CN102863132A

CN102863132A - 生态流化床处理污泥的方法

Info

Publication number: CN102863132A
Application number: CN2012103945475A
Authority: CN
Inventors: 何迎春; 张旭实; 余伦燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-10-17
Also published as: CN102863132B

Abstract

本发明涉及一种生态流化床处理污泥的方法。该方法按照以下步骤进行：a、建立六层单元结构的流化床；b、将污泥进行调质；c、加入污泥并进行消毒处理，接种10～15公斤蚯蚓；d、反应2天后，翻转网板将污泥放至相邻的流化床单元中，并重复c步骤的操作；e、反应2天后，翻转网板将污泥放至相邻的流化床单元中，然后重复c步骤；f、以后每隔2天，重复操作，将上层流化床单元的污泥放至相邻下层流化床单元中，并重复c步骤的操作；g、最下层的流化床单元中的污泥反应结束后，将污泥连同蚯蚓放至下方，用小车清运走；h、流化床按上述方式连续运转。

Description

生态流化床处理污泥的方法

技术领域

本发明涉及一种生态流化床处理污泥的方法。

背景技术

现在污水处理厂每天产生大量污泥，污水处理厂的污泥是在城市生活污水和工业废水进行净化处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面的浮渣，是一种固液混合物，在没有外力作用下，其固液比例相对稳定。根据污水处理的工艺，污泥可以分为初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余的活性污泥以及消化污泥等。随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经适当处理的污泥进入环境后，直接会给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。据估算，目前我国每年产生污泥量为300万吨，而且年增长率大于10%，如果国内的城市污水全部得到处理，则每年将会产生污泥（干重）约840万吨，约占我国固体废弃物总量的3.2%，即使在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥处理问题也已十分突出。现有污泥处理方法分为直接填埋、焚烧、土地利用、堆肥和投海等几种方式。随着科学技术的进步，逐渐有将污泥进行利用的方法产生，污泥的卫生填埋始于20世纪60年代，该法在传统填埋的基础上，经过科学选址和必要的防护处理，具有严格的管理制度，但是由于污泥中含有大量的病毒物，在渗漏的情况下污染地下水，同时，由于污水处理量的增大，污泥的产量也越来越大，适宜的填埋场地也越来越少。污泥高温堆肥技术，其特点为：自身产生一定热量，并且高温持续时间长，不需外加热源，即可达到无害化，使纤维素这种难于降解的物质分解，使堆肥料有了较高程度的腐殖化，提高有效养分。但堆肥时间长，占地面积大，可操作性不强，有利于病虫害滋生。污泥的土地利用主要包括污泥农用、用于森林和园艺、废弃矿场的改良等。该法主要是将污泥中的有机物以及N、P、K等营养元素施于农田以增加土壤的肥力、促进作物的生长。该法虽然具有能耗低，可以利用污泥中的养分等优势，但是污泥中的大量病原菌、以及有毒有害物质，特别是重金属的存在大大限制了土壤对污泥的适宜性。污泥焚烧是在大于600摄氏度的条件下，使污泥中的有机物碳化，转化为稳定地无机物，污泥焚烧的优点在于能够最大限度的减少污泥的体积，污泥焚烧一般采用直接焚烧和干化后焚烧。焚烧虽然减容和减量化的程度很高，但是焚烧的投资很大，能耗和运行费用高昂。污泥投海是沿海城市或者是岛屿城市采用的方法，但是随着环境保护意识的加强，随着对海洋生态保护意识的加强，该法目前在很多国家已经禁止。现有焚烧工艺的方法如中国发明专利ZL02104109.1号公开的一种污水处理厂污泥无害化烧结处理的方法，该发明采用烧结方法处理城市污水处理厂的污泥的技术方案，它同时是一种制做轻质陶粒的方法，其工艺流程包括以污泥为主要原料的混合配料、脱水、干燥成型、烧结成产品；本发明的内容在于在混合配料之后的原料中包含的硅成分的比例，使其在烧失后能形成硅酸盐玻璃相的硅酸盐的比例范围为：50％～60％，原料细度范围为：2～4％，混合成型粒度的适宜粒径范围是15～20mm，在煅烧窑炉中烧成段的成陶温度为1100～1250℃，烧结的时间为10～15分钟。该发明具有一定的积极作用。又如中国发明申请号200410066124.6公开的一种循环流化床锅炉掺烧污泥的方法及其设备，该发明所提供的设计方案，在循环流化床锅炉的上端设置污泥进料口，在污泥进料口上连接输送管道，输送管道的另一端与污泥柱塞泵的输出口连接。循环流化床锅炉掺烧污泥的方法包括：a.将污泥在循环流化床锅炉的炉膛上部负压区输入循环流化床锅炉内；b.污泥占燃料重量的50％以内，污泥的水份为78～82％；c.污泥在炉内烘干、燃烧后变成细灰，残留在污泥中的有害微生物、有害致病菌以及污泥中的异味在850℃～950℃高温区，经过2～6秒以上高温分解，让其彻底消除。该发明可以为解决污水处理厂污泥的后处理问题提供了一条减量化、无害化的出路。

但是绝大多数污水处理厂的污泥含水率在75%～80%、采用现有焚烧方法进行处理不仅需要消耗大量珍贵的能源，而且消耗能源的同时，排放的废气也会对环境造成污染。虽然焚烧可以采用流化床加快处理速度，但更赠加了能源浪费和废气污染。即使采用堆肥的方式也需要占用大面积土地，并且堆肥时间长、操作性不强，不利于快速有效的处理城市污水处理厂的污泥得到富含有机质的肥料。因此，现有污泥处理方法存在缺陷，急需提供一种污染小、占地少、处理污泥速度快的污泥无害化工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种污染小、占地少、处理污泥速度快的生态流化床处理污泥的方法。

本发明的基本设计思路是：利用蚯蚓在生存、生活过程中分解有机物的原理，可对城市生活污泥进行处置。生态流化床基于该原理，并结合污泥的特性和蚯蚓养殖技术的特点，采用机械设备进行高密度、立体化的污泥处置。首先是污泥的调质和蚯蚓的分选，污泥具有含水率高的特点，呈现半流态；污泥中的有机质含量较高，易发生腐败，产生臭味。因此，必须先对污泥进行调质方能使用蚯蚓进行处置。通过向污泥中添加蘑菇渣、粉碎的秸杆、红糖等配料，可有效降低污泥的含水率，并平衡污泥中的有机营养物，满足蚯蚓取食的需求。用于污泥处置的蚯蚓应选择活性较强，个体中等，适应性较强的种源。这类种源能迅速适应经调质后的污泥，快速取食。然后是设备的相关原理及参数为生态流化床设备由反应床和调节系统两部份组成。其中流化床的用途是蚯蚓取食调质后污泥的场所，也是蚯蚓生活的场所。流化床构成考虑到流化床承重的需要，流化床主框架由角钢、槽钢焊接而成。本流化床总高度为2.4米，长度为3米，宽度为1米。实际使用中可根据场地需要对尺寸进行调节。为便于向流化床添加污泥、蚯蚓及进行观察、操作的需要，流化床设置为六层。考虑到底层需进行排泥操作，因此底层离地高度为60cm，其余各层间隔为20cm~30cm(不含设备框架的净高度)。为便于通风透气及水份的散失，流化床各层由孔隙为0.5cm~1cm的不锈钢孔板或不锈钢网构成。流化床每层多块同尺寸的不锈钢孔板或不锈钢网拼合而成。每3~4块不锈钢孔板或不锈钢网通过扁钢连接，共用一个手柄进行操作。所述调节系统是为了确保流化床维持一定的湿度和含氧量等，以满足蚯蚓取食污泥的环境条件。本系统为流化床配备了消毒、加湿、通风等辅助设备。所述消毒系统的设置是因污泥含有有机质，极易腐败产生病菌，在经调质后，最好进行一次消毒处理。因此，可在流化床首层的框架位置设置3盏紫外消毒灯。污泥投加到顶层后，通过控制系统开启消毒灯进行消毒处理。所述加湿系统的设置是因气温较高时，流化床各反应层的水份可能大量流失，这不利于蚯蚓的生存，需适应进行补水操作。因此，可在流化床各层框架位置设置3组及以上喷头。通过控制系统对各层进行实时或定时补水。所述通风系统的设置是为了保障流化床内的足够氧含量，均按需进行通风操作。因此，可在流化床各框架位置设备小型风扇。可按层设置，也可各层共用一台或多台风扇。若因实际需要，设备体积较大，可为手动操作手柄进行污泥翻层，改为电动操作翻层。

本发明利用流化床设备处理污泥方法运行过程的基本状态是：

1、向第6层投加调质后的污泥，厚度约20cm~25cm，开启消毒设备进行消毒，时间可灵活控制。

2、消毒完毕后，向第6层投加筛选后的蚯蚓种源，密度约每平方米10~15KG。

3、反应约2天后，通过第6层的操作手柄将污泥放至第5层。重复1，2歨的操作为第6层补污泥和蚯蚓。

4、反应约2天后，将第5层的污泥放至第4层，将第6层的污泥放至第5层，重1，2步的操作为第6层补污泥和蚯蚓。

5、以后每隔2天，重复操作。

6、当第1层反应结束后，污泥被处置完毕，可用小车清运走。

7、流化床按上述方式连续运转。

具体来说，本发明的生态流化床处理污泥的方法，其特征是按照以下步骤进行：

a、建立从下至上，由第一流化床单元、第二流化床单元、第三流化床单元、第四流化床单元、第五流化床单元和第六流化床单元构成的立体结构的流化床，最下层的第一流化床单元离地高度为60cm，在不含设备框架的净高度情况下其余各层流化床单元之间的间隔为20cm~30cm，所述流化床单元的下部均为可通过操作手柄翻转的网板，网板由孔隙为0.5cm~1cm的不锈钢孔板或不锈钢网构成，在最上层第六流化床单元的框架位置上方设置3盏紫外消毒灯；

b、通过向污泥中添加蘑菇渣、粉碎的秸杆、红糖其中之一或其组合形成的配料，添加比例是1份配料10份污泥，让配料和污泥均匀混合，将污泥进行调质；

c、在第六流化床单元加入调质后的污泥，污泥厚度20cm~25cm，开启消毒灯进行消毒处理，消毒完毕后按照表面积1平方米污泥接种10～15公斤蚯蚓；

d、第六流化床单元的污泥反应2天后，通过第六流化床单元的操作手柄翻转第六流化床单元的下部网板将污泥连同蚯蚓放至相邻的第五流化床单元中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元补充污泥和蚯蚓；

e、反应2天后，通过第五流化床单元的操作手柄翻转第五流化床单元的下部网板将污泥连同蚯蚓放至相邻的第四流化床单元中，然后将通过第六流化床单元的操作手柄翻转第六流化床单元的下部网板将污泥连同蚯蚓放至相邻的第五流化床单元中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元补充污泥和蚯蚓；

f、以后每隔2天，重复操作，将上层流化床单元的污泥连同蚯蚓放至相邻下层流化床单元中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元补充污泥和蚯蚓；

g、当最下层的第一流化床单元中的污泥反应结束后，污泥和蚯蚓通过第一流化床单元操作手柄翻转第一流化床单元的下部网板将污泥连同蚯蚓放至下方，用小车清运走；

h、流化床按上述方式连续运转。

在本发明生态流化床处理污泥的方法的步骤a中所述流化床总高度为2.4米，长度为3米，宽度为1米。

在本发明生态流化床处理污泥的方法的步骤a中所述可翻转的网板由至少三块同尺寸的不锈钢孔板或不锈钢网拼合而成，每3~4块不锈钢孔板或不锈钢网通过扁钢连接，共用一个操作手柄进行操作。所述可翻转的网板由至少三块同尺寸的不锈钢孔板或不锈钢网拼合而成，是指可翻转的网板可以由三块及三块以上的不锈钢孔板或不锈钢网拼合而成，如12块不锈钢孔板或不锈钢网拼合的可翻转的网板。所述操作手柄可以连接操作机构，通过定时器控制进行机械化操作，这样一来就可以免去人工，让工作人员能轻松地对流化床下部网板翻转过程进行作业。

在本发明生态流化床处理污泥的方法的步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置可以设置至少3组喷水头，通过控制系统对各层流化床单元进行实时或定时补水。

在本发明生态流化床处理污泥的方法的步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置还可以设置至少1台风扇，通过控制系统对各层流化床单元进行通风操作。

与前述现有同类产品相比，本发明的生态流化床处理污泥的方法污染小、占地少、处理污泥速度快。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例1中生态流化床的主视图。

图2是图1的左视结构示意图。

图3是图1的俯视结构示意图。

图4是实施例2中生态流化床的主视图。

图5是图4的左视结构示意图。

图6是图4的俯视结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1~3所示，本实施例中所述生态流化床处理污泥的方法，其特征是按照以下步骤进行：

a、建立从下至上，由第一流化床单元1、第二流化床单元2、第三流化床单元3、第四流化床单元4、第五流化床单元5和第六流化床单元6构成的立体结构的流化床，最下层的第一流化床单元1离地高度为60cm，在不含设备框架的净高度情况下其余各层流化床单元之间的间隔为20cm，所述流化床单元的下部均为可通过操作手柄7翻转的网板8，网板8由孔隙为0.5cm的不锈钢孔板构成，在最上层第六流化床单元6的框架位置上方设置3盏紫外消毒灯9；

b、通过向污泥中添加粉碎的秸杆形成的配料，添加比例是1份配料10份污泥，让配料和污泥均匀混合，将污泥进行调质；

c、在第六流化床单元6加入调质后的污泥，污泥厚度20cm，开启消毒灯9进行消毒处理，消毒完毕后按照表面积1平方米污泥接种10公斤蚯蚓；

d、第六流化床单元6的污泥反应2天后，通过第六流化床单元的操作手柄7翻转第六流化床单元6的下部网板8将污泥连同蚯蚓放至相邻的第五流化床单元5中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元6补充污泥和蚯蚓；

e、反应2天后，通过第五流化床单元5的操作手柄7翻转第五流化床单元5的下部网板8将污泥连同蚯蚓放至相邻的第四流化床单元4中，然后将通过第六流化床单元6的操作手柄7翻转第六流化床单元6的下部网板8将污泥连同蚯蚓放至相邻的第五流化床单元5中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元6补充污泥和蚯蚓；

f、以后每隔2天，重复操作，将上层流化床单元的污泥连同蚯蚓放至相邻下层流化床单元中，并重复c步骤的操作为第六流化床单元6补充污泥和蚯蚓；

g、当最下层的第一流化床单元中1的污泥反应结束后，污泥和蚯蚓通过第一流化床单元1操作手柄7翻转第一流化床单元1的下部网板8将污泥连同蚯蚓放至下方，用小车清运走；

h、流化床按上述方式连续运转。

本实施例步骤a中所述流化床总高度为2.4米，长度为3米，宽度为1米。

本实施例步骤a中所述可翻转的网板8由12块同尺寸的不锈钢孔板拼合而成，每3块不锈钢孔板通过扁钢连接，共用一个操作手柄7进行操作。

本实施例步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置3组喷水头10，通过控制系统对各层流化床单元进行实时或定时补水。

本实施例步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置1台风扇11，通过控制系统对各层流化床单元进行通风操作。

实施例2：如图4~6所示，本实施例与实施例1相似，所不同的是本实施例步骤a中在不含设备框架的净高度情况下其余各层流化床单元之间的间隔为30cm，所述网板8由孔隙为1cm的不锈钢网构成。本实施例步骤c中在第六流化床单元6加入调质后的污泥，污泥厚度25cm，开启消毒灯9进行消毒处理，消毒完毕后按照表面积1平方米污泥接种15公斤蚯蚓。

本实施例步骤a中所述可翻转的网板8由12块同尺寸的不锈钢网拼合而成，每4块不锈钢网通过扁钢连接，共用一个操作手柄7进行操作。

本实施例步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置6组喷水头10，通过控制系统对各层流化床单元进行实时或定时补水。

本实施例步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置2台风扇11，通过控制系统对各层流化床单元进行通风操作。

Claims

1.一种生态流化床处理污泥的方法，其特征是按照以下步骤进行：

h、流化床按上述方式连续运转。

2.如权利要求1所述的污泥生态流化床工艺方法，其特征是步骤a中所述流化床总高度为2.4米，长度为3米，宽度为1米。

3.如权利要求1所述的污泥生态流化床工艺方法，其特征是步骤a中所述可翻转的网板由至少三块同尺寸的不锈钢孔板或不锈钢网拼合而成，每3~4块不锈钢孔板或不锈钢网通过扁钢连接，共用一个操作手柄进行操作。

4.如权利要求1所述的污泥生态流化床工艺方法，其特征是步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置至少3组喷水头，通过控制系统对各层流化床单元进行实时或定时补水。

5.如权利要求1所述的污泥生态流化床工艺方法，其特征是步骤a中在流化床各层流化床单元框架位置设置至少1台风扇，通过控制系统对各层流化床单元进行通风操作。