CN101289340A - 一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法 - Google Patents

一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出的半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，属于环境保护技术领域。首先制备预制调理料，将污泥和调理料按比例混合成为混合料；将混合料堆成梯形截面的条堆，条堆下部留出通风洞，一端设置挡料墙，在堆料表面盖上薄膜，温度升高时启动通风机，换入新鲜空气，降低发酵堆温度，再自然发酵后，筛分出堆肥。本发明的优点是：能耗低、操作简单、堆肥效果好、运行费用低、对环境影响小。制备的堆肥易于作物吸收，可直接用于园林绿化、土壤修复、农果种植等。

Description

一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法
技术领域
本发明涉及一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，属于环境保护技术领域。
背景技术
好氧堆肥是污泥处理的重要手段之一。污泥好氧堆肥是将含水≤80％的污泥与一倍体积以上的干污泥(含水≤20％)、菌种、添加剂(粉煤灰、秸秆等)混合，使混合物的含水率接近55％(因为高温好氧堆肥的最佳含水率为55％～60％)，将混合物料堆成长条堆或送入容器内，采用强制通风或机械搅拌，使物料充分好氧发酵。采用容器发酵的，还须用专用设备搅拌并推动物料匀速前行，以使物料均匀发酵。好氧发酵是通过好氧微生物的生物代谢作用，将污泥中的有机质转化成富含植物所需要的营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是二氧化碳、水和热量。反应过程释放的大量热量使物料温度超过60℃，并维持持续的高温，从而蒸发出料中的水分，并杀死污泥中的病原菌、病原体及杂草种子，实现污泥的无害化、减量化与资源化。
好氧堆肥有强制通风和自然通风：强制通风一般适用于容器式堆肥，用风机鼓风或吸风；自然通风一般适用于条垛式堆肥，用翻堆机械翻拌，便于物料吸附所需空气。强制通风调节性较好，可以根据发酵需要的空气量控制通风量，但往往通风的均匀性稍差，且通风机需要消耗大量电能；自然通风可控性稍差，需要对物料及时翻堆，特别是在发酵初期，翻堆较频繁，但可省略通风系统，节省电能。
在发酵初期生物代谢作用旺盛，需要充足的氧气供应，这一时段约占一次发酵全程的1/4～1/5。其后有机质逐渐被分解，生物代谢作用逐渐减弱，氧气的消耗量逐渐减少。一般认为发酵过程排放废气中氧气含量在4～12％，即可获得较好的发酵效果。
现有的强制通风好氧堆肥系统较复杂，布设的通风管道容易堵塞，污泥透气性不良时，还会出现沟流，造成短路，影响发酵效果，发酵后期通风量很少，管道系统利用率不高；自然通风系统简单，但难以实现精确控制，翻堆作业频繁，作业环境较差，堆肥产品质量较差。
发明内容
本发明的目的是提出一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，克服现有的污泥强制通风好氧堆肥方法的不足，建立相对简单的可控通风堆肥系统，实现污泥的无害化和资源化循环利用。
本发明提出的半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，包括以下步骤：
(1)预制调理料：将农林废弃物粉碎至100毫米以下；
(2)将含水率≤80％的污泥，按重量比为：污泥∶调理料＝1∶0.8～1.2的比例混合，并搅拌均匀成为混合料；
(3)将上述混合料堆成高1.5～2.5米、宽5～6米梯形截面的条堆，条堆之间的间隙为0.5～1.0米，条堆下部留出2～4个直径为400～600毫米的通风洞，条堆的一端设置挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置开设通风管道；
(4)堆料布好后，在堆料表面盖上薄膜，当料堆温度达到65～68℃时，启动通风机，换入新鲜空气，带走热废气，降低发酵堆温度至55～60℃后，停止通风，并持续这一过程10～15天；
(5)再经10～14天自然发酵后，将发酵物料用网眼为30～40毫米的筛网进行筛分，筛下物转运至陈化区储存1～2个月，使含水率降至25％～30％。
本发明提出的半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，其特点是：
(1)能耗低：相对于普通的强制通风好氧堆肥节能超过30％；
(2)操作简单：料堆自成通风道，大口径的通风道储存的空气可补充发酵氧气，相当于自然通风；
(3)堆肥效果好：掺混的调理料保证堆肥料具有合适的C/N，降低氮损失，疏松的混合料可获得良好的换气效果，保证产品具有良好肥效；
(4)运行费用低：污泥与木材、秸秆等农林废弃物共同堆肥，实现废弃物的资源化，筛上物回流无需外加菌剂，不需预埋通风道，减少建设投资，节省电费，运行成本更低；
(5)环境影响小：负压抽吸换气，可以将堆肥过程产生的废气收集起来，通过废气处理中的生物过滤，对抽吸出的废气进行生物处理，消除异味，避免对环境的污染。
附图说明
图1是本发明方法中，堆料布置图。
图1中，1是堆肥条堆，2是挡料墙，3是通风洞，4是通风管道，5是通风机，6是废气处理池。
具体实施方式
本发明提出的半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，首先预制调理料：将农林废弃物粉碎至100毫米以下；将含水率≤80％的污泥，按重量比为：污泥∶调理料＝1∶0.8～1.2的比例混合，并搅拌均匀成为混合料；将上述混合料堆成高1.5～2.5米、宽5～6米梯形截面的条堆1，条堆之间的间隙为0.5～1.0米，条堆下部留出2～4个直径为400～600毫米的通风洞3，条堆的一端设置挡料墙2，并在墙上与通风洞对应位置开设通风管道4，如图1所示；堆料布好后，在堆料表面盖上薄膜，当料堆温度达到65～68℃时，启动通风机5，换入新鲜空气，带走热废气，并将热废气抽至废气处理池6，降低发酵堆温度至55～60℃后，停止通风，并持续这一过程10～15天；再经10～14天自然发酵后，将发酵物料用网眼为30～40毫米的筛网进行筛分，筛下物转运至陈化区储存1～2个月，使含水率降至25％～30％。
本发明的半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，可利用木材、秸秆等碳含量高的农林废弃物改善污泥堆肥过程的透气性和C/N，利用堆体自身形成的通道作为通风管道与通风机相连，使得堆体有良好的透气性，最大程度的减少透气死角，保证生物代谢作用的均匀与均衡。一次发酵后的调理料回流至下一轮发酵，直接带回大量适宜的菌种，而无需外加菌剂，保持良好的生物活性。污泥中所含有的N、P、K等营养物质大部分都进入堆肥后的产品中，在好氧菌的作用下稳定熟化，易于作物吸收，可直接用于园林绿化、土壤修复、农果种植等。最后筛分得到的筛上物可以与接收的新污泥混合，继续发酵堆肥。
以下是本发明的实施例：
实施例1
(1)将废木材粉碎至100毫米以下；
(2)与含水率80％的污泥按照污泥∶木屑＝1∶1(重量比)的比例混合，并搅拌均匀；
(3)用铲车将混合料在平台上堆成高2.5米宽6米的梯形截面的条堆，10条为一组，条堆间留出1.0米的间隙，条堆内部下侧用专用装置加工出2个直径600毫米间距2.5米的通风洞，条堆的一端设置1.2米高的挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置设通风管接口，通风管道与风机连接，风机另一端通至废气处理池；
(4)强制通风：堆料布好后，表面盖上薄膜，用温度计监测料堆温度，当料堆温度达上升到68℃时，启动通风机，吸入新鲜空气，带走热废气，发酵堆温度降低至60℃后，停止通风，并重复这一过程12天；
(5)再经过14天发酵后，将发酵物料用网眼为30毫米的筛网进行筛分：筛上物与接收的新污泥混合，继续发酵堆肥；筛下物转运至陈化区储存2个月，含水率降至30％，即成为稳定的堆肥产品，可用作农林肥料。
实施例2
(1)将木材碎至100毫米以下，将玉米秸秆碎至80毫米以下，玉米秸秆∶废木＝0.1∶1；
(2)与含水率80％的污泥按照污泥∶调理料＝1∶1(重量比)的比例混合，并搅拌均匀；
(3)用铲车将混合料在平台上堆成高2.0米宽5.5米的梯形截面的条堆，10条为一组，条堆间留出0.5米的间隙，条堆内部下侧用专用装置加工出2个直径600毫米、间距2.5米的通风洞，条堆的一端设置1.2米高的挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置设通风管接口，通风管道与风机连接，风机另一端通至废气处理池；
(4)强制通风：堆料布好后，表面盖上薄膜，用温度计监测料堆温度，当料堆温度达上升到68℃时，启动通风机，吸入新鲜空气，带走热废气，发酵堆温度降低至60℃后，停止通风，并重复这一过程10天；
(5)再经过15天发酵后，将发酵物料用网眼为40毫米的筛网进行筛分：筛上物与接收的新污泥混合，继续发酵堆肥；筛下物转运至陈化区储存2个月，含水率降至30％，即成为稳定的堆肥产品，可用作农林肥料。
实施例3
(1)将木材碎至100毫米以下，将秸秆、蘑菇培养料等农业废物碎至50毫米以下，农业废物∶废木＝1∶1；
(2)与含水率75％的污泥按照污泥∶调理料＝1∶0.8(重量比)的比例混合，并搅拌均匀；
(3)用铲车将混合料在平台上堆成高1.8米宽5米的梯形截面的条堆，10条为一组，条堆间留出0.5米的间隙，条堆内部下侧用专用装置加工出3个直径500毫米间距1.3米的通风洞，条堆的一端设置1.2米高的挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置设通风管接口，通风管道与风机连接，风机另一端通至废气处理池；
(4)强制通风：堆料布好后，表面盖上薄膜，用温度计监测料堆温度，当料堆温度达上升到68℃时，启动通风机，吸入新鲜空气，带走热废气，发酵堆温度降低至60℃后，停止通风，并重复这一过程15天；
(5)再经过10天发酵后，将发酵物料用网眼为35毫米的筛网进行筛分：筛上物与接收的新污泥混合，继续发酵堆肥；筛下物转运至陈化区储存1个月，含水率降至30％，即成为稳定的堆肥产品，可用作农林肥料。
实施例4
(1)将秸秆、蘑菇培养料等农业废物碎至50毫米以下；
(2)与含水率80％的污泥按照污泥∶调理料＝1∶1.2(重量比)的比例混合，并搅拌均匀；
(3)用铲车将混合料在平台上堆成高1.5米宽5米的梯形截面的条堆，10条为一组，条堆间留出0.5米的间隙，条堆内部下侧用专用装置加工出4个直径400毫米间距1米的通风洞，条堆的一端设置1.2米高的挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置设通风管接口，通风管道与风机连接，风机另一端通至废气处理池；
(4)强制通风：堆料布好后，表面盖上薄膜，用温度计监测料堆温度，当料堆温度达上升到68℃时，启动通风机，吸入新鲜空气，带走热废气，发酵堆温度降低至60℃后，停止通风，并重复这一过程12天；
(5)再经过12天发酵后，将发酵物料用网眼为30毫米的筛网进行筛分：筛上物与接收的新污泥混合，继续发酵堆肥；筛下物陈化1个月，含水率降至30％，即成为稳定的堆肥产品，可用作营养土。

Claims (1)

1、一种半强制通风静态污泥好氧堆肥方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)预制调理料：将农林废弃物粉碎至100毫米以下；
(2)将含水率≤80％的污泥，按重量比为：污泥∶调理料＝1∶0.8～1.2的比例混合，并搅拌均匀成为混合料；
(3)将上述混合料堆成高1.5～2.5米、宽5～6米梯形截面的条堆，条堆之间的间隙为0.5～1.0米，条堆下部留出2～4个直径为400～600毫米的通风洞，条堆的一端设置挡料墙，并在墙上与通风洞对应位置开设通风管道；
(4)堆料布好后，在堆料表面盖上薄膜，当料堆温度达到65～68℃时，启动通风机，换入新鲜空气，带走热废气，降低发酵堆温度至55～60℃后，停止通风，并持续这一过程10～15天；
(5)再经10～14天自然发酵后，将发酵物料用网眼为30～40毫米的筛网进行筛分，筛下物转运至陈化区储存1～2个月，使含水率降至25％～30％。
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