CN104418620A - 一种剩余污泥高效好氧堆肥方法 - Google Patents

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Abstract

一种剩余污泥高效好氧堆肥方法，包括1气浮浓缩池、2污泥调理池、3压滤机专用进料泵、4变容式高压压滤机、5皮带输送机、6泥饼破碎设备、7运输设备、8好氧堆肥发酵仓。剩余污泥首先被气浮浓缩，含水率由99％降低至95％；经过浓缩后的污泥进入污泥调理池，在调理池内加入污泥调理剂和发酵菌剂，经过调理后的污泥在压滤机专用进料泵的作用下，进入变容式高压压滤机，压滤机将污泥含水率降低至60％以下，成泥饼状；泥饼经破碎后用皮带输送机或铲车运至发酵场进行好氧堆肥。本工艺在不加入任何有机干料和返混料的情况下直接堆肥发酵，可大大缩小发酵仓占地面积，大大降低了污泥好氧发酵系统的工程投资和运行成本。

Description

一种剩余污泥高效好氧堆肥方法
技术领域
本发明涉及一种用于城市污水处理厂剩余污泥高干脱水及好氧生物发酵技术，特别是涉及污泥的减量化、资源化，属于环境保护技术领域。
背景技术
近年来，随着我国污水处理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加。截至2011年底，我国已建成运行污水处理厂3100多座，设计处理城市污水1.39亿m3／d，年产生含水量80％的污泥3000多万吨。大量的污泥问题成为我国亟待解决的问题。2012年由国家发展改革委、住房城乡建设部、环境保护部共同编制的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》(以下简称《规划》)中明确了“十二五”期间的建设任务：到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80％，其他设市城市达到70％，县城及重点镇达到30％；“十二五”期间新建污泥处理处置规模518万吨(干泥)／年。
《规划》中提出：按照城镇污水处理厂污泥处理处置技术有关要求和泥质标准选择适宜的污泥处理技术。采用多种技术处理处置污泥，尽可能回收和利用污泥中的能源和资源。鼓励将污泥经厌氧消化产沼气或好氧发酵处理后严格按国家标准进行土壤改良、园林绿化等土地利用，不具备土地利用条件的，可在污泥干化后与水泥厂、燃煤电厂等协同处置或焚烧。作为近期的过渡处理处置方式，可将污泥深度脱水和石灰稳定后进行填埋处置。
目前，绝大多数城市污水处理厂只是将污泥脱水至80％，然后直接卫生填埋，缺乏后续处置措施。卫生填埋会占用大量土地，同时可能会造成土壤污染。个别城市建设了污泥处置中心，有的把脱水后的污泥掺杂燃料后焚烧发电，有的将污泥脱水后进行好氧发酵或者厌氧消化。在建或者已经建成的污泥处置中心主要以污泥脱水后好氧堆肥为主，这种方式运行简单，让污泥制肥后返田或者作为营养土使用。我公司开发出一种剩余污泥高效好氧堆肥方法：“污泥高干脱水+无添加好氧堆肥”，与传统的好氧堆肥工艺相比占地面积是原来的1／4，初期投资成本不足原来的一半。
就好氧堆肥而言，目前市场上较多的是采用含水率为80％左右的污泥先掺混100～200％的返混料，再掺混10～20％的秸秆、花生壳或者木屑等，将含水率调至60％以下，混合均匀后由皮带输送机或者铲车输送至发酵场地进行好氧堆肥，整个堆肥过程要持续15～30天。传统的发酵方式由于掺混大量的返混料和调理剂，使得发酵体积大大增加，为污泥原体积的3倍左右，这样既增加了一次投资的建设成本，又浪费大量的土地资源。基于以上问题，本发明提供了一种剩余污泥高效好氧堆肥方法.
发明内容
本发明提供了一种投资少、占地面积小、简单高效的剩余污泥好氧堆肥方法。
其工艺如下：含水率为99％左右的剩余污泥首先进入气浮浓缩池，剩余污泥被气浮浓缩，含水率由99％降低至95％；经过浓缩后的污泥进入污泥调理池，在调理池内加入污泥调理剂和发酵菌剂，可大大改善污泥的脱水性能并为后期发酵提供菌种；经过调理后的污泥在压滤机专用进料泵的作用下，进入变容式高压压滤机，压滤机将污泥含水率降低至60％以下，成泥饼状；泥饼经破碎后用皮带输送机或铲车运至发酵场进行好氧堆肥。
对于含水率为80％的污泥，无需气浮浓缩，直接进入调理池，在调理池内加入清水，将污泥稀释至含水率为90％左右，然后加入污泥调理剂和发酵菌剂，经过调理后的污泥在压滤机专用进料泵的作用下，进入变容式高压污泥压滤机，压滤机将污泥含水率降低至60％以下，成泥饼状，泥饼经破碎后用皮带输送机或铲车运至发酵场进行好氧堆肥。
附图1为本发明的工艺流程图
1气浮浓缩池、2污泥调理池、3压滤机专用进料泵、4变容式高压污泥压滤机、5皮带输送机、6泥饼破碎设备、7运输设备、8好氧堆肥发酵仓
污水处理厂沉淀池排出的剩余污泥用泵打入气浮浓缩池1，在气浮浓缩池1内剩余污泥与溶气水释放出来的纳米级气泡充分接触，形成“污泥、气泡共聚体”，在浮力作用下浮至水面，经过浓缩后的污泥含水率可以降低至95％以下；经过浓缩后的污泥靠重力流至污泥调理池2，在污泥调理池2内加入污泥调理剂和少量菌剂，调理后的污泥更容易脱水，在压滤机专用进料泵3的作用下，进入变容式高压污泥压滤机4，脱水后的泥饼含水率在60％以下。传统的发酵方式是将污泥含水率降至80％，然后加入返混料和其他调理剂，将污泥的含水率降至60％以下。调理剂和返混料的大量投加，增加了发酵污泥的体积，增加了工程投资，提高了运行费用。本发明工艺将剩余污泥直接直接脱水至含水率低于60％，不添加任何返混料和调理剂，使发酵物料的体积大大降低，这是本工艺的精髓所在，既节约了调理剂的购买费用，也减少了污泥发酵场地面积，降低了工程的一次投资。脱水泥饼通过皮带输送机5进入污泥破碎设备6，经过破碎后的脱水污泥通过运输设备7将污泥运输至好氧堆肥发酵仓8，在好氧堆肥发酵仓8内，通风供氧、温度控制、定期翻抛等，经过15～20天后，完成好氧发酵过程。发酵产物具有一定的肥效，可以进一步加工成肥料，或者直接作为营养土使用。
有益效果
本发明的有益效果可通过举例计算看出：
以每天处理含水率为99％的污泥5000吨为例，已有技术，先将污泥脱水至含水率为80％，脱水污泥重量为250吨，每天需掺混花生壳25吨(含水率为10％)、返混料250吨(含水率为40％)，则每天进入发酵仓的混合污泥量为525吨／天(含水率为57.6％)，混合污泥的容重为0.62吨／立方米，每天进入发酵仓的混合污泥的体积为847立方米，发酵时间按20天设计，则发酵仓中总污泥体积为16940立方米。如采用本发明技术，每天处理同样量的污泥，直接将污泥脱水至含水率为60％，同时不加任何有机干料和返混料，每天进入发酵仓的污泥量为156吨(含水率为60％，污泥调理时加入了少量脱水助剂)，发酵时间仍为20天，发酵仓内总污泥量为3120吨，泥饼破碎后容重为0.8吨／立方米，发酵仓中总污泥体积为3900立方米，约为已有技术的1／4，大大缩小了发酵场地，节省了工程投资，同时运行费用也有明显降低。
具体实施方式
方式一
针对市政或者工业污水处理厂排出的含水率为99％的污泥：根据本发明所提及的工艺，采用了一台容积为3.4m3的气浮浓缩机，每天处理市政剩余污泥100吨(含水率为99％)，浓缩后污泥重量为20吨(含水率为95％)。在污泥调质池内，混入按污泥干重比为2‰的液体复合发酵菌剂和5％的调理剂，而后泵如入一台变容式高压隔膜压滤机(过滤面积30m2)进行污泥高干脱水，产生脱水污泥2.47吨(泥饼含水率为57％)。干泥饼经过一台1.5m3的双螺带泥饼破碎机破碎后，在不加热情况下，在无取暖塑料大棚内，以条垛形式堆肥，室外温度-12～3℃，经14天发酵完成。相同对照组试验，泥饼在破碎后，被加热到50℃，在相同的条件下堆肥，达到相同的发酵程度，历时9天。
方式二
根据本发明所提及的工艺，在我国南方某市政污水处理厂，污水处理规模为60万吨／天，产生的污泥采用变容式高压隔膜压滤机脱水，每天产生含水率为57～62％泥饼260吨，在脱水过程中加入复合发酵菌种，在发酵过程中不加入任何有机干料和返混料，脱水后直接外运到污泥发酵场，采用条垛方式堆肥，用翻抛机翻抛，在冬季最不利温度情况下，经25天发酵完成。
方式三
根据本发明所提及的工艺，省去前面气浮浓缩工艺，将含水率为82％的剩余污泥22.4吨直接运送至污泥调质池；在污泥调质池内，加入相同重量的清水，将污泥稀释至90％；然后混入按污泥干重比为2‰的液体复合发酵菌剂和5％的调理剂；调理后，用压滤机专用泵将污泥打入一台变容式高压隔膜压滤机(过滤面积30m2)进行污泥高干脱水，产生泥饼9.41吨，其含水率为55％；泥饼用一台1.5m3的双螺带泥饼破碎机破碎，在不加热情况下，在无取暖塑料大棚内，以条垛形式堆肥，室外温度-12～3℃，经15天发酵完成。

Claims (4)

1.一种污泥高效好氧堆肥方法，其特征在于包括气浮浓缩池1、污泥调理池2、压滤机专用进料泵3、变容式高压污泥压滤机4、皮带输送机5、泥饼破碎设备6、运输设备7、好氧堆肥发酵仓8。 
2.如权利要求1所述的一种污泥高效好氧堆肥方法，其特征在于工艺过程中应用了污泥气浮浓缩池1和变容式高压污泥压滤机4。 
3.如权利要求1所述的一种污泥高效好氧堆肥方法，其特征在于当接收的是含水率为80％的脱水污泥时，不需要气浮浓缩池1，污泥直接进入污泥调理池2及后续工艺。 
4.如权利要求1所述的一种污泥高效好氧堆肥方法，其特征在于用于发酵的污泥的含水率低于60％，工艺过程中不加入任何有机干料和返混料，只在脱水前加入少量调理剂和发酵菌剂。 
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