本發(fā)明涉及固體廢物處理技術領域，尤其涉及一種有機固體廢棄物制備有機肥料的方法。

背景技術：

近年來，我國經濟飛速發(fā)展，人民生活水平日益提高，對環(huán)境提出了更高要求，帶動污水處理效率的逐漸提高，與此同時，污水處理過程產生大量的剩余污泥有待處理。城市污水處理廠剩余污泥中含有豐富的有機質、氮、磷和其他一些營養(yǎng)物質，具有可觀的肥效成分。

隨著生活水平的提高，餐廚垃圾產生量也與日俱增，如何無害化、資源化處理餐廚垃圾，實現(xiàn)餐廚廢棄物的有效資源化，對我國的經濟與環(huán)境發(fā)展產生重大的意義。

城市污水廠剩余污泥等有機固體廢棄物厭氧消化和好氧堆肥處理是較常見的方式之一。

厭氧消化是微生物在不存在氧氣的情況下分解生物可降解材料的一系列過程。生物可降解材料包括廢紙、餐廚垃圾、高濃度有機廢水、動物排泄物和液體廢物等。厭氧消化適合于處理濕潤的有機材料，被廣泛用于有機廢物的處理。

好氧堆肥是在有氧氣條件下，借助好氧微生物(主要是好氧細菌)的作用，有機物不斷被分解轉化的過程。在污泥中加入一定比例的膨松劑和調理劑，比如秸稈、稻草、城市園林落葉剪枝、粉煤灰或生活垃圾有機物等，通過好氧微生物群落在潮濕、有氧環(huán)境下對廢物中有機物的氧化、分解，使有機物轉化為腐殖質。

剩余污泥含水率通常大于95％，而堆肥物料最佳含水率為55～60％。因此如何實現(xiàn)更高效率的厭氧消化和好氧堆肥顯得尤為重要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)有機固體廢棄物制備有機肥料工藝投配含固率低，水力停留時間長，消化器容積大，消化后泥餅脫水性能較差，病原菌殺滅不足等缺點，提供一種有機固體廢棄物制備有機肥料的方法。

本發(fā)明對有機固體廢棄物進行熱水解預處理，經過預處理后，有機固體廢棄物再經過高效厭氧消化，殘渣進行脫水，然后進行高溫好氧堆肥處理工藝，大大提高有機固體廢棄物脫水性能，自動化程度高，產沼時間短、效率高，熱能循環(huán)利用，大大降低調理劑用量，效果更好。

本發(fā)明提供了一種有機固體廢棄物制備有機肥料的方法，包括以下步驟：

1)預熱工序：將含固率為2.5～20％的有機固體廢棄物利用預熱反應器中進行預熱至80～90℃；

2)熱水解處理工序：預熱處理后的有機固體廢棄物轉移至熱水解反應罐中進行熱水解反應；熱水解反應罐內以壓力為0.6MPa、溫度為155～170℃的熱蒸汽進行熱水解處理30～50分鐘；

3)物料緩沖換熱工序：熱水解處理后的有機固體廢棄物通過緩沖換熱器閃蒸釋放預熱蒸汽，產生廢熱蒸汽；經緩沖換熱器處理后的有機固體廢棄物降溫至50～65℃，后輸送至流化式厭氧反應器；

4)流化式厭氧消化工序：有機固體廢棄物在流化式厭氧反應器中進行流化式高固體厭氧消化產沼反應；所述厭氧反應器中設置有攪拌器，產生的沼氣用于熱水解反應其提供能源生產高壓蒸汽；本發(fā)明中后續(xù)脫水工藝產生的出水，也用泵打入厭氧反應器，使得厭氧反應器中液體和固體充分混合，呈流動狀態(tài)；

5)螺桿式脫水工序：厭氧反應后的有機固體廢棄物進入螺桿式脫水機進行壓榨脫水，出水泵入流化式厭氧反應器；

6)好氧堆肥工序：脫水后的濾餅加入調理劑、混合均勻后送至高溫好氧堆肥系統(tǒng)進行堆肥處理，產生有機肥料。

所述步驟1)中，有機固體廢棄物包括市污水廠剩余污泥、餐廚垃圾、禽畜糞便、廢棄果蔬等。

所述步驟2)中，預熱后的有機固體廢棄物間歇定量地送至熱水解罐，熱水解處理后有機固體廢棄物含固率為15～25％。

所述步驟3)中熱水解處理后的有機固體廢棄物通過緩沖換熱器閃蒸釋放預熱蒸汽，產生廢熱蒸汽用于步驟1)預熱工序和堆肥處理前的蒸汽烘干脫水工序。

所述步驟4)中，在流化式厭氧反應器中，有機固體廢棄物進行高固體厭氧消化15天，消化溫度為40～45℃；

所述步驟5)中，厭氧反應后有機固體廢棄物進入螺桿式脫水機進行壓榨脫水，脫水后的濾餅含水率60～65％；

所述步驟5)中若螺桿式脫水工序脫水處理后的濾餅含水率大于60％，則脫水后的濾餅進行蒸汽烘干脫水處理，含水率小于60％后再進行堆肥處理。

所述步驟6)中，調理劑是指秸稈、木屑、稻殼或干樹葉，調理劑的添加量為20～40kg/噸濾餅。

所述步驟6)中，在高溫好氧堆肥系統(tǒng)進行堆肥處理的時間為15～20天，堆肥溫度達到50℃以上。

本發(fā)明有機固體廢棄物制備有機肥料具有如下有益效果：

1.本發(fā)明針對有機固體廢棄物自身特點，在高溫高壓條件下對有機固體廢棄物進行熱水解處理，對有機固體廢棄物進行水解破壞，釋放其中有機物，提高后續(xù)厭氧消化效率；

2.有機固體廢棄物在高溫155～170℃、高壓0.6Mpa條件下，使微生物細胞壁遭到破壞，微生物內部水分被釋放到細胞外，從而提高有機固體廢棄物的脫水性能，熱水解處理后的有機固體廢棄物其含水率可減到85～75％；

3.經過熱處理后的有機固體廢棄物在流化式厭氧反應器中，在反應器中攪拌器和后續(xù)螺桿式脫水機產生的出水泵入厭氧反應器的雙重作用下，進行厭氧產沼反應，產生的沼氣用于沼氣鍋爐生產高壓蒸汽。

4.厭氧反應后有機固體廢棄物進入螺桿式脫水機進行壓榨脫水，脫水后的濾餅含水率60～65％，

5.有機固體廢棄物在高溫155～170℃、高壓0.6Mpa條件下停留時間30～50分鐘，達到滅菌的標準，實現(xiàn)了無害化要求。

6.本發(fā)明工藝適用的有機固體廢棄物包括：污水廠剩余污泥、餐廚垃圾、禽畜糞便、廢棄果蔬等。

7.本發(fā)明相對傳統(tǒng)方法，大大提高了厭氧消化產沼效率，后期堆肥過程中調理劑用量大幅減少，堆肥腐熟更快、效果更好，堆肥系統(tǒng)處理能力提高了2倍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

城市污水處理廠含水率為97.5％的脫水污泥，輸送至預熱換熱器，來自緩沖換熱器的蒸汽將污泥預熱后溫度為90℃；然后間歇定量地輸送至熱水解罐內，對熱水解罐中的污泥采用多點通入溫度為190℃、壓力為1.0Mpa的蒸汽，罐內溫度為170℃，壓力為0.6Mpa進行熱水解處理30分鐘；熱水解處理后的污泥含固率為15％，熱水解后物料進入緩沖換熱器閃蒸釋放預熱蒸汽，使污泥溫度降至55℃后進入厭氧反應器，厭氧反應器采用緩沖換熱器熱源進行保溫，厭氧反應器在反應器中攪拌器和后續(xù)螺桿式脫水機產生的出水泵入厭氧反應器的雙重作用下，進行厭氧產沼反應15天，消化溫度為40～45℃；產生的沼氣用于沼氣鍋爐生產高壓蒸汽。厭氧反應后物料再送至螺桿式脫水機進行脫水處理，脫水后濾餅含水率為65％；濾餅經過蒸汽烘干至含水率為55％，添加秸稈調理劑，調理劑添加量為40kg/噸濾餅，后送至高溫好氧堆肥系統(tǒng)進行堆肥處理時間20天，溫度達到55℃以上，形成有機肥底料。

實施例2

城市污水處理廠含水率為97.5％的脫水污泥與含水率85％餐廚垃圾調配成88％的混合有機廢棄物(即含固率為12％)，輸送至緩沖換熱器內，余熱蒸汽將混合物預熱后溫度為80℃；然后間歇定量地輸送至熱水解罐內，對熱水解罐中的污泥采用多點通入溫度為190℃、壓力為1.0Mpa的蒸汽，，罐內溫度為170℃，壓力為0.6Mpa進行熱水解處理50分鐘；熱水解處理后的污泥含固率為25％，熱水解后物料進入緩沖換熱器閃蒸釋放預熱蒸汽，使污泥溫度降至55℃后進入厭氧反應器，厭氧反應器采用緩沖換熱器熱源進行保溫，厭氧反應器在反應器中攪拌器和后續(xù)螺桿式脫水機產生的出水泵入厭氧反應器的雙重作用下，進行厭氧產沼反應15天，消化溫度為40～45℃，產生的沼氣用于沼氣鍋爐生產高壓蒸汽。厭氧反應后物料再送至螺桿式脫水機進行脫水處理，脫水后濾餅含水率為60％，添加秸稈調理劑，調理劑添加量為30kg/噸濾餅，后送至高溫好氧堆肥系統(tǒng)進行堆肥處理時間15天，溫度達到55℃以上，形成有機肥底料。

實施例3

城市污水處理廠含水率為97.5％的脫水污泥與含水率75％雞糞調配成80％的混合有機廢棄物(即含固率為20％)，輸送至緩沖換熱器內，余熱蒸汽將混合物預熱后溫度為90℃；然后間歇定量地輸送至熱水解罐內，對熱水解罐中的污泥采用多點通入溫度為190℃、壓力為1.0Mpa的蒸汽，罐內溫度為170℃，壓力為0.6Mpa進行熱水解處理40分鐘；熱水解處理后的污泥含固率為25％，熱水解后物料進入緩沖換熱器閃蒸釋放預熱蒸汽，使污泥溫度降至55℃后進入厭氧反應器，厭氧反應器采用緩沖換熱器熱源進行保溫，厭氧反應器在反應器中攪拌器和后續(xù)螺桿式脫水機產生的出水泵入厭氧反應器的雙重作用下，進行厭氧產沼反應15天，消化溫度為40～45℃；產生的沼氣用于沼氣鍋爐生產高壓蒸汽。厭氧反應后物料再送至螺桿式脫水機進行脫水處理，脫水后濾餅含水率為55％，添加秸稈調理劑，調理劑添加量為20kg/噸濾餅，后送至高溫好氧堆肥系統(tǒng)進行堆肥處理時間20天，溫度達到50℃以上，形成有機肥底料。

盡管已經詳細描述了本發(fā)明的實施方式，但是應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明的實施方式做出各種改變、替換和變更。