專利名稱：污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)保技術領域，是一種污泥無害化、資源化處理及再利用的方法。
背景技術：
目前，對生活和工業(yè)生產(chǎn)排放的污泥，有多種處理方法，其中，常用的是高溫好氧堆肥技術和污泥干化技術。
高溫好氧堆肥技術是將含水率為80％的脫水污泥和大約一倍的含水率為10％以下的干污泥、菌種、添加劑(粉煤灰)等進行混合，使混合后的物料含水率為55％左右(高溫好氧堆肥要求物料的含水率為55％)，然后通過專用設備將物料均勻送到臥式發(fā)酵倉內(nèi)，在發(fā)酵倉內(nèi)經(jīng)強制通風使物料充分好氧發(fā)酵，同時通過翻堆機攪拌使其均勻發(fā)酵并且推動物料向前運動。好氧發(fā)酵過程是通過好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉(zhuǎn)化成富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，反應的最終代謝物是CO2、H2O和熱量，大量熱量使物料維持在60℃以上的持續(xù)高溫，降低物料的含水率，有效地去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。
經(jīng)10~15天的堆肥發(fā)酵后物料的含水率已降至25％左右，堆肥發(fā)酵后的物料一部分作為菌種回填循環(huán)利用，另一部分可作為營養(yǎng)土，由于污泥中富含N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)，在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化，易于植物吸收，直接用于園林綠化、植被恢復、回填土等方面。
高溫好氧堆肥技術的優(yōu)點是能耗低、運行費用低、投資省，建設周期短。但有以下不足a、占地面積大，因為含水率80％的污泥需要加大于1倍的干泥，使其含水率調(diào)整到55％，以滿足高溫好氧堆肥的要求。
b、適合小型污水處理廠，處理量可以在50噸/日脫水污泥以下。自動化程度低，不能實現(xiàn)無接觸、無人操作。發(fā)酵過程中產(chǎn)生臭氣對環(huán)境污染大，需要上除臭裝置解決該問題。
由于高溫好氧堆肥技術存在一定缺陷，目前，國外在市政污泥處置中多以干化技術為主，其過程是含水率80％的污泥直接干化到含水率10％，但該技術投資大，耗能很高，并且具有一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有污泥處理技術的不足，提供一種污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成的方法，該方法可節(jié)約能源，占地小，自動化程度高，運行費用低廉，且安全可靠。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是提供一種污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，其先用干化技術對含水率≤80％的污泥進行半干化處理后，再對處理后的污泥做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，以得到可利用物。
所述的污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，其含下列步驟a)將生產(chǎn)單位產(chǎn)生的污泥，其含水率≤80％，以加熱蒸發(fā)的方式預干化，使含水率迅速達到60％以下；b)混合將含水≤60％的污泥、菌種、回填料和粉煤灰進行混合，攪拌均勻，使混合物中的污泥含水率達到55％；c)對所得混合物做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，經(jīng)10~15天堆肥發(fā)酵，混合物料的含水率降至25％左右；d)經(jīng)無害化處理完成的污泥，可造粒，做營養(yǎng)土。
本發(fā)明方法的特點是(1)能耗低(以日處理50噸含水80％污泥計)半干化比完全干化(含水由80％降到10％)節(jié)省50％以上的熱能。
(2)占地小對比完全干化，半干化設備主機體積只相當完全干化設備主機的體積一半。對比完全堆肥，因為半干化減容一半，以后再堆肥，對比完全堆肥占地減少一半。
(3)運行費用低以蒸汽為熱源如果每噸8bar蒸汽估價為40元，則核算半干化1噸污泥成本為39.6噸蒸汽×40÷50＝32元能源費用。對比完全干化62.7噸蒸汽×40÷50＝50元能源費用。(暫時考慮用電功率及其它條件一樣)(4)自動化程度高實現(xiàn)無接觸自動化操作，自動化、現(xiàn)代化程度高。
(5)適用范圍廣適合各大中型污水處理廠，不僅可以處理市政污泥、還可以處理石化污泥、酒糟等有機廢物，處理量可以在40-600噸/日脫水污泥。
(5)安全性高安全的系統(tǒng)間接干化，空氣需要量低，避免自燃。半干化過程中物料含水可干到60％，不產(chǎn)生粉塵，不會發(fā)生爆炸。


圖1為污泥干化能耗與污泥含水率的關系曲線圖；圖2為本發(fā)明污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵復合工藝流程圖。
具體實施例方式
多年來國內(nèi)外專家在這方面做了大量的分析研究和實驗，其中對不同含水率的污泥干化過程所消耗的能量進行了對比分析，得出了污泥干化能耗與污泥含水率的關系曲線，見圖1。
由圖1的關系曲線可知，脫水污泥經(jīng)加熱干化使含水率由80％降到60％這一段所消耗能量小，其主要去除的是污泥中的游離水；同樣含水率在35％以下繼續(xù)干化消耗能量也小，這兩段的能量消耗基本接近理論值；污泥在含水率35％-60％之間，為污泥的塑性階段，這階段污泥的流體特性類似膠水，膠狀、粘稠，很難處置，對其干化消耗能量急劇增加，很難干化。根據(jù)上述特性，干化污泥要避開污泥塑性階段。要充分利用污泥干化特性，盡量在含水率60％以上，35％以下干化。在含水率為35％-60％之間干化耗能約為含水率60％以上和35％以下干化能耗的2.5倍；所以我們對市政污泥采用預干化技術，使脫水污泥含水率由80％降至60％，這樣大大節(jié)約了能耗。
本發(fā)明污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，是先用干化技術對含水率≤80％的污泥進行處理，使含水率降低到60％以下，再對處理后的污泥做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，以得到可利用物。其過程是采用污泥加熱干化過程中能耗最低的階段(含水率由80％~60％)，使污泥含水率由80％降至60％，再與部分菌種進行混合，使污泥含水率調(diào)整到55％，含水率55％的污泥正好適合污泥高溫好氧堆肥發(fā)酵的條件，經(jīng)10~15天堆肥發(fā)酵，物料的含水率降至25％左右；在這個過程中，污泥中一些有毒有害病菌被殺死，有機質(zhì)在好氧菌作用下完全分解。堆肥發(fā)酵后的物料一部分作為菌種回填循環(huán)利用，另一部分可作為營養(yǎng)土，由于污泥中富含N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)，在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化，易于植物吸收，直接用于園林綠化、植被恢復、回填土等。
本發(fā)明污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法的工藝流程，見圖2所示，含下列步驟a)將生產(chǎn)單位產(chǎn)生的污泥，其含水率為65～80％，以自然蒸發(fā)的方式預干化，使含水率達到60％；b)混合將含水60％的污泥、菌種、回填料和粉煤灰進行混合，攪拌均勻，使混合物中的污泥含水率達到55％；c)對所得混合物做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，經(jīng)10~15天堆肥發(fā)酵，混合物料的含水率降至25％左右；d)污泥處理完成，可造粒，做營養(yǎng)土，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或園林綠化。
權(quán)利要求
1.一種污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，其特征在于先用干化技術對含水率≤80％的污泥進行半干化處理，再對處理后的污泥做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，以得到可利用物。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，其特征在于含下列步驟a)將生產(chǎn)單位產(chǎn)生的污泥，其含水率≤80％，以加熱蒸發(fā)的方式預干化，使含水率達到55~60％；b)混合將含水55~60％的污泥、菌種、回填料和粉煤灰進行混合，攪拌均勻，使混合物中的污泥含水率達到50~55％；c)對所得混合物做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，經(jīng)10~15天堆肥發(fā)酵，混合物料的含水率降至24～26％；d)經(jīng)無害化處理完成的污泥，可造粒，做營養(yǎng)土。
全文摘要
本發(fā)明污泥半干化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術集成方法，涉及環(huán)保技術領域，是一種污泥無害化、資源化處理工藝方法。該工藝方法，先利用干化技術對含水率≤80％的污泥進行半干化處理，再對處理后的污泥做高溫好氧堆肥發(fā)酵處理，以得到可利用物。該方法可節(jié)約能源，占地小，自動化程度高，且運行費用低廉，可用于各大中型污水處理廠，對市政污泥、石化污泥、酒糟等有機廢物進行處理，處理量為40－600噸/日脫水污泥。
文檔編號C05F7/00GK1727292SQ20041007113
公開日2006年2月1日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者王璠, 霍躍文, 王濤 申請人:機科發(fā)展科技股份有限公司