CN102276318A - 一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法 - Google Patents

Abstract

一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法，所述污泥堆肥发酵疏氧剂为植物颗粒和蛭石混合物，其重量比例为1:1～1.3。其优点是：增加堆肥的通透性和松散性；使堆肥发酵过程均匀一致；堆肥结束后，得到的熟料松散，蛭石与物料易于分离，其表面微孔中附着的优势微生物又可随其一起作为回料利用；由于使用过程中蛭石颗粒损耗较低，可循环重复使用，每次堆肥的损耗率低于5%；运行成本低廉，且减少了木屑或秸秆的粉碎工序，大大降低劳动强度，经济效益明显；堆肥早期升温速度快，堆肥完毕时堆体脱水和降温更加迅速；堆肥腐熟所需时间可缩短5-7天，比国内外同类工业化堆肥技术的堆肥周期缩短约1/3，提高了堆肥效率，同时也更适合于堆肥过程的自动控制。

Description

一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法

技术领域

 本发明涉及污泥好氧堆肥化处理方法技术领域，具体的说是一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法。

背景技术

随着我国城市化进程加快，城市污水的处理量也不断增加。污泥是污水处理的伴生物，通常占污水处理量的0.5--1%，由于其成分复杂，既含有大量的有机物，又含有病原微生物、重金属等，处理和处置不易，堆放风险大，易形成“二次污染”。因而如何安全、经济、合理的处理处置和利用污水处理厂污泥，一直是当今世界各国十分关注的研究课题。目前，处置城市污泥有焚烧、卫生填埋和土地利用等方法，其中土地利用已成为一条重要的处置途径。但污泥土地利用前必须经过稳定化和无害化处理。污泥的稳定化和无害化处理主要有：好氧消化、厌氧消化、堆肥化、双消化、热干化以及碱性稳定化等等。其中，堆肥化---即好氧堆肥化处理是最常用的污泥处理方法。

堆肥处理是利用污泥微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定量的膨松剂和调理剂（如秸秆粉、稻草粉、木屑、或生活垃圾等）微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。研究表明，经过堆肥好氧发酵的污泥质地疏松，阳离子交换量显著增加、容量减小，可被植物利用的营养成分增加，病原体和寄生虫卵几乎全部杀灭。污泥经堆肥后的熟料成为一种比较干净而且性能稳定的土壤改良剂型产物。

对于目前我国城市污泥处理的方法中，固定发酵槽翻抛式堆肥是应用较为广泛的工艺。它具有固定资产投资少，设备运行费用低，易于配套等优点，虽然存在发酵周期长，占地面积大，处理效率低等缺点，但由于城市污水处理厂一般建在郊外，用地问题并不突出，因此这一堆肥方法还在继续发挥着它的优势。在固定发酵槽翻抛式堆肥工艺中，需要用木屑、秸秆粉、稻壳等作为调理剂，它能起到吸水、蓬松、疏氧的作用。但在堆肥的过程中因自身发生腐解，塌落，不能够自始至终起到支撑、疏氧作用。因此仅用木屑、秸秆粉、稻壳等组成的调理剂只能起到短暂的作用，在堆肥的中后期逐渐丧失调理功能；从而影响污泥堆肥的处理效果，延长堆肥时间，加大污泥处理成本，进而影响污泥资源化循环利用。

发明内容

本发明的目的是设计一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法，在污泥处理过程中改善通气保湿性能，利于微生物的生长，使纤维素降解加快，缩短污泥堆肥周期。

本发明一种污泥堆肥发酵疏氧剂，包括：为植物颗粒和蛭石混合物，其重量比例为1:1～1.3。

一种利用蛭石疏氧剂处理污泥快速堆肥发酵方法，其步骤如下：

⑴根据含水率确定污泥、木屑类调理剂、蛭石疏氧剂和回流熟料的比例：对含水率为75-80%、总有机质400-600g/kgDM（DM表示干物质，下同）、水溶性总氮3.0-5.0g/kgDM、大肠菌群值≥24,000MPN/kgDM的污泥，添加两种调理剂分别为：含水率为10-20%的木屑为污泥重量的5-15%，蛭石为污泥重量的5-10%，使混合料初始含水率达60-70%为准；

⑵初次发酵时需称量污泥重量的0.1‰的喜温嗜热复合菌剂作为发酵诱导菌群，并用自来水稀释10倍待用，熟料的回流比控制在10-40%之间；

⑶将污泥和步骤⑴得到的疏氧剂投入混合机内，然后搅拌，将步骤⑵得到的喜温嗜热复合菌剂稀释液，均匀喷洒在物料上；混合均匀后，倒入发酵槽以条垛形式堆码；此时即开始进行堆肥好氧发酵；在堆肥期间用翻抛机定向翻抛，翻抛频率为每隔8-12小时翻抛10-30分钟；

⑷当发酵升温到55℃以上时，继续按上述设定的搅拌频率运行10-13天结束，整个堆肥周期为18-20天，55℃以上可维持4～5天，堆肥完成时经检测污泥中的大肠菌群值降低到30MPN/lOOgDM以下，蛔虫卵l00%灭活，污泥呈松散均匀的颗粒；

⑸进行过筛，将蛭石颗粒从熟料中分离，返回到配料工序中循环使用。

本发明一种蛭石疏氧剂及利用其处理污泥快速堆肥发酵方法的优点是：

⑴将蛭石颗粒作为堆肥调理剂(疏氧剂)，主要是利用蛭石的多孔及比表面积大的特性，其主要作用是增加堆肥的通透性和松散性；使堆肥发酵过程均匀一致，并且缩短1/3左右的堆肥时间；堆肥结束后，得到的熟料松散，蛭石与物料易于分离，其表面微孔中附着的优势微生物又可随其一起作为回料利用；

⑵由于使用过程中蛭石颗粒损耗较低，可循环重复使用，每次堆肥的损耗率低于5%；以损耗部分价值折合使用木屑的成本，相当于其一半左右；因此运行成本低廉，且减少了木屑或秸秆的粉碎工序，大大降低劳动强度，经济效益明显；

⑶由于添加了新型调理剂(疏氧剂)，与只采用木屑/木片等传统调理剂(疏氧剂)工艺相比，堆肥早期升温速度快，堆肥完毕时堆体脱水和降温更加迅速；因此，堆肥腐熟所需时间可缩短5-7天，比国内外同类工业化堆肥技术的堆肥周期缩短约1/3，因此提高了堆肥效率，同时也更适合于堆肥过程的自动控制。

具体实施方式

实施例一

对湖北某城市污水厂（生活污水）的脱水污泥进行采样分析，污泥的基本性质为：含水率78.9%，总有机质540g/kgDM，水溶性总氮3.1g/kgDM，大肠菌群值≥23,000MPN/kgDM。然后添加含水率10%～20%左右的木屑和规格为1-2cm的蛭石颗粒两种调理剂作为辅料，添加量分别为污泥重量的15%和5%。将上述物料投入自动搅拌系统。控制回流物料的重量为污泥重量的10%。然后搅拌，使发酵优势菌群均匀混合到物料体系中。倒入发酵槽，以条垛形式堆码每隔12小时定向机械翻抛30分钟，经过20天处理后出料，物料重量减少39.5%。检测污泥熟料中大肠菌群值≤30MPN/100gDM，蛔虫卵100%灭活，物料颗粒均匀。最后进行过筛，将蛭石从熟料中分离，返回配料中循环使用。

实施例二

对湖北某城市污水厂（生活污水）的脱水污泥进行采样分析，污泥的基本性质为：含水率79.7%，总有机质590g/kgDM，水溶性总氮3.3g/kgDM，大肠菌群值≥23,000MPN/kgDM。然后添加含水率10%～20%左右的木屑和规格为1-2cm的蛭石颗粒两种调理剂作为辅料，添加量分别为污泥重量的5%和10%。将上述物料投入自动搅拌系统。控制回流物料的重量为污泥重量的10%。然后搅拌，使发酵优势菌群均匀混合到物料体系中。倒入发酵槽，以条垛形式堆码每隔12小时定向机械翻抛30分钟，经过19天处理后出料，物料重量减少41.3%。检测污泥中大肠菌群值≤30MPN/100gDM，蛔虫卵100%灭活，物料颗粒均匀。最后进行过筛，将蛭石从熟料中分离，返回配料中循环使用。

实施例三

对湖北某城市污水厂（生活污水）的脱水污泥进行采样分析，污泥的基本性质为：含水率80.3%，总有机质550g/kgDM，水溶性总氮3.2g/kgDM，大肠菌群值≥24,000MPN/kgDM。然后添加含水率10%～20%左右的木屑和如实施例1的蛭石颗粒两种调理剂作为辅料，添加量分别为污泥重量的10%和10%。将上述物料投入自动搅拌系统。控制回流物料的重量为污泥重量的10%。然后搅拌，使发酵优势菌群均匀混合到物料体系中。倒入发酵槽，以条垛形式堆码。每隔12小时定向机械翻抛30分钟，经过20天处理后出料，物料重量减少40.5%。检测污泥中大肠菌群值≤30MPN/100gDM，蛔虫卵100%灭活，物料颗粒均匀。最后进行过筛，将蛭石从熟料中分离，返回配料中循环使用。

Claims (3)

1.一种污泥堆肥发酵疏氧剂，其特征在于：包括：为植物颗粒和蛭石混合物，其重量比例为1:1～1.3。

2.一种利用如权利要求1所述的蛭石疏氧剂处理污泥快速堆肥发酵方法，其特征在于：其步骤如下：

⑴向污泥中加入疏氧剂，即植物颗粒和蛭石的混合物，然后加入熟料，混合后，使混合料初始含水量达到60-70%；

⑵喜温嗜热复合菌作为发酵诱导菌群，稀释后备用；

⑶将污泥、按比例称量好的木屑、蛭石投入混合机内，然后搅拌，将步骤⑵得到的喜温嗜热复合菌剂稀释液，均匀喷洒在物料上；混合均匀后，倒入发酵槽以条垛形式堆码；此时即开始进行堆肥好氧发酵；在堆肥期间用翻抛机定向翻抛，翻抛频率为每隔8-12小时翻抛10-30分钟；

⑷当发酵升温到55℃以上时，继续按上述设定的搅拌频率运行10-13天结束，整个堆肥周期为18-20天，55℃以上可维持4～5天，堆肥完成时经检测污泥中的大肠菌群值降低到30MPN/lOOgDM以下，蛔虫卵l00%灭活，污泥呈松散均匀的颗粒；

⑸进行过筛，将蛭石颗粒从熟料中分离，返回到配料工序中循环使用。

3.根据权利要求2所述的利用蛭石疏氧剂处理污泥快速堆肥发酵方法，其特征在于：其步骤如下：

⑴根据含水率确定污泥、木屑类调理剂、蛭石疏氧剂和回流熟料的比例：对含水率为75-80%、总有机质400-600g/kgDM（DM表示干物质，下同）、水溶性总氮3.0-5.0g/kgDM、大肠菌群值≥24,000MPN/kgDM的污泥，添加两种调理剂分别为：含水率为10-20%的木屑为污泥重量的5-15%，蛭石为污泥重量的5-10%，使混合料初始含水率达60-70%为准；

⑵初次发酵时需称量污泥重量的0.1‰的喜温嗜热复合菌剂作为发酵诱导菌群，并用自来水稀释10倍待用，熟料的回流比控制在10-40%之间；

⑶将污泥和步骤⑴得到的疏氧剂投入混合机内，然后搅拌，将步骤⑵得到的喜温嗜热复合菌剂稀释液，均匀喷洒在物料上；混合均匀后，倒入发酵槽以条垛形式堆码；此时即开始进行堆肥好氧发酵；在堆肥期间用翻抛机定向翻抛，翻抛频率为每隔8-12小时翻抛10-30分钟；

⑷当发酵升温到55℃以上时，继续按上述设定的搅拌频率运行10-13天结束，整个堆肥周期为18-20天，55℃以上可维持4～5天，堆肥完成时经检测污泥中的大肠菌群值降低到30MPN/lOOgDM以下，蛔虫卵l00%灭活，污泥呈松散均匀的颗粒；

⑸进行过筛，将蛭石颗粒从熟料中分离，返回到配料工序中循环使用。