專利名稱：：污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置(一)所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種農(nóng)業(yè)設(shè)備，特別涉及一種污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置。(二)
背景技術(shù)：
：近年來，我國對環(huán)境保護和處理力度不斷加強，但相對于廢水廢氣而言，固體廢棄物的處理和利用相對滯后，側(cè)重點也僅限于城市垃圾的處理。隨著城市污水處理廠的增加和廢水處理量的增大，大量的過剩污泥成為二次污染源，嚴重制約著城市環(huán)境改善和污水處理廠的發(fā)展。據(jù)報道，污水處理廠過剩污泥的處理量僅為廢水處理總量的3%。我國農(nóng)作物秸稈資源豐富，年產(chǎn)量約為5億噸，但利用率不足30%，相當(dāng)多的地區(qū)，每年將大量秸稈就地焚燒，浪費能源污染環(huán)境。隨著城市生活污水和工業(yè)廢水的強化處理實施，每年各地污水處理廠排放產(chǎn)生的過剩污泥日益增加，成為污染環(huán)境、制約企業(yè)發(fā)展的重大難題。在我國北方地區(qū)，每年秋后大量農(nóng)作物秸稈的處理往往采取就地焚燒的辦法，嚴重地污染大氣環(huán)境，而且又浪費了能源。目前無有效的污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置。(三)
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種操作方便的污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，包括混料機、翻料機，其特殊之處在于所述混料機的前端及混料機、翻料機之間分別設(shè)有輸送帶；混料機、翻料機頂端分別敞口，敞口處設(shè)有噴淋龍頭。本實用新型的污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，所述混料機的側(cè)部開有菌種加入口。定量干燥的玉米秸稈經(jīng)破碎后用水噴淋濕與定量的菌種一層層加入到一定量的過剩污泥中，嚴格控制物料的含水率以及N/C比，進入升溫階段后定期翻動料堆以補充氧氣，同時根據(jù)物料水分情況適當(dāng)補充水分。在物料經(jīng)過溫度初升溫階段、高溫階段和降溫階段三個過程后，再有少量陳化時間，即可有合格成品完成。1菌種對堆肥效果的影響1.1未加輔助菌種取濟南污水處理一廠和二廠的過剩污泥各4kg混和，取2kg干燥的玉米秸稈破碎成長度為2cm左右，并用水淋濕，以一層污泥加蓋一層秸稈的方式堆積，形成d)30X30cm的料堆，料堆頂端插入一只溫度計，觀測結(jié)果見表l。表l污泥與秸稈發(fā)酵實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由表1的結(jié)果可以看出，在常溫條件下，3d初升溫階段料堆并未有反應(yīng)，10d期間內(nèi)翻動一次料堆后至30d溫度仍未有效上升，實驗效果不明顯。1.2加入輔助菌種取濟南污水處理一廠、二廠的過剩污泥各5kg混和，取2kg干燥的玉米秸稈破碎成長度為2cm左右，并用水淋濕。取養(yǎng)雞廠新鮮雞糞8kg混入污泥中，以一層污泥加蓋一層秸稈的方式堆積集，形成cb50X50cm的料堆，料堆頂端插入一只溫度計，觀測結(jié)果見表2。表2污泥與秸稈發(fā)酵實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由表2的結(jié)果可以看出，在常溫下，選用養(yǎng)雞廠新鮮雞糞作為輔助菌種加入到污泥中，其它實驗條件不變，料堆在初升溫階段、一次發(fā)酵和二次發(fā)酵階段以及降溫階段的溫度變化比較明顯。1.3秸稈含水率對堆肥效果的影響污水處理廠排出的過剩污泥一般含水率為70%80%，據(jù)資料報道，最適宜用于堆肥的城市垃圾的含水率要求在40%~60%，顯然污泥的含水率高于城市生活垃圾堆肥的最佳值。如果采取自然風(fēng)干或摻入部分粉煤灰、爐渣等辦法以減少污泥中的水分，勢必造成實際生產(chǎn)過程中成本的提高，而且污泥為膠狀，稠度比較大，操作也非常不易。因此考慮能否在堆肥過程中摻加千燥的秸稈以減少污泥中的水分，做了對比效果實驗，實驗結(jié)果見表3。表3秸稈含水率對堆肥效果的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表3中可以看出，在用干秸稈和濕秸稈分別進行堆肥實驗的過程中，雖然在料堆初升溫階段的溫度差距并不大，但顯然用水將秸稈淋濕有利于菌種的繁殖；在主升溫階段，采用濕秸稈進行堆肥實驗的升溫效果更好些。40d以后將料堆翻開觀察，采取濕秸稈堆肥后，在料堆中的秸稈基本全部腐爛，呈細碎狀混于肥土中，而用干燥的秸稈進行堆肥的料堆中，有近多半數(shù)秸稈未能腐爛呈桿狀，影響堆肥效果。1.4充氧對堆肥效果的影響好氧堆肥關(guān)鍵步驟是必須間斷性對料堆進行空氣補充，以利于好氧菌群的繁殖，尤其在污泥含水率較高的情況下更應(yīng)該不斷進行補氧措施。實驗中，在主升溫階段對料堆進行翻堆補氧，取得了明顯的實驗效果，其實驗結(jié)果見表4。表4翻堆充氧對堆肥效果的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由實驗結(jié)果可以看出，堆料在5天內(nèi)溫度不斷上升，而溫度在達到43'C時就產(chǎn)生停止上升的情況，在第8天進行翻堆處理補充空氣以增加氧氣量，之后數(shù)天溫度就快速進入了主升溫階段。因此，在堆肥全過程中，適當(dāng)對料堆進行空氣補充后堆肥實驗的效果非常明顯。2.結(jié)果2.1結(jié)果分析(1)分析表l、表2的結(jié)果，可以確定污水廠排出的過剩污泥活性不夠，如果不是和城市生活垃圾組合而僅與秸稈結(jié)合進行堆肥處理，必須加入輔助菌種。實驗過程中在污泥中加入新鮮雞糞后效果較好。混合料堆各種原料總的碳氮比(C/N)控制在18:126:1，基本符合好氧堆肥的最佳C/N值。(2)分析表3和表4的結(jié)果，玉米秸稈破碎長度最好控制在2cm左右，長度太大不易腐爛，長度過小使得料堆之間的空隙太小，不利于空氣貯存而影響好氧菌群的繁殖。另外，在堆肥的過程中用水將干秸稈淋濕后使用則是十分必要的，可以較快的使其腐爛，以提高堆肥的效果。確定了菌種和其它反應(yīng)條件后，在堆肥過程中必須向料堆內(nèi)提供氧氣以利于菌群的繁殖，最廉價的措施是采用定期間斷性翻動料堆的辦法。實驗證明，在料堆升溫過程中每星期翻動一次或二次效果較好，尤其在主升溫階段效果更加明顯。2.2堆肥產(chǎn)物質(zhì)量2.2.1物理狀況分析料堆經(jīng)過初升溫、主升溫、降溫和陳化全過程中，基本形成了有機腐殖肥。其物理狀況見表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表5的結(jié)果可以看出，堆肥后的產(chǎn)物無臭味，重量為12.5kg，是原有重量的62.5%，體積縮小了1/3，肥土手感良好，抓住成團松手后松散，大量的玉米秸稈基本全部腐爛，只有少部分呈細碎狀混于肥土中。2.2.2質(zhì)量狀況分析經(jīng)山東省農(nóng)科院中心實驗室和山東省疾病預(yù)防控制中心檢測，堆肥的最終產(chǎn)物質(zhì)量基本符合國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其各項檢測結(jié)果見表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>分析表6的結(jié)果，氮、磷、鉀和有機質(zhì)四個指標(biāo)的含量中，只有鉀的含量低于GB8172-87國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，其余全部超標(biāo)。而重金屬元素含量只有鎘(Cd)超標(biāo)，其它重金屬元素均符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。堆肥的滅菌效果也符合GB7959-87國家標(biāo)準(zhǔn)，達到了無害化處理。2.3結(jié)論(1)由于該實驗所使用的污泥、秸稈等原料量比較小，料堆規(guī)模尚不夠大，如果料堆的體積達到lm3以上，堆肥效果會更加明顯；(2)堆肥產(chǎn)物中重金屬元素鎘(Cd)超標(biāo)，因此建議不可對農(nóng)田作物直接施用，可用于城市綠化產(chǎn)業(yè)中城市綠化帶草坪以及花卉大棚的生產(chǎn)中?？紤]到鉀(K20)含量低，可在肥料中加入無機鉀鹽進行適量補充。(3)如果將該實驗擴大形成工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，存在著大量秸稈收集、運輸、破碎等困難因素。廠址選擇要遠離人群居住區(qū)域，最好設(shè)在城鄉(xiāng)結(jié)合部以便于運輸過剩污泥以降低生產(chǎn)成本，還要占用少量土地，荒地最好。實現(xiàn)這些條件則必須得到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政府部門的大力支持，否則很難實現(xiàn)該項目的持續(xù)發(fā)展。因此，將過剩污泥與秸稈做快速堆肥實驗就有著很現(xiàn)實的社會效益和應(yīng)用價值。既處理了固體廢棄物，保護了環(huán)境，又為社會提供了一種優(yōu)質(zhì)的有機腐殖肥，該實驗有如下幾個特點(1)借鑒城市生活垃圾堆肥處理方法而建立的工藝路線科學(xué)合理，簡便易行；(2)所做的反應(yīng)條件對比實驗針對性強，有實用價值；(3)可同時處理污水處理廠過剩污泥、農(nóng)作物秸稈以及養(yǎng)雞廠雞糞3種不同的固體廢棄物，并且效果明顯；(4)堆肥產(chǎn)物是一種優(yōu)質(zhì)有機腐殖肥，除重金屬元素鎘(Cd)超標(biāo)外其余指標(biāo)均符合國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可用于城市綠化產(chǎn)業(yè)中使用。本實用新型將城市污水處理廠過剩污泥與固廢物農(nóng)作物秸稈結(jié)合，采用生物技術(shù)經(jīng)一定工藝方法進行好氧快速堆肥處理，生產(chǎn)出符合城市綠化產(chǎn)業(yè)使用的優(yōu)質(zhì)有機腐殖肥。本實用新型避免了手工操作的麻煩，適合大規(guī)模的生產(chǎn)，便于推廣應(yīng)用。(四)以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型使用時的工藝流程框圖。圖中，l混料機，2翻料機，3前端輸送帶，4噴淋龍頭，5菌種加入口，6中間輸送帶。具體實施方式附圖為本實用新型的一種具體實施例。如圖1所示，該實施例包括混料機1、翻料機2，其特征在于所述混料機1的前端及混料機1、翻料機2之間分別設(shè)有前端輸送帶3、中間輸送帶6;混料機1、翻料機2頂端分別敞口，敞口處設(shè)有噴淋龍頭4，混料機1的前端輸送帶3上方設(shè)有噴淋龍頭4;混料機1的側(cè)部開有菌種加入口5。定量干燥的玉米秸稈經(jīng)破碎后放在前端輸送帶3上，用水噴淋濕一層層進入混料機1內(nèi)的一定量的過剩污泥中，定量的菌種通過菌種加入口5隨著玉米秸稈的速度加入到混料機1內(nèi)，嚴格控制物料的含水率以及N/C比，進入升溫階段后經(jīng)中間輸送帶6進入翻料機2定期翻動料堆以補充氧氣，同時根據(jù)物料水分情況適當(dāng)補充水分。在物料經(jīng)過溫度初升溫階段、高溫階段和降溫階段三個過程后，再有少量陳化時間，即可有合格成品完成，堆肥實驗工藝流程見圖2。權(quán)利要求1.一種污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，包括混料機(1)、翻料機(2)，其特征在于所述混料機(1)的前端及混料機(1)、翻料機(2)之間分別設(shè)有前端輸送帶(3)、中間輸送帶(6)；混料機(1)、翻料機(2)頂端分別敞口，敞口處設(shè)有噴淋龍頭(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，其特征在于-所述混料機(1)的側(cè)部開有菌種加入口(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，其特征在于所述混料機(1)的前端輸送帶(3)上方設(shè)有噴淋龍頭(4)。專利摘要本實用新型公開了一種農(nóng)業(yè)設(shè)備，特別公開了一種污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置。該污水廠過剩污泥與秸稈快速堆肥裝置，包括混料機、翻料機，其特殊之處在于所述混料機的前端及混料機、翻料機之間分別設(shè)有輸送帶；混料機、翻料機頂端分別敞口，敞口處設(shè)有噴淋龍頭；所述混料機的側(cè)部開有菌種加入口。本實用新型將城市污水處理廠過剩污泥與固廢物農(nóng)作物秸稈結(jié)合，采用生物技術(shù)經(jīng)一定工藝方法進行好氧快速堆肥處理，生產(chǎn)出符合城市綠化產(chǎn)業(yè)使用的優(yōu)質(zhì)有機腐殖肥。本實用新型避免了手工操作的麻煩，適合大規(guī)模的生產(chǎn)，便于推廣應(yīng)用。文檔編號C05F17/02GK201065385SQ200720018公開日2008年5月28日申請日期2008年2月19日優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日發(fā)明者馬銘杰申請人:山東建筑大學(xué)