[发明专利]一种用于污泥处理的垂直潜流式人工湿地装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于污泥处理的垂直潜流式人工湿地装置，包括空气加热器、通体管、处理池、收集管和湿地植物，空气加热器通过通体管与处理池连接，处理池的上方设有污泥管，处理池内设有过滤层，过滤层包括植物碳源填层、粗砂填层、细沙填层、沸石填层、陶粒生物滤料填层和碎石填层，植物碳源填层、粗砂填层、细沙填层、沸石填层、陶粒生物滤料填层和碎石填层自上而下依次铺设，收集管设置于处理池的底部，收集管的排水口伸出处理池外，湿地植物种植于处理池中的待处理污泥。冷空气经过空气加热器加热处理后通过通体管输送至处理池内，加速了污泥的干化处理，同时减少冬季的湿地植物枯死现象，污泥中的污水经过处理后再次利用。

技术领域

本发明涉及环境保护中的污水处理技术，具体为一种用于污泥处理的垂直潜流式人工湿地装置及方法。

背景技术

随着我国污水处理能力的快速提高，污水处理厂产生的污泥量也同步大幅度增加。而这些污泥中有大约80％没有得到妥善处理，造成的污染与再污染问题引起了社会的持续关注，污泥处理处置市场必将步入快速发展阶段。按照“绿色、环保、循环、低碳”的污泥处置要求，因地制宜地开发和选择合适的技术就显得尤为重要。传统的污泥堆肥技术存在高成本和对农用安全的担忧，消化技术存在运行费用高的缺点，新兴的焚烧技术投资高、技术复杂，而我国普遍采取的污泥填埋受到越来越严格的限制。因此，污泥处理需要对技术、经济和环境因素综合考虑。

污泥中含有丰富的有机物和氮磷钾等营养元素以及植物生长所必需的各种微量元素如钙、镁、铜、铁等，又可促进湿地植物的生长,湿地植物在生长过程中又促发污泥的稳定和无害化。经稳定和无害化的污泥,作为肥料使用能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进植物的生长，有望解决当今滥施无机化肥造成的土壤肥力下降和用地和养地的矛盾。现有的湿地污泥处理过程中普遍面临以下问题：1、冬季温度较低，污泥干化程度慢；2、植物易枯死导致整体系统容易被破坏，传统污水处理装置处理效率低；3、传统污水处理工艺的污泥直接填埋造成环境污染。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种用于污泥处理的垂直潜流式人工湿地装置。此装置采用空气加热器连接通体管，通体管连接处理池，空气经过空气加热器处理后加速了污泥的干化处理，同时减少冬季的湿地植物枯死现象，维持池内生态稳定。

本发明的另一目的是提供一种用于污泥处理的方法。此方法操作简单，节省能源能耗，处理效益高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于污泥处理的垂直潜流式人工湿地装置，包括空气加热器、通体管、处理池、收集管和湿地植物，所述空气加热器通过通体管与处理池连接，所述处理池的上方设有污泥管，所述处理池内设有过滤层，所述过滤层包括植物碳源填层、粗砂填层、细沙填层、沸石填层、陶粒生物滤料填层和碎石填层，所述植物碳源填层、粗砂填层、细沙填层、沸石填层、陶粒生物滤料填层和碎石填层自上而下依次铺设，所述收集管设置于处理池的底部，所述收集管的排水口伸出处理池外，所述湿地植物种植于处理池中的待处理污泥；

所述通体管包括第一通体管和第二通体管，所述第一通体管的一端与空气加热器连接，所述第一通体管的另一端与第二通体管的下端连接，所述第一通体管设置于处理池中，且位于湿地植物的下方，所述第二通体管的上端伸出处理池的待处理污泥。

优选的，所述空气加热器包括太阳能集热器、加热器、冷风管、热风管、预热器和鼓风机，所述太阳能集热器与加热器连接，所述太阳能集热器的进风口通过冷风管与加热器的一端连接，所述加热器的另一端与热风管连接，所述热风管通过预热器与鼓风机连接，所述鼓风机与第一通体管连接。

优选的，所述太阳能集热器设有拨片。

优选的，所述第一通体管的数量为5～20根，所述第一通体管之间相互平行且水平铺设于处理池内，所述第二通体管的下端与第一通体管连接，所述第二通体管的上端伸出待处理污泥且与处理池的池壁平行。

优选的，所述收集管的管壁设有孔洞。