旋提升机、固液 分离装置、叠螺式污泥脱水机、加药装置和好氧发酵装置;所述螺旋提升机、固液分离装置、 叠螺式污泥脱水机和好氧发酵装置依次相连，加药装置与叠螺式污泥脱水机相连。
[0012] 本发明针对化粪池中泥沙含量较大的特点，借鉴泥沙输送的特性，对设备的进出 口进行优化设计，采用了新的粪便抽吸方式-螺旋提升机。传统的粪便抽吸方式是采用真空 栗，其易产生堵塞，磨损较大，易产生泄漏，污染周边环境;而本发明采用的螺旋提升机，不 会造成缠绕堵塞，提升效率高，特别是针对目前化粪池内非粪便杂物成分复杂，装置具有适 应性强等优点，同时还可省去每年1-2次的化粪池清掏工作。
[0013] 同时，本发明所述系统中采用叠螺式污泥脱水机对经固液分离装置分离的污水进 行处理，其解决了因城市粪便中成分复杂，化粪池内存在油脂类物质，普通的脱水机易产生 滤网堵塞，滤网清洗耗水量大，且效果不明显的问题。
[0014]作为本发明的优选方案，所述固液分离装置为固液分离一体机，用于对粪便中粒 径2 20mm的固体漂浮物进行阻隔提取，其中固体漂浮物的粒径颗粒可为20mm、30mm、40mm、 50mm、60mm或70mm等，以及粒径更大的颗粒。
[0015]本发明采用固液分离一体机，采取物理分离方式，针对粪便中大于20mm的固体漂 浮物进行阻隔提取，然后采用压榨脱水的方式，降低漂浮物的含水率，使分离出的废渣含水 率降至40%，方便运输。
[0016] 优选地，所述固液分离装置直接置于化粪池上。
[0017] 本发明固液分离装置直接置于化粪池上，直接在源头进行处理，解决了恶臭治理 问题，实现了粪便的就地资源化利用，使物质和能源循环利用，同时减少了粪便的再次运 输，避免了二次污染，节省了运输成本。
[0018] 优选地，所述系统还包括臭气收集系统，其用于对整个系统进行臭气收集。
[0019] 作为本发明的优选方案，所述叠螺式污泥脱水机中螺旋轴的转速为2~5r/min，例 如 2r/min、3r/min、4r/mir^5r/min，：?-步优选为 2 ~3r/min〇
[0020] 作为本发明的优选方案，所述系统为全封闭式处理系统。
[0021 ]优选地，所述系统直接置于化粪池上。
[0022]第二方面，本发明提供了上述粪便就地处理系统的处理方法，所述方法为：
[0023] 将化粪池中的粪便抽出，进行固液分离，分离出的废渣进行填埋或焚烧处理，分离 出的液体进行螺旋挤压脱水处理，螺旋挤压脱水处理得到的滤液外排，螺旋挤压脱水得到 的污泥进行好氧发酵处理制得有机肥料，并对整个处理过程中的臭气进行收集并集中处 置。
[0024] 作为本发明的优选方案，所述方法采用螺旋提升机将化粪池中的粪便抽出。
[0025] 作为本发明的优选方案，螺旋挤压脱水处理过程中投加絮凝剂。
[0026] 优选地，所述絮凝剂是通过加药装置投加的。
[0027] 优选地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0028]优选地，所述絮凝剂的投加量为每升液体中含絮凝剂1~2g，例如Ig、1.2g、1.4g、 1.6g、l .8g或2g等，进一步优选为1.5g。
[0029] 作为本发明的优选方案，所述螺旋挤压脱水处理在叠螺式污泥脱水机中进行。
[0030] 优选地，所述螺旋挤压脱水处理得到的污泥含水率< 70wt %，例如65wt %、 60wt%、55wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%、30wt%、25wt%或20wt% 以及其他合理的 数值。
[0031] 作为本发明的优选方案，所述好氧发酵处理在好氧发酵装置中进行。
[0032]作为本发明的优选方案，制得的有机肥料中大肠杆菌群数<100个/g，例如100个/ g、90个/g、80个/g、70个/g、60个/g、50个/g、40个/g、30个/g或20个/g等；蛔虫卵死亡率2 95%，例如95%、96%、97%、98%、99%或100%等，含水率<3(^七％，例如3(^七％、25￥七％、 20wt%、15wt%、10wt%或5wt%等。
[0033]更为具体的，所述处理方法为：
[0034]将螺旋提升机置于化粪池中，利用螺旋提升机将粪便提升至固液分离装置中，分 离出废渣和废液，分离出的废渣进行填埋或焚烧处理，分离出的废液经污水栗送至叠螺式 污泥脱水机进行螺旋挤压脱水处理，螺旋挤压脱水处理过程中通过加药装置向其中投加絮 凝剂，絮凝剂的投加量为每升液体中含絮凝剂1~2g，螺旋挤压脱水处理产生的滤液外排， 螺旋挤压脱水得到的污泥送入好氧发酵装置中进行好氧发酵处理制得有机肥料，制得的有 机肥料中大肠杆菌群数< 100个/g，蛔虫卵死亡率2 95%，含水率< 30wt %，并对整个处理 过程中的臭气进行收集并集中处理。