CN101602620A

CN101602620A - 城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法

Info

Publication number: CN101602620A
Application number: CNA2009100861315A
Authority: CN
Inventors: 金宜英; 李欢; 李洋洋; 吴恩惠; 聂永丰
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2009-12-16

Abstract

城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，属于固体废物处理技术领域。将脱水污泥与返混堆肥产品按重量比3∶1～5∶1进行混合，并挤压成污泥条，多条并排铺设在轻型支撑板上，形成污泥层；将多层污泥叠放在一起，保持层间距，形成污泥堆体，堆体置于发酵仓内；通风发酵；发酵完成后，支撑板从仓内抽出，堆肥产品被挡板从支撑板上刮下，收集在一起。所述污泥条横截面直径为1～1.5cm，污泥条间距0.5cm。所述层间距为2cm。本发明不需要进行二次发酵，处理效率高，减量效果好。由于堆肥产品不含其它残留分散剂，加工性好，便于进一步制复混肥，也可用于焚烧或制建材。堆体构建后，无需翻堆，仅需要适量通风即可完成发酵。

Description

城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法

技术领域

本发明涉及一种城镇污水处理厂脱水泥饼的好氧堆肥方法，属于固体废物处理技术领域。

背景技术

我国大多数城市生活污水采用活性污泥法进行处理，每年都产生大量剩余污泥，而且随着我国城市生活污水排放量的增加和处理率的提高，污泥产生量迅速增加。大量积累的污泥不仅占用土地，而且污泥中含有的大量有机营养物及难降解有机物、微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分，均有可能通过不同途径对生态环境造成污染，因此需要对污泥进行妥善处理处置。污泥的主要处理处置方法包括填埋、焚烧和堆肥等。堆肥处理可以将污泥中含有的大量有机质转化为腐殖酸，和污泥中的营养元素一起形成肥料，堆肥产品可广泛用于园林绿化、填埋覆土等，从而实现污泥的资源化利用，因此很多城市将好氧堆肥作为污泥处理系统的重要组成部分。

然而，城镇污水污泥堆肥也面临一些限制因素，如占地面积大、处理时间长等。这是由于城镇污水处理厂产生的脱水泥饼含水率一般在80％左右，为粘性胶状固体，孔隙率小，氧气输送和水分散发困难，难以直接好氧发酵。因此，污泥好氧堆肥前，一般要通过掺加分散剂、产品回流或热干燥等方法将其含水率降至60％左右。污泥热干燥成本很高，而产品回流降低堆体含水率要求进泥含水率本身较低，因此掺加分散剂是改善污泥堆体结构的主要方式。分散剂一般采用木屑、秸秆等有机分散剂，掺加量一般和污泥的体积比为1∶1至2∶1，因此堆体体积庞大，污泥减量效果不佳；另一方面，由于这些含有大量木质素、纤维素等难降解有机物的分散剂不能在一次发酵过程中降解，为了保证产品性能，需要进行二次发酵，使得整个处理时间长达1～3个月。

针对掺加分散剂引起的污泥好氧堆肥问题，有研究者提出了掺加可回收分散剂的办法，但它们仍然会加大堆体体积，并且堆肥完成后还要将其筛选出来，增加了堆肥成本和处理步骤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城镇污水污泥好氧堆肥的方法，用该方法可以在不掺加分散剂的情况下，使原始含水率80％的城镇污水污泥正常好氧发酵，得到污泥堆肥产品。

为达到上述目的，最为关键的是在不掺入大量木屑、秸秆等分散剂的前提下如何保证污泥氧气和水分的输送。在堆肥过程中，木屑等以难降解的木质素和纤维素为主的有机分散剂，在一次发酵过程中很难被降解；而污泥在脱水之前如果继续进行生化氧化完全可以得到进一步的降解，因此木屑、秸秆等分散剂调节堆料碳氮比的作用较小，而主要起到改善污泥堆体结构的作用。为此，本发明不加入木屑、秸秆等分散剂，而采用结构化好氧堆肥技术，将污泥制成细长条，并排铺设形成污泥层，多层污泥保持适当层高叠放在一起，形成结构化堆体，从而保证氧气可以进入到污泥内部，同时水分可以逐步从污泥中脱出。

本发明步骤如下：

(1)污泥接种和预成型处理。将进泥和堆肥产品按3∶1～5∶1的重量比进行混合，然后采用挤压成型方法将其加工为污泥长条，并排置于轻型支撑板上，作为一层污泥。污泥条横截面直径1～1.5cm，总长度不小于5m(可以断开)，污泥条之间相距0.5cm，并排不少于100条。

(2)污泥堆体构建。长方体污泥发酵仓采用保温材料制成。将支撑板从发酵仓侧面从下至上依次插入支撑板并铺设污泥条，最终多层污泥叠放在一起形成污泥堆体。污泥层之间相距2cm，堆体总高度为2～2.5m。

(3)强制通风发酵。发酵仓一端设进气口，另一端设排气口，排气口接抽风机进行抽吸通风，总通气量约3～5m³/(m³堆体·h)(可视环境温度等情况有所变动)。经7天左右，堆肥完成后可以停止发酵。

(4)堆肥产品收集。发酵完成后，从发酵仓侧面抽出支撑板，污泥产品被挡板刮掉，落入发酵仓内，将堆肥产品取出后收集在一起，可加工成污泥复合肥，也可用于焚烧、填埋或制建材处理。

本发明具有如下优点：

1、不需要进行二次发酵，处理效率高，减量效果好。

2、由于堆肥产品不含其它残留分散剂，加工性好，便于进一步制复混肥，也可用于焚烧或制建材。

3、堆体构建后，无需翻堆，仅需要适量通风即可完成发酵。

附图说明

图1是城镇污水污泥结构化好氧发酵装置的内部结构示意图。

具体实施方式

图1是城镇污水污泥结构化好氧发酵装置的内部结构示意图。空气从仓体一端进入，另一端排出，仓体外覆盖保温材料。本发明方法采用的工艺设备可以分为四个处理单元：预成型处理、堆体构建、通风发酵和产品收集。下面结合图1和实施例对本发明进行说明。

实施例1

某城市生活污水处理厂产生的脱水泥饼，其含水量为80％，有机质含量为76％，碳氮比为10.1。

(1)预成型处理。将脱水污泥和返混堆肥产品按重量比3∶1混合，然后挤压成横截面直径1cm，总长5m的污泥条，并排铺设在发酵仓底部的支撑板上，污泥条间距0.5cm，并排100条。

(2)堆体构建。在发酵仓内从下向上依次插入支撑板，并铺设污泥。将多层污泥层叠加在一起，支撑板间距2cm，堆体总高度为2.5m。

(3)通风发酵。采用引风机进行通气，通气量1～3m³/min，开始至仓内温度达到50℃，采用间歇进气，间隔时间5分钟，当仓内温度超过50℃，进气10分钟，停止5分钟。污泥在好氧状态下进行发酵，初期含水率降低较慢，随着反应进行，2～3天后污泥含水率降低到60％左右，污泥层裂隙增多，发酵加速，4～6天后完成发酵过程。

(4)产品收集：发酵完成后，支撑板抽出，污泥被挡板从支撑板上刮落，收集在一起。发酵仓预备下一批次处理。

实施例2

某城市生活污水处理厂产生的脱水泥饼，其含水量为70％，有机质含量为62％，碳氮比为9.3。

(1)预成型处理。将脱水污泥和返混堆肥产品按重量比5∶1混合，然后挤压成横截面直径1.5cm，总长5m的污泥条，并排铺设在发酵仓底部支撑板上，污泥条间距0.5cm，并排100条。

(2)堆体构建。在发酵仓内从下向上依次插入支撑板，并铺设污泥。将多层污泥层叠加在一起，支撑板间距2cm，堆体总高度为2m。

(3)通风发酵。采用引风机进行通气，通气量1～3m³/min，开始至仓内温度达到50℃，采用间歇进气，间隔时间5分钟，当仓内温度超过50℃，进气10分钟，停止5分钟。污泥在好氧状态下进行发酵，初期含水率降低较慢，随着反应进行，1～2天后污泥含水率降低到60％左右，污泥层裂隙增多，发酵加速，4～6天后完成发酵过程。

Claims

1、城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)预成型处理：

将脱水污泥与返混堆肥产品按重量比3∶1～5∶1进行混合，并挤压成污泥条，多条并排铺设在轻型支撑板上，形成污泥层；

(2)构建堆体：

将多层污泥叠放在一起，保持层间距，形成污泥堆体，堆体置于发酵仓内；

(3)通风发酵：

采用抽风机将适当流量的空气从仓一端引入，通过堆体后从仓另一端排出；

(4)产品收集：

发酵完成后，支撑板从仓内抽出，堆肥产品被挡板从支撑板上刮下，收集在一起。

2、根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述污泥条横截面直径为1～1.5cm，污泥条间距0.5cm。

3、根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述层间距为2cm。

4、根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述发酵仓仓体由保温材料构成。