專利名稱：一種低能耗、無(wú)污染的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種低能耗、無(wú)污染的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝，涉及脫水污泥好氧發(fā)酵處理技術(shù)，用于 對(duì)城鎮(zhèn)污水污泥的處理，也可用于下水道污泥，有機(jī)工業(yè)廢水污泥等有機(jī)污泥的處理。
背景技術(shù)：
隨著城市化的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)環(huán)境治理的要求提高及城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的完善，需處理 的污水污泥數(shù)量巨大，且由于污泥性質(zhì)的特殊性，其不僅含水率高，易腐爛，散發(fā)強(qiáng)烈的臭 氣，污泥中還含有有機(jī)物質(zhì)、氮磷、重金屬和鹽類以及病原微生物和寄生蟲(chóng)卵，如不對(duì)污水 污泥進(jìn)行有效地處理處置，將會(huì)破壞環(huán)境，污染水體和土壤，危害人體健康，對(duì)污水污泥的 處理處置和利用成為城市建設(shè)和發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)。目前對(duì)污水污泥的處理處置主要通過(guò)焚 燒、填埋、堆肥和投海等。采用焚燒處理處置方法雖然處理效果好，但是技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜而 且耗能大、費(fèi)用較高，并會(huì)造成大氣污染；填埋的方法受到場(chǎng)地、環(huán)境等條件的限制，目前 在污泥運(yùn)輸距離的合理范圍內(nèi)已很難找到合適的地點(diǎn)；投海處置的方法由于會(huì)污染海洋，對(duì) 海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈己造成威脅，國(guó)際已有公約明令禁止；污泥好氧發(fā)酵處理污水污 泥不但可以達(dá)到穩(wěn)定污泥的目的，同時(shí)還可制成肥料等，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、可 資源化等優(yōu)點(diǎn)，因而引起廣泛的重視，并進(jìn)行了大量的研究?，F(xiàn)在的脫水污泥好氧發(fā)酵工藝， 由于污泥含水率高，粘性大，污泥需用大量的輔料(如木屑、秸桿粉等)調(diào)節(jié)水份，以分散 污泥，并要求碳氮比(C/N為20~30)。盡管如此，仍不能很好的將污泥混合破碎，現(xiàn)有堆肥 工藝堆料顆粒大，運(yùn)行時(shí)供氧的能耗高，堆料顆粒內(nèi)部發(fā)酵不透，在堆肥過(guò)程中還會(huì)散發(fā)臭 氣污染工作環(huán)境，且堆肥產(chǎn)品還不能夠達(dá)到穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化要求和國(guó)家有 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此也妨礙了好氧發(fā)酵技術(shù)在污泥處理中的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有好氧污泥發(fā)酵工藝不足，尤其存在能耗高，大量使用植物殘?bào)w(如木屑、 麥草屑、戶葦屑等)，污染環(huán)境，穩(wěn)定化、無(wú)害化不徹底等方面的不足，發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究 提出了運(yùn)行能耗低，使用植物殘?bào)w少，不污染環(huán)境、發(fā)酵產(chǎn)品穩(wěn)定化、無(wú)害化指標(biāo)達(dá)到或優(yōu) 于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一種低能耗、無(wú)污染的污水污泥高溫好氧發(fā)酵工藝。
本發(fā)明工藝是這樣實(shí)現(xiàn)的首先對(duì)脫水污泥(含水率《80%)不落地與輔料按l:l的比 例定量進(jìn)入混合破碎機(jī)與輔料混合，以調(diào)整污泥的水份和減少工作環(huán)境的臭氣污染和地面污 染。輔料在工藝啟動(dòng)之初采用外加輔料(如木屑等)，待工藝正常運(yùn)行后，則用本發(fā)明工藝 的產(chǎn)品替代植物殘?bào)w。經(jīng)混合并破碎成小于20mm的堆料顆粒后，釆用布料機(jī)將堆料顆粒均勻分布到發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)堆成堆高為2.0m的堆體并用發(fā)酵腐熟產(chǎn)品覆蓋，以有效減少堆料散發(fā)的 氣味。本發(fā)明工藝采用兩倉(cāng)合一發(fā)酵方式，即一次發(fā)酵倉(cāng)和二次發(fā)酵倉(cāng)合一的方式進(jìn)行發(fā)酵， 也可采用分倉(cāng)方式，即一次發(fā)酵倉(cāng)和二次發(fā)酵倉(cāng)分開(kāi)建設(shè)。發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)設(shè)置可折卸、易清理、 防堵塞的通風(fēng)供氧系統(tǒng)對(duì)堆體內(nèi)供氧，通風(fēng)，風(fēng)壓為0.5kPa,使堆體內(nèi)得到充分供氧并全倉(cāng) 保持好氧狀態(tài)，控制碳氮比C/N為10 20,在此條件下，堆體在1天內(nèi)體內(nèi)溫度上升至55 'C以上，并在此溫度下持續(xù)維持不少于6天；或溫度上升至65。C以上，并在此溫度下持續(xù) 維持不少于4天，以充分殺滅病源菌和寄生蟲(chóng)卵，達(dá)到無(wú)害化。
在倉(cāng)內(nèi)經(jīng)6 8天的一次發(fā)酵后，堆料經(jīng)翻堆設(shè)備翻堆進(jìn)入二次發(fā)酵，再經(jīng)10 20天二 次發(fā)酵至腐熟，即能達(dá)到有機(jī)污染物質(zhì)穩(wěn)定化標(biāo)準(zhǔn)要求，污泥含水率降至40%以下，這種污 泥發(fā)酵產(chǎn)品即可用作園林綠化、農(nóng)業(yè)資源化處置。脫水污泥經(jīng)本發(fā)明工藝處理，由80%含水 率、黑色、發(fā)臭、有害的污泥，經(jīng)過(guò)20 30天的好氧發(fā)酵，變成了含水率40%以下的土褐 色、無(wú)害、無(wú)臭、減量可達(dá)到70%并能資源化利用的產(chǎn)品。
本發(fā)明工藝的優(yōu)點(diǎn)是高含水率(含水率《80%)的脫水污泥不落地，避免了工作場(chǎng)區(qū) 的臭氣污染和地面污染，直接與輔料進(jìn)入新研制的混合破碎機(jī)混合、破碎，避免了工作場(chǎng)區(qū) 的臭氣污染和地面污染；將混合料破碎成直徑《20mm大小的堆料顆粒，由于堆料顆粒小， 表面積大，氧利用率高，堆料松散，通風(fēng)阻力較小，與常規(guī)(規(guī)范)方法相比較，不僅利于 顆粒的完全發(fā)酵，而且堆料發(fā)酵時(shí)所需的風(fēng)壓、風(fēng)量均是現(xiàn)有常規(guī)工藝的一半；由于布料均 勻和堆料顆粒細(xì)小均一，本發(fā)明工藝的通風(fēng)阻力較小，堆高2m時(shí)，風(fēng)壓僅需靜壓0.5kPa， 遠(yuǎn)低于規(guī)范要求的堆高每增加lm，風(fēng)壓要求增加1 1.5Kp的要求，大大減低了能耗和運(yùn)行 費(fèi)用；本發(fā)明工藝在低碳氮比，C/N為10 20的條件下進(jìn)行發(fā)酵處理，因此除啟動(dòng)時(shí)需要 外加輔料(如木屑等)外，正常運(yùn)行時(shí)完全可以發(fā)酵產(chǎn)品替代，這就大大節(jié)省了外加輔料的 購(gòu)買和運(yùn)輸費(fèi)用。
另外，由于本發(fā)明污泥混合破碎的顆粒小，均勻布料，通風(fēng)供氧阻力小且布?xì)饩鶆?，?的利用效率高，倉(cāng)內(nèi)好氧充分，堆料采用兩倉(cāng)合一的方式發(fā)酵，不僅省去一次發(fā)酵倉(cāng)出料和 二次發(fā)酵倉(cāng)的進(jìn)料及兩倉(cāng)之間的物料傳輸，大大降低造價(jià)、占地面積、運(yùn)行費(fèi)用和處理成本。


附圖為本發(fā)明工藝實(shí)施例示意圖，其中-圖l.為本發(fā)明高溫好氧發(fā)酵工藝示意圖； 圖2.為現(xiàn)有高溫好氧發(fā)酵工藝示意圖。 結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的描述。 實(shí)施例一.
含水率為80%的污水廠脫水污泥和輔料分別進(jìn)入污泥料槽和輔料料槽，并按1:1的比例定量地進(jìn)入混合破碎機(jī)混合、破碎，在工藝最初啟動(dòng)時(shí)，外加木屑輔料，以調(diào)整污泥的水份， 待工藝正常運(yùn)行后，以本發(fā)明工藝發(fā)酵產(chǎn)品作為輔料。混合料經(jīng)混合破碎成小于20mm的堆 料顆粒后，通過(guò)布料機(jī)將堆料顆粒均勻分布到兩倉(cāng)合一的發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，堆料堆高為2.0m，并 用發(fā)酵腐熟產(chǎn)品覆蓋，以有效減少堆料散發(fā)的氣味。通過(guò)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置的可折卸、易清理、防堵 塞的通風(fēng)供氧系統(tǒng)，風(fēng)壓為0.5kPa，使堆體內(nèi)得到充分供氧并使全倉(cāng)各處始終保持好氧狀態(tài)， 在碳氮比C/N《20條件下，在1天內(nèi)堆體內(nèi)溫度上升至55t:以上，在此溫度下持續(xù)維持不 少于6天，以充分殺滅病原菌和寄生蟲(chóng)卵，達(dá)到無(wú)害化。經(jīng)8 10天的一次發(fā)酵后，在同一 發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)堆料經(jīng)翻堆設(shè)備翻堆后進(jìn)入二次發(fā)酵，經(jīng)10 20天的二次發(fā)酵并腐熟，達(dá)到有機(jī) 污染物質(zhì)穩(wěn)定化標(biāo)準(zhǔn)要求，污泥含水率《40%，減量》70%，堆體為淺褐色、無(wú)害、無(wú)臭、可 資源化的產(chǎn)品并進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，這種污泥發(fā)酵產(chǎn)品即可進(jìn)行資源化利用和處置。 實(shí)施例二
含水率為80%的污水廠脫水污泥和輔料分別進(jìn)入污泥料槽和輔料料槽，并按一定比例定 量地進(jìn)入混合破碎機(jī)混合、破碎，在工藝最初啟動(dòng)時(shí)，外加木屑等輔料，以調(diào)整污泥的水份， 待工藝正常運(yùn)行后，本發(fā)明工藝以發(fā)酵產(chǎn)品作為輔料?；旌狭辖?jīng)混合破碎成小于20mm的堆 料顆粒后，通過(guò)布料機(jī)將堆料顆粒均勻分布到一次發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，堆料堆高為2.0m，并用發(fā)酵 腐熟產(chǎn)品覆蓋，以有效減少堆料散發(fā)的氣味。通過(guò)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置的可折卸、易清理、防堵塞的通 風(fēng)供氧系統(tǒng)通風(fēng)供氧，風(fēng)壓為0.5kPa，使堆體內(nèi)得到充分供氧并使全倉(cāng)各處始終保持好氧狀 態(tài)，在碳氮比C/N《20條件下，在1天內(nèi)堆體內(nèi)溫度上升至65"C以上，并在此溫度下持續(xù) 維持》4天，以充分殺滅病原菌和寄生蟲(chóng)卵，達(dá)到無(wú)害化。經(jīng)6 8天的一次發(fā)酵后，將堆 料移至二次發(fā)酵倉(cāng)，通過(guò)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置的可折卸、易清理、防堵塞的通風(fēng)供氧系統(tǒng)和翻堆設(shè)備翻 堆，經(jīng)10 20天二次發(fā)酵并腐熟，達(dá)到有機(jī)污染物質(zhì)穩(wěn)定化標(biāo)準(zhǔn)要求，污泥含水率《40%， 減量》70%，堆體為淺褐色、無(wú)害、無(wú)臭、可資源化的產(chǎn)品并進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，這種污泥發(fā)酵產(chǎn)品 即可進(jìn)行資源化利用和處置。
權(quán)利要求
1.一種低能耗、無(wú)污染的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝，其特征在于首先對(duì)高含水率的脫水污泥(含水率≤80％)不落地直接進(jìn)入混合、破碎機(jī)與輔料混合，經(jīng)混合均勻，并破碎成小于20mm的堆料顆粒，碳氮比C/N控制在10～20；采用布料機(jī)將堆料顆粒均勻分布到發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，堆體堆高為2.0m，布料結(jié)束后，再用污泥發(fā)酵產(chǎn)品覆蓋；通過(guò)倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)供氧系統(tǒng)對(duì)堆體內(nèi)通風(fēng)供氧，風(fēng)壓為0.5kPa；在1天內(nèi)堆體內(nèi)溫度上升至55℃以上，在此溫度下持續(xù)維持≥6天；或者溫度上升至65℃以上，在此溫度下持續(xù)維持≥4天；經(jīng)8～10天的一次發(fā)酵后，堆料經(jīng)翻堆設(shè)備翻堆后進(jìn)入二次發(fā)酵，經(jīng)10～20天的二次發(fā)酵并腐熟，成資源化利用產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝，其特征在于經(jīng)20 30天好氧發(fā)酵 產(chǎn)品，其含水率《40%，減量可達(dá)70%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝，其特征在于堆料發(fā)酵采用兩倉(cāng)合一 發(fā)酵方式。
全文摘要
一種低能耗、無(wú)污染的污泥高溫好氧發(fā)酵工藝，涉及脫水污泥好氧發(fā)酵處理技術(shù)，用于對(duì)城鎮(zhèn)污水污泥，也可用于下水道污泥，有機(jī)工業(yè)廢水污泥有機(jī)污泥的無(wú)害化，穩(wěn)定化，減量化處理。本發(fā)明工藝通過(guò)將脫水污泥與輔料進(jìn)行混合、破碎成≤20mm的堆料顆粒，由布料機(jī)均勻分布成2m高的堆體并用發(fā)酵腐熟產(chǎn)品覆蓋，以有效減少堆料散發(fā)的氣味。在兩倉(cāng)合一或兩倉(cāng)分設(shè)的發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)設(shè)置可折卸、易清理、防堵塞、布?xì)饩鶆虻耐L(fēng)供氧系統(tǒng)和翻堆設(shè)備，控制發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)堆體的氧濃度、發(fā)酵溫度、含水率，使污泥發(fā)酵產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明工藝由于堆料顆粒粒徑細(xì)小，堆體疏松，利于供風(fēng)和堆體好氧發(fā)酵，污泥混合料顆粒發(fā)酵徹底，提高了污泥發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量并達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無(wú)害化，穩(wěn)定化，減量化指標(biāo)要求，而且還大大節(jié)省了電能消耗和減低運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號(hào)C05F17/00GK101618977SQ20081004016
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者吳星吾, 周增炎, 曹達(dá)文, 李國(guó)建, 盛金良, 高廷耀 申請(qǐng)人:城市污染控制國(guó)家工程研究中心;上海城市污染控制工程研究中心有限公司