CN104496584A - 一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，为粒径3-30mm的硅藻土颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全部的污泥掺混料。本发明提供了一种价格低廉，可稳定获取，无毒副作用，且可反复使用的掺合料。该掺合料来源可靠，易于获得，可反复使用，同时可以降低污泥好氧发酵工艺的运行成本。

Description

一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料

技术领域

本发明属于城市污泥好氧发酵处置领域，可生产营养土/肥料，具体涉及一种营养土/肥料发酵过程中的掺合料。

背景技术

目前，按照国家环保部的要求，污水处理厂产出的污泥必须要进行深度处理，使之达到含水率低于50-60％才能进行最终处置。深度处理的技术主要有好氧发酵(堆肥)，厌氧发酵，加钙压滤(加钙热干化)以及污泥焚烧等几种工艺方式。其中污泥好氧发酵是污泥再利用的一种重要方式。好氧发酵后的污泥含水率可以降低到30％以下，视污泥条件，可以做园林绿化的有机土，农肥，也可以填埋。但是在污泥好氧发酵过程中，必须采用秸秆或棉杆等污泥掺合料。鉴于秸秆等材料与农业的类型以及季节性有关，在很多地区难以长期稳定的获得，严重制约了污泥好氧发酵工艺的应用。

十一五期间，我国污水处理厂处理的污水量已经达到318亿吨/年。按照每万吨污泥产生5-8吨污泥(含水率80％)，每年可产生1590-2544万吨污泥，平均每天就有45000-73000吨污泥。如果不经过深度处理，填埋场接收后，该污泥含水率过高造成填埋场继续填埋的困难。因此，国内很多污水处理厂的污泥都面临出路问题。如不能很好地解决这一问题，则污水处理厂就无法稳定运行。

由于污水处理厂产生的污泥量较少，含水率高，因此常用的深度处理工艺通常有加钙机械干化，焚烧，厌氧消化加干化，以及好氧发酵几种工艺。加钙机械干化是在污泥中加入大量生石灰和污泥调理剂，采用机械干化的方式，投资相应较低，但是生成的污泥呈碱性，且污泥量大，达不到减量的目的，且产生的污泥基本已经失去再利用价值，只能继续填埋，大量占用填埋容积，因此不符合持续发展的政策。

污泥焚烧由于污水厂产生的污泥量少，热值低，产生不了规模效应，因此运行费用过于高昂。

污泥厌氧消化可以把污泥中的有机物沼气化，产生的能源可以用以污泥消化自身的保温和干化，但是消化后污泥的含水率仍然很高，不是最终处置的工艺。

而污泥好氧发酵可以在常温下通入微量空气对污泥进行发酵，因此能耗较低，发酵后污泥的含水率可以低至30％以下，污泥减量效果好，还可以作为有机肥料使用，因此比较适用。但是其应用受限于当地秸秆等生物掺合料是否可稳定获取，获取的价格是否可以承受即经济性如何。

一般的污泥好氧发酵工艺中，采用秸秆，木屑或园林垃圾作为掺合料，在作为骨料保证通风效果的同时，可为污泥中增加氮磷等营养和碳源。但是由于这些掺合料的产生受地域和时间和储运方法的影响，不能够保证污水处理厂可以常年稳定获得，严重制约了该工艺方法的使用。

污泥好氧发酵工艺所需要的掺合料应满足三个要求：

1、吸水性好，可以快速降低污泥的含水率；

2、密度小，可降低污泥堆体的密度，起到骨料作用，增强污泥通风效果。

3、容易脱水，随着污泥发酵过程的进行，污泥含水率降低，掺合料的含水率也应同时降低。

4、来源稳定且容易获得。

5、不易磨损，掺合料若要反复使用，还应满足一个要求，即物料不易磨损，可筛分后重新使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料。在城市污泥、餐厨垃圾、污泥与餐厨垃圾协同处理中，采用好氧发酵工艺，采用硅藻土颗粒作为骨料、干燥剂(脱水剂)使用。

本发明的另一目的是提出应用所提出的掺合料进行污泥好氧发酵的方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，为粒径3-30mm的硅藻土颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全部的污泥掺混料。

本发明所述掺合料在污泥好氧发酵过程中的应用。

具体地，所述掺混料在污泥好氧发酵过程中的作用为：可兼用为骨料，脱水剂和除臭剂或者作为其中之一使用。

硅藻土作为一种在中国境内广泛分布的矿物资源，硅藻土的密度1.9—2.3g/cm³,其密度为堆密度0.34—0.65g/cm³,，远小于污泥的比重。硅藻土的吸水性能好，比表面积40—65m/g，孔体积0.45—0.98m,吸水率是自身体积的2—4倍。

硅藻土的脱水性能也很好，经过两段好氧发酵，然后将硅藻土从污泥中筛分出来之后，随着外界环境湿度降低，它会自动释放出吸收的水分，因此很容易脱水到环境湿度，从而复用到好氧发酵程序中。

另外，硅藻土还可吸附异味，这对于好氧发酵的臭味消除是非常有利的。

因此，硅藻土可作为污泥好氧发酵的骨料，替代秸秆等物质，其前提是污泥中含有足够的有机质，无需外加碳源。

一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，包括步骤：

1)城市污泥和/或餐厨垃圾经过脱水，获得含水量75-85％的污泥；

2)污泥进混料机，加入粒径3-30mm的硅藻土颗粒，所述硅藻土颗粒与污泥的比例为10％-30％；

3)步骤3)所得物料堆放为2-4米高度，进行好氧发酵；供氧量控制在0.02-0.2m³/m³.min，发酵温度控制在55-70℃之间，发酵时间10-40天，用翻抛机翻堆，采用鼓风供氧或微压供氧；

4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为3-30mm。筛下物作为营养土；筛上留下硅藻土；

5)步骤4)筛分出的硅藻土返回用于步骤2)。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种价格低廉，可稳定获取，无毒副作用，且可反复使用的掺合料。该掺合料来源可靠，易于获得，可反复使用，同时可以降低污泥好氧发酵工艺的运行成本。

通过筛分设备将硅藻土颗粒反复使用于污泥好氧发酵工艺中。通过硅藻土颗粒的使用，真正实现污泥的减量化。在污泥好氧发酵过程中通过掺加硅藻土，消减发酵过程中产生的臭味。

附图说明

图1是采用硅藻土颗粒作为掺混料的工艺流程图。

具体实施方式

现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，流程见图1，包括步骤：

1)城市污泥和餐厨垃圾混合后，经过脱水，获得含水量80％的污泥；

2)污泥进混料机，加入粒径5-20mm的硅藻土颗粒，所述硅藻土颗粒与污泥的比例为25％…；

3)步骤2)所得物料堆放为3米高度，进行好氧发酵；按照污泥处理的不同要求，采用微压供氧，供氧量控制在0.02-0.2m³/m³.min，发酵温度控制在60-70℃之间，发酵时间25天。发酵过程中没有明显臭味。

4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为5mm；筛下物作为营养土；筛上留下硅藻土；作为园林绿化用营养土出售，筛上物则返回返混料仓回用。

5)混料仓内储存步骤4)筛分出的硅藻土，返回用于步骤2)。

实施例2：

一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，流程见图1，包括步骤：

1)城市污泥经过脱水，获得含水量80％的污泥；

2)污泥进混料机，加入粒径10-30mm的硅藻土颗粒，硅藻土颗粒与污泥的比例为30％。

3)步骤2)所得物料堆放为4米高度，进行好氧发酵；采用鼓风供氧，供氧量控制在0.1m³/m³.min，发酵温度控制在55-60℃之间，发酵时间30天；发酵过程没有明显臭味。

4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为10mm。筛下物作为营养土；筛上留下硅藻土；作为园林绿化用营养土出售，筛上物则返回返混料仓回用。

5)混料仓内储存步骤4)筛分出的硅藻土，返回用于步骤2)。

对比例：

1)和实施例1相同的城市污泥和餐厨垃圾混合后，经过脱水，获得含水量65％的污泥；

2)污泥进混料机，加入秸秆(切为3-10cm长度)，秸秆与污泥的比例为25％…；

3)步骤2)所得物料堆放为3米高度，进行好氧发酵；按照污泥处理的不同要求，采用微压供氧，供氧量控制在0.02-0.2m³/m³.min，发酵温度控制在60-70℃之间，发酵时间25天。发酵过程中有臭味。

4)发酵结束后，物料作为园林绿化用营养土出售

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，其特征在于，为粒径3-30mm的硅藻土颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全部的污泥掺混料。

2.权利要求1所述掺合料在污泥好氧发酵过程中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述掺混料在污泥好氧发酵过程中的作用为：可兼用为骨料，脱水剂和除臭剂或者作为其中之一使用。

4.一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，其特征在于，包括步骤：

1)城市污泥和/或餐厨垃圾经过脱水，获得含水量75-85％的污泥；

2)污泥进混料机，加入粒径3-30mm的硅藻土颗粒，所述硅藻土颗粒与污泥的比例为10％-30％；

3)步骤3)所得物料堆放为2-4米高度，进行好氧发酵；供氧量控制在0.02-0.2m³/m³.min，发酵温度控制在55-70℃之间，发酵时间10-40天，用翻抛机翻堆，采用鼓风供氧或微压供氧；

4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为3-30mm，筛下物作为营养土；筛上留下硅藻土；

5)步骤4)筛分出的硅藻土返回用于步骤2)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述好氧发酵为二段发酵。