CN109467302A - 城市污泥资源化利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污泥资源化利用方法，依次包括以下步骤：将污泥加入搅拌桶，加入一定比例的清水稀释污泥，使污泥的含水率达到90%以上，然后加入药剂A，充分混合搅拌，药剂A由高分子絮凝剂加无机盐复合而成；将污泥送入一体化带式压滤机，为污泥添加了凝絮剂之后的污泥进入压滤机，压滤得到松散污泥饼；使松散污泥饼在室温下通风处堆成堆自然干化至含水率为60—65%后，加入发酵益生菌、有机碳源和氮源后，充分混合搅拌，进行三个阶段的发酵，直至得到含水率为25—35%的有机营养土。优点是：能够制备出品质较佳的有机营养土。

Description

城市污泥资源化利用方法

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，尤其是涉及一种城市污泥资源化利用方法。

背景技术

随着工业的快速发展，产生了越来越多的固体废弃物。比如矿渣、污泥等。这些物质被定性为废弃物进行处理，实则浪费了大量的资源。即，污泥经过合理利用是一种可以再利用的物质，把污泥充分利用不仅节省了资源而且降低了这些物质对环境造成的污染。通过特殊方法将污泥、秸秆进行发酵后还能够得到有机营养土，这样的有机营养土具有有机质含量高，氮磷钾含量充分等特点，能够应用于园林绿化等行业，是一种经济适用的有机肥料。但是，污泥、秸秆等作为有机营养土的制作原料时，必须消除或转化污泥和秸秆中的有害物质，以及解决污泥含水率高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市污泥资源化利用方法，它具有能够制备出品质较佳的有机营养土的特点。

本发明所采用的技术方案是：城市污泥资源化利用方法，依次包括以下步骤：

1）将污泥加入搅拌桶，加入一定比例的清水稀释污泥，使污泥的含水率达到90%以上，然后加入药剂A，充分混合搅拌，药剂A由高分子絮凝剂加无机盐复合而成；

2）将污泥送入一体化带式压滤机，为污泥添加了凝絮剂之后的污泥进入压滤机，压滤得到含水率70—80%的松散污泥饼；

3）使松散污泥饼在室温下通风处堆成堆自然干化至含水率为60—65%后，加入发酵益生菌、有机碳源和氮源后，充分混合搅拌，进行堆肥发酵，待堆场中心温度达到至少50℃，翻堆一次，之后，保持堆场中心温度为50—55℃，维持5—10天，然后，保持外界温度为室温，直至得到含水率为25—35%的有机营养土。

所述步骤2）中，絮凝剂投加量为污泥总量的0.5—1‰。

所述发酵益生菌为α芽孢杆菌。

所述发酵益生菌的添加量为污泥总量的4—6‰。

所述有机碳源为小麦或玉米秸秆。

所述有机碳源的添加量为污泥总量的15—25%。

所述氮源为尿素。

所述氮源的添加量为污泥总量的0.5—1‰。

所述城市污泥资源化利用方法制备的有机营养土的有机质含量为30—40%，氮、磷、钾的含量均大于1500mg/Kg。

本发明和现有技术相比所具有的优点是：能够制备出品质较佳的有机营养土。污泥在库存时，通常放置于吨袋中，污泥极易发臭、发黑。本发明的城市污泥资源化利用方法首先对污泥实施稀释，而后加入的药剂A能够去除污泥中的重金属、有害杂菌，接着进行的发酵处理，以及加入絮凝剂能够提高污泥的脱水效果。当发酵采用α芽孢杆菌时，充分发挥该菌种生命力强、繁殖速度快、发酵效果好等优点，且辅助以有效氮源、碳源，发酵温度达到70℃左右，发酵完成的污泥含水率低于40%，使物料松散。其中，去除重金属、破除细胞壁时，药剂A中含有的氧化镁的镁离子能够形成有效的链式结构，将重金属锁死在链式结构中，使重金属无法释放出来，而所具有的氧化钙能够有效的破除微生物的细胞壁，杀死微生物，提高后续压滤效果及发酵效率。发酵时，污泥与发酵辅料等混合加入发酵菌剂，堆放，微生物生长繁殖过程中有效分解有机物，提高有机质含量，且发酵分为高温发酵、中温发酵、低温发酵等三个阶段，确保能够得到高效有机营养土。第一阶段中，营养充足微生物生成繁殖快，快速升温，有机物被快速分解成有机质；第二阶段中，随着营养物质的消耗，微生物生产繁殖达到饱和，微生物死亡率大于繁殖率，温度逐渐降低；第三阶段中，微生物基本不再生长繁殖，发酵结束。

具体实施方式

实施例1

城市污泥资源化利用方法，依次包括以下步骤：

1）将污泥加入搅拌桶。通常，选取的污泥的含水率最好在80±5%。加入一定比例的清水稀释污泥，使污泥的含水率达到90%以上，亦不可过分稀释，一般含水率的上限达到93%。然后，加入药剂A，充分混合搅拌，药剂A由高分子絮凝剂加无机盐复合而成。本实施例中，高分子絮凝剂采用聚合硫酸铁，无机盐采用氧化钙、氧化镁等复合矿物，高分子絮凝剂和无机盐的重量比为1:5，它的制备方法是：将聚合硫酸铁与无机盐氧混合干燥即可制成药剂A。实验证明，添加药剂A之后，能够较好的固化重金属、破除细胞壁。

2）将污泥送入一体化带式压滤机。本实施例中，该一体化带式压滤机包括压滤机主机，该压滤机主体配置有加药箱、混合搅拌桶。即，加药箱能够为需要压滤的原料添加必然的药剂，而后添加了药剂的需要压滤的原料进入混合搅拌桶内，该混合搅拌桶内具有搅拌器，搅拌之后，原料进入压滤机主体进行压滤。为污泥添加了凝絮剂之后的污泥进入压滤机，压滤得到含水率70—80%的松散污泥饼。即，凝絮剂通过加药箱添加至污泥中，而后进入混合搅拌桶，经过搅拌器的搅拌后，污泥进入压滤机主体，进行压滤处理。压滤之后，得到松散污泥饼，松散污泥饼的含水率可以是70、75或80%。其中，添加凝絮剂的作用在于使污泥颗粒形成絮团便于后续压滤。絮凝剂投加量为污泥总量的0.5—1‰，比如是0.5、0.8或1‰。经实际验证，絮凝剂投加量为污泥总量的1‰时效果最佳。通过压滤之后，使含水率得到了第一次降低。

3）使松散污泥饼在室温下通风处堆成堆自然干化至含水率为60—65%。本实施例中，使松散污泥饼形成厚度为100mm的堆，干化至其含水率为60、62或65%。之后，加入发酵益生菌、有机碳源和氮源后，充分混合搅拌。发酵益生菌选用α芽孢杆菌，添加量为污泥总量的4—6‰，比如，添加量为污泥总量的4、5或6‰；有机碳源为小麦或玉米秸秆，添加量为污泥总量的15—25%，比如，添加量为污泥总量的15、20或25%；氮源为尿素，添加量为污泥总量的0.5—1‰，比如，添加量为0.5、0.8或1‰。待堆场中心温度达到至少50℃，翻堆一次，之后，保持堆场中心温度为50—55℃，维持5—10天，然后，保持外界温度为室温，直至得到含水率为25—35%的有机营养土此时，开始进行三个阶段的发酵。第一阶段，又称温度上升阶段：从进行堆肥发酵开始，待堆场中心温度达到至少50℃，翻堆一次。该第一阶段一般持续1—2天。该第一阶段中，由于好氧微生物繁殖旺盛，使污泥中容易分解的、简单的有机成分迅速分解，放出大量的生物热能，不断提高污泥堆体的温度。之后，进行第二阶段的发酵，又称为高温维持阶段：保持堆场中心温度为50—55℃，维持5—10天，比如，保持堆场中心温度为50、53或55℃，维持5、7、8或10天。该第二阶段中，堆体便维持在一定的温度范围内，此时嗜热菌活动很旺盛，使污泥中复杂的有机成分（如半纤维素、纤维素、蛋白质等）分解，同时开始形成比较稳定的腐殖质。然后，进行第三阶段的发酵，又称为温度下降阶段：保持外界温度为室温，使堆场中心温度慢慢降低，最后降低至室温，直至得到含水率为25—35%的有机营养土，比如，直至得到含水率为25、30或35%的有机营养土。该第三阶段中，随着污泥的有机成分被分解，放出的生物热能逐渐减少，温度开始下降到50℃以下，此时放线菌大量繁殖，使高温阶段未被分解的、复杂的污泥继续被分解转化，形成腐殖质。

经实际测试，采用本发明的城市污泥资源化利用方法制备的有机营养土的有机质含量为30—40%，氮、磷、钾的含量均大于1500mg/Kg。

实施例2

下面，在实施例1的基础，以一个更为具体的实施例进一步说明，。

取含水率85%的原始污泥，用挖掘机放入泥浆池，加清水稀释至含水率90%以上，投加污泥总重量的1‰药剂A。充分混合20min，送至一体化带式压滤机，经过压滤使含水率为77.5%。将污泥铺10公分厚度，自然晾晒3天得到含水率60%的松散污泥饼。

取含水率60%的松散污泥饼100kg，加入500gα芽孢杆菌、20kg小麦秸秆、100g尿素，充分混合拌匀，堆放且厚度为100mm，采用塑料布封盖。持续发酵3天，中心温度达到65℃，翻堆，再发酵7天，温度维持在50℃，二次翻堆，晾晒到含水率为30%，得到的有机营养土。经测试，有机质含量39%，氮含量1600mg/kg、磷含量1780mg/kg、钾含量1890mg/kg。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.城市污泥资源化利用方法，依次包括以下步骤：

1）将污泥加入搅拌桶，加入一定比例的清水稀释污泥，使污泥的含水率达到90%以上，然后加入药剂A，充分混合搅拌，药剂A由高分子絮凝剂加无机盐复合而成；

2）将污泥送入一体化带式压滤机，为污泥添加了凝絮剂之后的污泥进入压滤机，压滤得到含水率70—80%的松散污泥饼；

3）使松散污泥饼在室温下通风处堆成堆自然干化至含水率为60—65%后，加入发酵益生菌、有机碳源和氮源后，充分混合搅拌，进行堆肥发酵，待堆场中心温度达到至少50℃，翻堆一次，之后，保持堆场中心温度为50—55℃，维持5—10天，然后，保持外界温度为室温，直至得到含水率为25—35%的有机营养土。

2.根据权利要求书1所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述步骤2）中，絮凝剂投加量为污泥总量的0.5—1‰。

3.根据权利要求书1所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述发酵益生菌为α芽孢杆菌。

4.根据权利要求书/3所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述发酵益生菌的添加量为污泥总量的4—6‰。

5.根据权利要求书1所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述有机碳源为小麦或玉米秸秆。

6.根据权利要求书5所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述有机碳源的添加量为污泥总量的15—25%。

7.根据权利要求书1所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述氮源为尿素。

8.根据权利要求书7所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述氮源的添加量为污泥总量的0.5—1‰。

9.根据权利要求书1所述的一种城市污泥资源化利用方法，其特征在于：所述城市污泥资源化利用方法制备的有机营养土的有机质含量为30—40%，氮、磷、钾的含量均大于1500mg/Kg。