專利名稱：城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城鎮(zhèn)污水處理廠脫水泥餅的好氧堆肥方法，屬于固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)大多數(shù)城市生活污水采用活性污泥法進(jìn)行處理，每年都產(chǎn)生大量剩余污泥，而且隨 著我國(guó)城市生活污水排放量的增加和處理率的提高，污泥產(chǎn)生量迅速增加。大量積累的污泥 不僅占用土地，而且污泥中含有的大量有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物及難降解有機(jī)物、微量元素、病原微生物 和寄生蟲卵、重金屬等成分，均有可能通過不同途徑對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，因此需要對(duì)污泥 進(jìn)行妥善處理處置。污泥的主要處理處置方法包括填埋、焚燒和堆肥等。堆肥處理可以將污 泥中含有的大量有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為腐殖酸，和污泥中的營(yíng)養(yǎng)元素一起形成肥料，堆肥產(chǎn)品可廣泛 用于園林綠化、填埋覆土等，從而實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用，因此很多城市將好氧堆肥作為污 泥處理系統(tǒng)的重要組成部分。
然而，城鎮(zhèn)污水污泥堆肥也面臨一些限制因素，如占地面積大、處理時(shí)間長(zhǎng)等。這是由 于城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的脫水泥餅含水率一般在80%左右，為粘性膠狀固體，孔隙率小，氧 氣輸送和水分散發(fā)困難，難以直接好氧發(fā)酵。因此，污泥好氧堆肥前， 一般要通過摻加分散 劑、產(chǎn)品回流或熱干燥等方法將其含水率降至60%左右。污泥熱干燥成本很高，而產(chǎn)品回流 降低堆體含水率要求進(jìn)泥含水率本身較低，因此摻加分散劑是改善污泥堆體結(jié)構(gòu)的主要方式。 分散劑一般采用木屑、秸稈等有機(jī)分散劑，摻加量一般和污泥的體積比為1:1至2:1，因此 堆體體積龐大，污泥減量效果不佳；另一方面，由于這些含有大量木質(zhì)素、纖維素等難降解
有機(jī)物的分散劑不能在一次發(fā)酵過程中降解，為了保證產(chǎn)品性能，需要進(jìn)行二次發(fā)酵，使得 整個(gè)處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1 3個(gè)月。
針對(duì)摻加分散劑引起的污泥好氧堆肥問題，有研究者提出了摻加可回收分散劑的辦法， 但它們?nèi)匀粫?huì)加大堆體體積，并且堆肥完成后還要將其篩選出來，增加了堆肥成本和處理步 驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種城鎮(zhèn)污水污泥好氧堆肥的方法，用該方法可以在不摻加分散 劑的情況下，使原始含水率80%的城鎮(zhèn)污水污泥正常好氧發(fā)酵，得到污泥堆肥產(chǎn)品。
為達(dá)到上述目的，最為關(guān)鍵的是在不摻入大量木屑、秸稈等分散劑的前提下如何保證污 泥氧氣和水分的輸送。在堆肥過程中，木屑等以難降解的木質(zhì)素和纖維素為主的有機(jī)分散劑， 在一次發(fā)酵過程中很難被降解；而污泥在脫水之前如果繼續(xù)進(jìn)行生化氧化完全可以得到進(jìn)一 步的降解，因此木屑、秸稈等分散劑調(diào)節(jié)堆料碳氮比的作用較小，而主要起到改善污泥堆體 結(jié)構(gòu)的作用。為此，本發(fā)明不加入木屑、秸稈等分散劑，而采用結(jié)構(gòu)化好氧堆肥技術(shù)，將污 泥制成細(xì)長(zhǎng)條，并排鋪設(shè)形成污泥層，多層污泥保持適當(dāng)層高疊放在一起，形成結(jié)構(gòu)化堆體， 從而保證氧氣可以進(jìn)入到污泥內(nèi)部，同時(shí)水分可以逐步從污泥中脫出。
本發(fā)明步驟如下-
(1) 污泥接種和預(yù)成型處理。將進(jìn)泥和堆肥產(chǎn)品按3:1 5:1的重量比進(jìn)行混合，然 后采用擠壓成型方法將其加工為污泥長(zhǎng)條，并排置于輕型支撐板上，作為一層污泥。污泥條 橫截面直徑1 1.5 cra，總長(zhǎng)度不小于5 m (可以斷開)，污泥條之間相距0. 5 era,并排不少 于100條。
(2) 污泥堆體構(gòu)建。長(zhǎng)方體污泥發(fā)酵倉(cāng)采用保溫材料制成。將支撐板從發(fā)酵倉(cāng)側(cè)面從下 至上依次插入支撐板并鋪設(shè)污泥條，最終多層污泥疊放在一起形成污泥堆體。污泥層之間相 距2 cm，堆體總高度為2 2. 5 ro。
(3) 強(qiáng)制通風(fēng)發(fā)酵。發(fā)酵倉(cāng)一端設(shè)進(jìn)氣口，另一端設(shè)排氣口，排氣口接抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽吸 通風(fēng)，總通氣量約3 5mV(m3堆體'h)(可視環(huán)境溫度等情況有所變動(dòng))。經(jīng)7天左右，堆 肥完成后可以停止發(fā)酵。
(4) 堆肥產(chǎn)品收集。發(fā)酵完成后，從發(fā)酵倉(cāng)側(cè)面抽出支撐板，污泥產(chǎn)品被擋板刮掉，落
入發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，將堆肥產(chǎn)品取出后收集在一起，可加工成污泥復(fù)合肥，也可用于焚燒、填埋或
制建材處理。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 不需要進(jìn)行二次發(fā)酵，處理效率高，減量效果好。
2、 由于堆肥產(chǎn)品不含其它殘留分散劑，加工性好，便于進(jìn)一步制復(fù)混肥，也可用于焚燒 或制建材。3、堆體構(gòu)建后，無需翻堆，僅需要適量通風(fēng)即可完成發(fā)酵。


圖l是城鎮(zhèn)污水污泥結(jié)構(gòu)化好氧發(fā)酵裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是城鎮(zhèn)污水污泥結(jié)構(gòu)化好氧發(fā)酵裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖?？諝鈴膫}(cāng)體一端進(jìn)入，另 一端排出，倉(cāng)體外覆蓋保溫材料。本發(fā)明方法采用的工藝設(shè)備可以分為四個(gè)處理單元預(yù)成 型處理、堆體構(gòu)建、通風(fēng)發(fā)酵和產(chǎn)品收集。下面結(jié)合圖l和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
實(shí)施例1
某城市生活污水處理廠產(chǎn)生的脫水泥餅，其含水量為80%，有機(jī)質(zhì)含量為76%，碳氮比為 10. 1。
(1) 預(yù)成型處理。將脫水污泥和返混堆肥產(chǎn)品按重量比3:1混合，然后擠壓成橫截面直 徑lcm，總長(zhǎng)5m的污泥條，并排鋪設(shè)在發(fā)酵倉(cāng)底部的支撐板上，污泥條間距0.5cm,并排 100條。
(2) 堆體構(gòu)建。在發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)從下向上依次插入支撐板，并鋪設(shè)污泥。將多層污泥層疊加 在一起，支撐板間距2 cm，堆體總高度為2.5ra。
(3) 通風(fēng)發(fā)酵。采用引風(fēng)機(jī)進(jìn)行通氣，通氣量l 3mVmin，開始至倉(cāng)內(nèi)溫度達(dá)到50°C， 采用間歇進(jìn)氣，間隔時(shí)間5分鐘，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)溫度超過5(TC，進(jìn)氣10分鐘，停止5分鐘。污泥 在好氧狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)酵，初期含水率降低較慢，隨著反應(yīng)進(jìn)行，2 3天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥層裂隙增多，發(fā)酵加速，4 6天后完成發(fā)酵過程。
(4) 產(chǎn)品收集發(fā)酵完成后，支撐板抽出，污泥被擋板從支撐板上刮落，收集在一起。 發(fā)酵倉(cāng)預(yù)備下一批次處理。
實(shí)施例2
某城市生活污水處理廠產(chǎn)生的脫水泥餅，其含水量為70%，有機(jī)質(zhì)含量為62%，碳氮比為
9.3。
(l)預(yù)成型處理。將脫水污泥和返混堆肥產(chǎn)品按重量比5:1混合，然后擠壓成橫截面直 徑1.5 cm,總長(zhǎng)5m的污泥條，并排鋪設(shè)在發(fā)酵倉(cāng)底部支撐板上，污泥條間距0. 5 cm，并排100條。
(2) 堆體構(gòu)建。在發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)從下向上依次插入支撐板，并鋪設(shè)污泥。將多層污泥層疊加 在一起，支撐板間距2 cm，堆體總高度為2 m。
(3) 通風(fēng)發(fā)酵。采用引風(fēng)機(jī)進(jìn)行通氣，通氣量l 3mVmin，開始至倉(cāng)內(nèi)溫度達(dá)到5(TC， 采用間歇進(jìn)氣，間隔時(shí)間5分鐘，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)溫度超過50。C，進(jìn)氣10分鐘，停止5分鐘。污泥 在好氧狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)酵，初期含水率降低較慢，隨著反應(yīng)進(jìn)行，1 2天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥層裂隙增多，發(fā)酵加速，4 6天后完成發(fā)酵過程。
(4) 產(chǎn)品收集發(fā)酵完成后，支撐板抽出，污泥被擋板從支撐板上刮落，收集在一起。 發(fā)酵倉(cāng)預(yù)備下一批次處理。
權(quán)利要求
1、城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)預(yù)成型處理將脫水污泥與返混堆肥產(chǎn)品按重量比3∶1～5∶1進(jìn)行混合，并擠壓成污泥條，多條并排鋪設(shè)在輕型支撐板上，形成污泥層；(2)構(gòu)建堆體將多層污泥疊放在一起，保持層間距，形成污泥堆體，堆體置于發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)；(3)通風(fēng)發(fā)酵采用抽風(fēng)機(jī)將適當(dāng)流量的空氣從倉(cāng)一端引入，通過堆體后從倉(cāng)另一端排出；(4)產(chǎn)品收集發(fā)酵完成后，支撐板從倉(cāng)內(nèi)抽出，堆肥產(chǎn)品被擋板從支撐板上刮下，收集在一起。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述污泥條 橫截面直徑為1 1.5 cm，污泥條間距0.5 cm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述層間距 為2 cm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述發(fā)酵倉(cāng) 倉(cāng)體由保溫材料構(gòu)成。
全文摘要
城鎮(zhèn)污水污泥進(jìn)行好氧堆肥的方法，屬于固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域。將脫水污泥與返混堆肥產(chǎn)品按重量比3∶1～5∶1進(jìn)行混合，并擠壓成污泥條，多條并排鋪設(shè)在輕型支撐板上，形成污泥層；將多層污泥疊放在一起，保持層間距，形成污泥堆體，堆體置于發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)；通風(fēng)發(fā)酵；發(fā)酵完成后，支撐板從倉(cāng)內(nèi)抽出，堆肥產(chǎn)品被擋板從支撐板上刮下，收集在一起。所述污泥條橫截面直徑為1～1.5cm，污泥條間距0.5cm。所述層間距為2cm。本發(fā)明不需要進(jìn)行二次發(fā)酵，處理效率高，減量效果好。由于堆肥產(chǎn)品不含其它殘留分散劑，加工性好，便于進(jìn)一步制復(fù)混肥，也可用于焚燒或制建材。堆體構(gòu)建后，無需翻堆，僅需要適量通風(fēng)即可完成發(fā)酵。
文檔編號(hào)C05F17/00GK101602620SQ20091008613
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者吳恩惠, 歡 李, 李洋洋, 聶永豐, 金宜英 申請(qǐng)人:清華大學(xué)