CN104496578A

CN104496578A - 自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程

Info

Publication number: CN104496578A
Application number: CN201410617290.4A
Authority: CN
Inventors: 夏季春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明公开自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，包括污泥堆肥成套设备，工艺流程步骤如下：步骤一：准备前期处理工序；步骤二：进行一次发酵；步骤三：进行二次发酵；步骤四：最终后期处理工序；本发明具有以下优点：1.通过污泥堆肥工艺，解决了沿海地区，多盐碱地，严重缺少土壤的现状，将自来水厂污泥、附近农场牛粪及农业废弃物秸秆混合堆肥改良沿海盐碱地，解决土壤紧缺问题；2.减少了焚烧秸秆、乱排畜禽粪便等现象，降低了PM2.5，减轻大气的污染；3.工艺流程综合性强，附加值大，变废为宝，资源化利用程度高。

Description

自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程

技术领域

本发明主要是涉及污水处理、自来水处理、污泥处置、肥料领域，特别涉及自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程。

背景技术

脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题，污泥的最终处置费用高，环境影响大，以前虽然处置方法多，但大多采用以下两种方式。

1、泥饼的焚烧处理

对于脱水以后泥饼，通过运输至电厂进行焚烧处理。

2、泥饼的卫生填埋

污泥干化后，含水率约为80％左右，用于填埋的污泥含水率以65％左右为宜，可以保证填埋体的稳定与有效压实。在填埋前可添加适量的硬化剂，一方面调节含水率，另一方面可以加速固化。选择填埋场地的需要考虑因素有：当地的水文地质条件，污泥量和运距，周边环境以及填埋地的开发利用等。

目前全国各地农业生产中产生大量的作物秸秆，养殖业产生大量的畜禽粪便，生产加工业产生大量的稻壳、木屑、蘑菇渣、蔗渣等废弃物。这些废弃物的利用途径还很有限，利用率低，存在焚烧秸秆、乱排畜禽粪便等现象。不仅浪费资源而且污染大气环境，畜禽粪便排放造成水体环境污染、大气恶臭污染和有害病原菌微生物污染；利用水厂污泥与牛粪、农作物秸秆或其它废弃物好氧堆肥，既解决了污泥问题，又生产了微生物活性较高的有机肥，解决沿海地区，多盐碱地，严重缺少土壤的现状，用于农业生产，果树种植、园林绿化，从而减轻因长期施用化肥造成的农村环境污染，增加土壤肥力，提高农产品品质，增加农业收入等，具有可观的经济效益，良好的环境效益和社会效益。投资大利润薄而造成污泥处理处置难是我国普遍存在的难题。因此，污泥堆肥项目需要特殊的政策优惠和支持，尤其是在资金和项目用地上的支持，是决定项目能否正常进行的关键。

发明内容

本发明为了解决沿海地区，多盐碱地，严重缺少土壤的现状；农业畜禽粪便乱排，形成污染问题；焚烧存在的高耗能、高费用，污染环境问题，采用堆肥措施，变废为宝，资源化利用，充分利用自来水厂的污泥资源，本发明采用如下技术方案：本发明为了解决沿海地区，多盐碱地，严重缺少土壤的现状；农业畜禽粪便乱排，形成污染问题；焚烧存在的高耗能、高费用，污染环境问题，采用堆肥措施，变废为宝，资源化利用，充分利用自来水厂的污泥资源，本发明采用如下技术方案：

自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，污泥堆肥成套设备，工艺流程步骤如下：

步骤一：准备前期处理工序：

对自来水厂的污泥进行收集、堆放、晾晒，加入半干牛粪、粉碎的秸秆混合，质量比例为污泥∶牛粪∶秸秆＝20∶10∶1，使含水率降至63％左右，有机物含量为25-85％，形成原料。

步骤二：进行一次发酵：

对原料发酵并分解其有机物，期间分为2个阶段：中温阶段和高温阶段，在中温阶段产生中温菌，在利用有机物的时候，一部分转换为热量；在高温阶段污泥含水率范围控制在35-63％之间，同时进行通风与供氧，有机物C/N在20～45之间，调节PH值，堆肥过程开始时，由于酸性菌作用，PH为5.0-6.5；期间2-3天翻堆一次，每次6-9小时，翻堆时不曝气，每天曝气时间约10小时，堆层含氧量7-16％；一次发酵需要9-13天，到最后1-2天时，即堆温达到60℃左右时，延长通风时间，通风供氧转为控温，打开发酵池盖加速水分散发；

步骤三：进行二次发酵：

对一次发酵工序中尚未分解的有机物进一步分解，在后发酵仓堆成1.5米高左右堆体，发酵时间为18-26天，温度在37-40度，C/N比为25以下时，肥堆将达到稳定，达到腐熟，形成稳定肥料；堆肥结束后，PH为6.5-8.5；含水率27-33％；

步骤四：最终后期处理工序：

将肥料进行堆存、加工，造粒，干燥，外售。

进一步的，所述步骤一内加入菌剂。

进一步的，所述步骤二在发酵仓内进行，每个发酵仓的总容积为100立方米，在顶部设有长方形加料口，加料完后由板链式封口盖将各仓顶部加料口封闭；发酵仓共设4个，2个仓为一列，分两列布置。

进一步的，所述步骤二的中温阶段温度为28-42℃，高温阶段温度为58-71℃。

进一步的，所述步骤二含水率在低于35％时，就应添加适量养牛场粪水，调节含水量，调节C/N比，含水率在大于63％时，减少进料量，降低料层高度，增加通风时间，加速水分散发。

进一步的，所述步骤二的通风数据为0.06～0.24m³/m³.min堆料。

进一步的，所述步骤三过程中进行曝气。

本发明具有以下优点：

1.通过污泥堆肥工艺，解决了沿海地区，多盐碱地，严重缺少土壤的现状，将自来水厂污泥、附近农场牛粪及农业废弃物秸秆混合堆肥改良沿海盐碱地，解决土壤紧缺问题；

2.减少了焚烧秸秆、乱排畜禽粪便等现象，降低了PM2.5，减轻大气的污染；

3.工艺流程综合性强，附加值大，变废为宝，资源化利用程度高；

4.重金属和病原菌是污水处理厂污泥堆肥土地利用可能带来的主要环境风险，而自来水厂污泥来自于生产饮用水过程中产生的废弃物，重金属和病原菌都在安全可控范围，该泥质堆肥则极少存在此类环境风险，规避了污泥堆肥农用的争议难题；

5.污泥的主要成分是有机物，即富含碳物质，污泥堆肥通过碳循环让这部分碳回到土地中去，从而可以使污泥堆肥达到资源循环利用效率和效益的最大化。

附图说明

图1本发明的总体技术路线图

具体实施方式

下面结合附图，进一步的对本发明说明其具体实施方式：

如图1、所示，自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，污泥堆肥成套设备，工艺流程步骤如下：

步骤一：准备前期处理工序：

对自来水厂的污泥进行收集、堆放、晾晒，加入半干牛粪、粉碎的秸秆混合，质量比例为污泥∶牛粪∶秸秆＝20∶10∶1，使含水率降至63％左右，有机物含量为25-85％，形成原料；

步骤二：进行一次发酵：

对原料发酵并分解其有机物，期间分为2个阶段：中温阶段和高温阶段，中温阶段产生中温菌，在利用有机物的时候，一部分转换为热量；在高温阶段污泥含水率范围控制在35-63％之间，同时进行通风与供氧，有机物C/N在20～45之间，调节PH值，堆肥过程开始时，由于酸性菌作用，PH为5.0-6.5；期间2-3天翻堆一次，每次6-9小时，翻堆时不曝气，每天曝气时间约10小时，堆层含氧量7-16％；一次发酵需要9-13天，到最后1-2天时，即堆温达到60℃左右时，延长通风时间，通风供氧转为控温，打开发酵池盖加速水分散发；

步骤三：进行二次发酵：

步骤四：最终后期处理工序：

将肥料进行堆存、加工，造粒，干燥，外售。

所述步骤一内加入菌剂；所述步骤二在发酵仓内进行，每个发酵仓的总容积为100立方米，在顶部设有长方形加料口，加料完后由板链式封口盖将各仓顶部加料口封闭；发酵仓共设4个，2个仓为一列，分两列布置；所述步骤二的中温阶段温度为28-42℃，高温阶段温度为58-71℃；所述步骤二含水率在低于35％时，就应添加适量养牛场粪水，调节含水量，调节C/N比，含水率在大于63％时，减少进料量，降低料层高度，增加通风时间，加速水分散发；所述步骤二的通风数据为0.06～0.24m³/m³.min堆料；所述步骤三过程中进行曝气。

具体实施例一：

脱水污泥含水率一般在80％左右，直接堆肥相当困难，因此，首先需要进行自然干化，然后再加入一些辅助材料，调节水分，增加孔隙度，增加有机质，为此，可以因地制宜选择一些能长期供应和数量充足的材料，比如牛粪、秸秆粉、稻壳、木屑、蘑菇渣、蔗渣等废弃物，充分利用当地丰富的种植农业和养殖业有机固体废物做辅料资源，加入半干牛粪、粉碎的秸秆混合，质量比例为污泥∶牛粪∶秸秆＝20∶10∶1，使含水率降至63％左右，有机物含量为25-85％，形成原料。

一次发酵是发酵仓内进行，每个发酵仓的总容积为100m³，在顶部设有长方形加料口，加料完后由板链式封口盖将各仓顶部加料口封闭。一次发酵仓共设4个，2个仓为一列，分两列布置；一次发酵阶段主要是微生物将垃圾中的糖类、脂肪、蛋白质等易分解的有机物首先分解，难分解的有机物，如纤维素、半纤维素、本质素、单宁酸等只能部分解。微生物在分解这些有机物的同时获得各种营养物和能量，得以生长繁殖，这里堆肥的温度为28-42℃，称中温阶段，这阶段起分解作用的微生物属中温菌。以后由于热量继续产生，温度逐渐升高到58-71℃，高温菌取代了中温菌，在此温度或更高温度下能进行高效率的分解。高温阶段时把污泥中的寄生虫卵和有害微生物杀死；期间污泥含水率范围在35-63％之间，同时进行通风与供氧，有机物C/N在20～45之间，调节PH值，堆肥过程开始时，由于酸性菌作用，PH为5.0-6.5；期间2-3天翻堆一次，每次6-9小时，翻堆时不曝气，每天曝气时间约10小时，；堆肥调节水分，应在物料进仓时分二次喷洒，使上、中、下层水分含量均匀；发酵的大部分时间应保证堆层浓度在9％以上，堆层含氧量7-16％；堆肥由于微生物代谢产热，温度升高很快，一般2-4天堆温可升至65℃以上，堆肥正是利用这点，达到无害化要求。但温度继续升高，对高温微生物的生存也有害，因此必须适当控制堆层温度。通常把65-71℃看作是高温菌生长的生理上限温度。所以当堆层温度升到65℃之后，通风的主要任务由供氧转为控温。但是，由于发酵池容积大，堆层热惯性很大，延长通风时间对降低堆层温度作用不明显，因此，在堆层温度达60℃左右时，就应适当延长通风时间，通风数据为0.06～0.24m³/m³.min堆料，有利于温度的控制。在实际生产中，在一次发酵的最后一、二天，适当延长通风时间，打开发酵池盖，加速水分散失，使之降温并降低水率。

进行二次发酵工序，经筛分后的物料送至二次发酵仓，尚未分解的有机物如纤维素、半纤维素、本质素等在此工序进一步分解，使其变成腐植酸、氨基酸等比较稳定的有机物，在后发酵仓堆成1.5米高左右堆体，二次发酵约需18-26天；温度在37-40度时，堆肥腐熟后堆料的C/N比为25以下时，肥堆将达到稳定。为使二次发酵更充分，定期向二次发酵仓鼓入空气。达到腐熟，形成稳定肥料；堆肥结束后，PH为8.0-9.0；含水率27-33％。

最终后期处理工序：将肥料进行堆存、加工成成品，造粒，干燥，例如复合肥等，进行销售，或者直接运送到沿海盐碱地，改良土壤。

具体实施例二：在进行步骤二时，当原始含水率在低于35％时，就应添加适量养牛场粪水，调节含水率，调节C/N比，提高堆肥质量。

具体实施例三：在进行步骤二时，当含水率在大于63％时，加强预处理，或者采用减少进料量，降低料层高度，增加通风时间，加速水分散失，以降低含水率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims

1.自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，包括污泥堆肥成套设备，其特征在于：工艺流程步骤如下：

步骤一：准备前期处理工序：

步骤二：进行一次发酵：

对原料发酵并分解其有机物，期间分为2个阶段：中温阶段和高温阶段，在中温阶段产生中温菌，在利用有机物的时候，一部分转换为热量；

在高温阶段污泥含水率范围控制在35-63％之间，同时进行通风与供氧，有机物C/N在20～45之间，调节PH值，堆肥过程开始时，由于酸性菌作用，PH为5.0-6.5；期间2-3天翻堆一次，每次6-9小时，翻堆时不曝气，每天曝气时间约10小时，堆层含氧量7-16％；一次发酵需要9-13天，到最后1-2天，即堆温达到60℃左右时，延长通风时间，通风供氧转为控温，打开发酵池盖加速水分散发；

步骤三：进行二次发酵：

步骤四：最终后期处理工序：

将肥料进行堆存、加工，造粒，干燥，外售。

2.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤一内加入菌剂。

3.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤二在发酵仓内进行，每个发酵仓的总容积为100立方米，在顶部设有长方形加料口，加料完后由板链式封口盖将各仓顶部加料口封闭；发酵仓共设4个，2个仓为一列，分两列布置。

4.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤二的中温阶段温度为28-42℃，高温阶段温度为58-71℃。

5.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤二含水率在低于35％时，就应添加适量养牛场粪水，调节含水量，调节C/N比，含水率在大于63％时，减少进料量，降低料层高度，增加通风时间，加速水分散发。

6.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤二的通风数据为0.06～0.24m³/m³.min堆料。

7.根据权利要求1所述的自来水厂污泥堆肥肥料改良盐碱地工艺流程，所述步骤三过程中进行曝气。