CN114988965A - 高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物及其制造方法，包括采用含水率80％的污泥、垃圾灰渣、废植物、生石灰、硫酸亚铁、硫酸镁、聚丙烯酰胺、二氧化氯混合均匀，用皮带运输机送到密封式高温发酵机内，通过油电导热将发酵机内温度升高至100℃，保持2小时断电，温度保持在60℃以上，加入嗜高温活性复合菌剂进行发酵，将发酵机搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，污泥在发酵机内的发酵时间为12小时，有效的杀灭污泥中有害微生物虫卵杂草种籽和病原菌；经过发酵后的熟料，经陈化粉碎筛分制成粉料，用自动电子包装机包装后制成有机产品；从而解决了含水率80％的污泥处理难题，实现污泥资源化利用，以减少对自然环境的污染。

Description

高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及废料处理技术领域，具体涉及一种高速处理含水率80％的污泥的衍生物的制造方法，以城市污泥，采用机械化全自动进行高温快速发酵、消毒杀菌、干燥、粉碎、筛分后制成的污泥衍生物粉料，作为主要原料生产土壤修复改良剂、有机复合肥及生物有机肥料。
背景技术
城市污泥，是城镇居民、机关、学校、单位在日常生活中产生的生活污水和下雨时产生的混合污水，经市政管网集中收集排放到污水处理厂的污水，由污水处理厂采用物理化学方法对污水进行处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面漂出的混合浮沫残渣；城市污泥是污水中的固体部分，在成分上是一种界于无机物与有机物之间含水率很高的一种半固态废弃物；一座二级污水处理厂，产生的污泥量约占总处理污水量的0.005％～0.008％；随着我国经济社会的快速发展，城镇人口持续增长和城镇化率逐步提高，城市集中供水量的需求量逐年增加，生活污水的排放量也逐歩上升，经污水处理厂处理后产生的污泥量也随着迅速增加。
目前全国近80％的污泥没有得到稳定化、无害化处理处置，绝大部分仍是送往城市垃圾填埋场进行简单的填埋，每填埋1吨含水率80％的湿污泥将产生0.5 吨二氧化碳的总排放量，并向环境排放大量甲烷，其温室效应为二氧化碳的数十倍，因此，二次污染严重；城市污泥的成分比较复杂，含水率高，处理难度大，大量积累的污泥，不仅将占用大量的土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫卵、有机污染物及臭气将成为影响城市环境卫生的一大危害；特别是重金属，若未经处理直接填埋，将会污染土壤和地下水源，容易产生新的二次污染，对环境造成严重危害；长期填埋需要占用大量的土地资源，如何妥善科学地对城市污泥进行处理处置，使其达到减量化、稳定化、无害化和资源化，已成为中国乃至全世界环境界的关注，如何在保护生态环境的基础上真正做到资源开发利用和经济发展的角度来看是急需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述存在的问题，克服现有污泥处理技术的缺陷，而提供一种高速处理含水率80％的污泥及污泥衍生物的制造方法，从而解决了城市污泥对环境产生的污染，还解决了城市污泥的资源化再生利用，变废为宝，化害为益，实现了废弃物的资源良性循环利用。
为了实现上述目的，一种高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物，由下述重量配比的原料制成，原料包括：
含水率80％的污泥65～75份，
垃圾焚烧灰渣粉料25～35份，
废植物粉料26～38份，
生石灰粉料6～8份，
硫酸亚铁12～18份，
硫酸镁15～25份，
聚丙烯酰胺5～9份，
二氧化氯6～10份，
污泥发酵专用菌种0.01～0.05份，
嗜热高温活性菌复合菌群剂0.02～0.06份；
所述污泥是城镇居民、机关、学校、单位在日常生活中产生的由市政管网集中收集排放的生活污水和下雨时产生的混合污水进行处理过程中产生的沉淀物以及污水表面漂出的浮沫残渣，是经过污水处理厂处理后其含水率为80％的污泥；所述污泥的发酵时间为8～12小时；
所述垃圾焚烧灰渣粉料，是生活垃圾经过高温焚烧发电后排出的一种废渣，经过分选、磁选去除废金属、干燥、粉碎、磨粉、筛分后制成其粒径为小于0.045mm 的粉料，所述垃圾焚烧灰渣粉料中还含有助凝剂成分；
所述废植物粉料，是城市园林绿化工人在修剪城市绿化、园艺时产生的树叶树枝和青草、木材加工过程中产生的废渣及木屑，经过分选、粉碎、干燥、磨粉、筛分后制成其粒径为小于5mm的粉料；
所述生石灰粉料的粉碎粒径为小于0.18mm；
聚丙烯酰胺为白色粉末或者小颗粒状物，密度为1.32g/cm3，颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小在20目～80目之间，粉状聚丙烯酰胺的目数大小在100目；
污泥发酵专用菌种含活菌总数≥1.0×109cfu/g。
另一方面，本发明还提供了一种高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，包括：
按比例将含水率80％的污泥、垃圾焚烧灰渣粉料、废植物粉料、生石灰粉料、硫酸亚铁、硫酸镁、聚丙烯酰胺、二氧化氯，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；
采用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～ 80℃之间，同时加入发酵菌种进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；
整个污泥在发酵机内的发酵时间为8～12小时，用于杀灭污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；
在发酵过程中产生的水蒸汽，采用活性炭吸收箱进行吸附处理，利用活性炭的比表面积和吸附功能，对水蒸汽中的微量废气进行吸附净化，达到无臭无色达标后排放；
经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于 0.18mm的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓。
可选地，所述污泥发酵采用一种机械化全自动高温密封式的发酵设备，设备内设隔油层，利用油电导热加温的一种快速高温的发酵方法。
可选地，所述发酵菌种包括按比例混合的污泥专用发酵菌种和嗜热高温活性菌复合菌群剂。
可选地，所述混合搅拌采用双轴加湿混合搅拌机进行混合均匀搅拌。
可选地，还包括，对送入储料筒仓的混合粉料进行包装，所述包装，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装。
有益效果：使用本申请的技术方案，对含水率80％的污泥处理处置时间短，效果好；能一次性将含水率80％的污泥制造成为一种可用的有机质产品，实现了国家关于污泥处理处置应遵循从源头削减污泥量的原则；使污水处理厂的污泥不需要再送去填埋场填埋，能够节约大量的土地资源，有利于环境保护；还能够节约大量的运力和运输费用；符合国家关于污泥处理处置规定的最佳可行技术“是针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物排放，从整体上实现高水平环境保护，所采用的与某一时期的技术相比，经济发展水平和环境管理要求相适应，在公共基础设施和工业部门得到应用的，适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治工艺和技术”的要求。
与国内其它污泥处理技术对比如下：
1、与传统的污泥处理方法对比：
目前，我国对含水率80％的污泥的处理方法，可以说是五花八门，有多种多样的污泥处理方法；其中：有填埋、焚烧、掺烧、制肥、固化等；但是，这些处理方法的前期，必须对含水率80％的污泥要再进行一次脱水处理后，达到国家规定的含水率在60％以下才能够进行填埋、焚烧、掺烧；填埋需要占用大量的土地资源，还会污染土壤和地下水源，容易产生新的二次污染，焚烧、掺烧技术都不成熟，而且焚烧处理成本高，目前全国还没有成功案例。
2、与污泥脱水方法比较；其中：有压滤脱水方法、浓缩脱水方法；目前的污泥处理脱水方法，主要是压滤脱水方法，是将污水处理厂运送来的含水率80％的污泥送入堆放场，一般采用压滤机再进行二次脱水处理，由于含水率80％的污泥粘性大，直接采用压滤机脱水根本无法进行，必须要在压滤前期，首先要将污泥通过污泥调节水池，将污泥用水进行烯释度调节污泥浓度，同时还要在调节水池中掺加多种有机、无机化学药剂，利用化学药剂对污泥进行破乳处理以后，再用水泵送入压滤机进行压滤脱水；脱水后的污泥再进行其他工艺处理，同时在压滤脱水过程中还产生了大量的污水，需要再进行污水处理，达标后再排放；在处理过程中要消耗大量的水资源，不符合国家节约用水政策的规定，也不符合国家规定的环保政策要求，处理时间过长，处理成本高。
3、与传统的污泥堆肥方法比较：
传统的污泥堆肥生产主要是采用堆体的方法进行发酵工艺，在做发酵堆体时不能做得太小太矮，太小会影响发酵，高度一般在1～1.5米，宽度2米左右，长度在2～4米以上的堆体发酵效果较好；并在堆顶打孔通气，最后用塑料布将堆体覆盖与地面相接触，堆肥发酵助剂是耗氧性微生物，所以在发酵过程中应加大供氧措施，做到拌匀、勤翻、通气为宜，否则会因为厌氧发酵影响物料发酵效果；一般在污泥堆积48小时后，第三天开始翻堆一次，一般情况下翻堆3～5次即可完成发酵，夏季正常一周左右可发酵完成，需要多次翻堆，堆体温度不高，杀灭病虫卵、杂草种籽不彻底，冬季需要30至60天，效果差，占用场地大，堆肥时间长。
本发明选用垃圾焚烧灰渣粉料作为处理污泥中高含水率的调和剂的原料，主要是利用所述的垃圾焚烧灰渣经过磨成细粉后的化学活性成分(SiO2和Al2O3)，垃圾焚烧灰渣，是生活垃圾在高温焚烧发电过程中产生的一种废渣，随着生活垃圾在高温燃烧过程中，伴随着多孔性炭粒中的有机物质被完全燃烧和温度的升高，使垃圾中的矿物质得到脱水、分解、氧化变成无机氧化物质，此时的垃圾灰渣颗粒变成多孔玻璃体，尽管其形态大体上仍维持与多孔炭粒相同，但比表面积明显地小于多孔炭粒；使多孔玻璃体逐渐熔溶收缩而形成颗粒，其孔隙率不断降低，圆度不断提高，粒径不断变小，最终由多孔玻璃体转变为一密度较高、粒径较小的密实球体，颗粒比表面积下降为最小；不同粒度和密度的灰粒具有显著的化学和矿物学方面的特征，小颗粒一般比大颗粒更具玻璃性和化学活性；其中垃圾焚烧灰渣中SiO2含量为：35.63％,～42.56％；Al2O3含量为：12.50％～18.67％；将垃圾焚烧灰渣进行分选、磁选去除废金属、干燥、粉碎、磨粉、筛分后制成其细度粒径为小于0.045mm的粉料；由于垃圾焚烧灰渣经过制成细粉后的吸附作用及絮凝的作用都有所提高；
垃圾焚烧灰渣粉料，在处理污泥含水率的调和过程中的吸附作用包括物理吸附和化学吸附；物理吸附，是指垃圾焚烧灰渣粉料与吸附质的污染物分子间，通过分子间引力产生吸附，这一作用是由垃圾焚烧灰渣粉料的多孔性及比表面积所决定的；化学吸附，是指垃圾焚烧灰渣粉料存在大量铝、铁、硅的活性成分，对污泥含水中多数带负电的胶体微粒能够进行强有力的吸附，产生絮凝作用；再加上垃圾焚烧灰渣粉料中还含有助凝剂成分，如镍(Ni)、钴(C0)、砷(As)、钠(Na)、锂(Li)、钙(Ca)，能够促进其沉降；化学吸附特点是选择性强，在通常情况下，物理吸附和化学吸附作用同时存在，但在不同条件的pH值、温度下体现出的优势各有不同，导致垃圾焚烧灰渣粉料吸附性能变化；另外，由于垃圾焚烧灰渣粉料是多种颗粒的机械混合物，孔隙率较大，因此，在污泥高含水率通过垃圾焚烧灰渣粉料时，垃圾焚烧灰渣粉料能够截留全部悬浮物。
垃圾焚烧灰渣粉料在调和污泥中高含水率的过程中的主要影响因素有：(1) 垃圾焚烧灰渣粉料的粒径细度小和比表面积大，垃圾焚烧灰渣粉料的粒径越细、比表面积就越大，对污泥中含水率的调和效果就越好；(2)垃圾焚烧灰渣粉料的化学组分：垃圾焚烧灰渣粉料中SiO和A1O的活性物质含量较高，有利于化学吸附；(3)pH值：pH值直接影响污泥的处理效果，但pH值的影响结果与吸附质的性质有关；(4)温度：温度越低，垃圾焚烧灰渣粉料对污泥中高水分的有害物质去除率就越高；(5)吸附质的性质：污泥中所含水分污染物质的溶解度、分子极性、分子量大小、浓度等对污泥中所含水分的处理效果都有影响；分子量越大、溶解度越小，处理效果就越好。
本发明选用二氧化氯作为污泥处理中的消毒、除臭、杀菌剂，二氧化氯是由氯酸钠与硫酸和甲醇作用或由氯酸钠与二氧化硫作用而制成的产品；是以氯酸盐为原料，在硫酸介质中还原制成的二氧化氯；具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能；作用机理主要是氧化作用，二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态，外层共有19个电子，具有强烈的氧化作用，主要是对富有电子(或供电子)的原子基团(如含巯基的酶和硫化物，氯化物)进行攻击，强行掠夺电子，使之成为失去活性和改变性质的物质，从而达到其目的；
1、杀菌作用，二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，放出原子氧将细胞内的含巯基的酶氧化起到杀菌作用；
2、漂白作用，二氧化氯的漂白是通过放出原子氧和产生次氯酸盐而达到分解色素的目的；利用它做漂白剂代替氯气、氯酸盐，因而效果更全面；
3、除臭作用，二氧化氯的除臭是因为它能与异味物质(如H2S、-SOH、-NH2) 发生脱水反应并使异味物质迅速氧化转化为其他物质，同时杀死微生物而不与脂肪酸反应；安全作用，二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮，即:2ClO2+2CN＝2CO2+N2+2Cl当氰化物的浓度为3.0mg/L，二氧化氯的投加量为 5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都在85％以上；优点，国外大量的实验研究显示，二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应(致癌、致畸、致突变)，同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质；但由于二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在高浓度时(>500ppm)使用；当使用浓度低于100ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响；对皮肤亦无任何的致敏作用；因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒杀菌剂。
本发明选用聚丙烯酰胺作为处理污泥中所含水分的絮凝剂，聚丙烯酰胺，中文别名：絮凝剂3号，简称PAM；聚丙烯酰胺还被称为三号凝聚剂；聚丙烯酰胺分为阴离子聚丙烯酰胺，阳离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺，两性离子聚丙烯酰胺；英文名称PAM(acrylamide)，简称：PAM聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺(AM) 单体经自由基引发聚合而成的一种为水溶性线性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低污水之间的摩擦阻力，按离子特性分，可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型；聚丙烯酰胺目数：目数是指物料的粒度或粗细度，目数是单位面积上的方格数，一般定义是指在1英寸x1英寸的面积内有多少个网孔数，即筛网的网孔数；如600目是每平方英寸有600 个方网孔，聚丙烯酰胺的目数一般为20目～80目，也就是0.85mm～0.2mm之间，这是颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小，粉状聚丙烯酰胺的目数大小可控制在100 目左右，目数越大的聚丙烯酰胺越容易溶解；聚丙烯酰胺为白色粉末或者小颗粒状物，密度为1.32g/cm3(23度)，玻璃化温度为188度，软化温度近于210度，一般方法干燥时含有少量的水，干时又会很快从环境中吸取水分，用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体，但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体，完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固体，商品聚丙烯酰胺干燥通常是在适度的条件下干燥的；一般含水量为百分之五至百分之十五，浇铸在玻璃板上制备的高分子膜，则是透明、坚硬、易碎的固体；立体结构以无规立构为主；热稳定性：温度超过120度时易分解；溶解性：溶于水，不溶于有机溶剂，如苯、甲苯、乙醇、丙酮、酯类等，仅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解1％左右；毒性：无毒；腐蚀性：无腐蚀性；吸湿性：固体有吸湿性。
本发明选用废植物粉料作为处理污泥发酵过程中的热能碳源原料提供给微生物菌种作为食物，使微生物在各种生理活动中获得所需的能量，使机体能进行正常的生长与繁殖，保持生命的连续性；废植物是城市园林绿化工人在修剪园艺、园林绿化过程中所产生的树叶树枝和青草，生活垃圾处理分选过程中选出来的废木料、木材加工过程中产生的废渣木屑等废弃物，经过分选、粉碎、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料，其中含有粗纤维、粗蛋白质、糖类、粗脂肪、灰分、磷等多种营养元素，特别是粗纤维含量较高一般在53％以上，容易腐熟，可作为污泥处理发酵过程中的碳源热能提供给微生物菌群食用，有利于微生物菌群的吸收。
本发明选用农运来污泥发酵专用菌种作为处理污泥发酵菌剂，该产品系中国台湾高科技生物技术研制开发的生物制剂，含有高浓度的非致病性有益微生物，并添加了能够分解各种大分子物质的多种酶；该产品中的微生物能够在发酵过程中产生消化酶来分解发酵污泥中的有机质；在发酵过程中添加本浓缩产品以补充原始菌种，并加强对污泥有机质的分解以便生成腐殖质，适用于污泥发酵；成分为复合益菌，性状为粉剂，含活菌总数≥1.0×109cfu/g；作用机理，好氧条件下，发酵物料中的可溶性有机物透过微生物的细胞壁和细胞膜为微生物吸收；固体和胶体有机物质先附着在微生物体外，由微生物分泌胞外酶将其分解为可溶性物质，再渗入细胞，微生物通过自身代谢活动，使一部分有机物被氧化成简单的无机物，并释放能量，使另一部分有机物用于合成微生物自身细胞物质和提供微生物各种生理活动所需的能量，使机体能进行正常的生长与繁殖，保持生命的连续性；发酵中的微生物在分解过程中产生大量的热来给发酵物料加热；这种高温对快速分解是必需的，而且有利于破坏杂草的草种、昆虫的幼虫、有害细菌，并能抑制某些疾病的滋生，以免这些疾病产生有害微生物阻碍植物的正常生长。发酵微生物菌群的添加能够提高分解速度与效率，因为这些菌群是经过筛选、驯化、培养并改良的高浓缩细菌与真菌混合物；这些菌种被选来更好的生存与繁殖、同时产生酶，分解有机废物，从而在发酵生成过程中加速有机质的分解；分解木质纤维素菌体的标准概念是先打开纤维结构使糖可用于不同微生物的新陈代谢；微生物利用纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、分解木质素的酶等从纤维素、半纤维素、蛋白质、淀粉和其他碳水化合物中向发酵物中释放糖分；目标菌在发酵过程中的生长加强了，就能有效抑制杂菌生长，从而防止产生臭味和导致有害物质；发酵特点：(1)自身产生一定的热量，并且高温持续时间长，不需外加热源，即可达到无害化；(2)使多种难于降解的有机物质分解，使发酵物料有了较高程度的腐殖化，提高有效养分；(3)产品无味无臭、质地疏松、含水率低、容重小，使污泥在发酵过程中产生的有机质为微生物提供食物，而微生物则维持微生物在摄取食物的同时能产生氮、磷、钾；可作为有机肥的原料。
本发明选用多种优质的微生物菌种与酵素进行混合、驯化、培养、复活成菌群剂，作为污泥的快速发酵剂，它是一种能够快速发酵、腐熟活化菌剂；为通用型自制培养的复合型菌群剂，其中含有多种特殊功能的光合细菌、固氮芽孢菌、荧光假单胞菌、解磷解钾菌、胶质芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌、耐高温放线菌等多种微生物；该菌剂经混合发酵并复合在一起，互不拮抗，能相互协同，是一种复合型微生物发酵菌种；有效活菌数稳定超过10亿个/克，最高可达20亿个/克以上；功能强大，加入到污泥有机物料中，可在常温15℃左右，迅速升温、脱臭、脱水，7天左右完全腐熟；功能全面、效果好，不仅对污泥物料有强大腐熟作用，而且在发酵过程中还繁殖大量功能性细菌并产生多种特效代谢产物，如激素、抗生素，养分由无效态和缓效态变为有效态和速效态；使污泥经过腐殖化，发酵处理后产生大量腐殖酸，并含有多种植物生长素、氨基酸、酶、抗生物质，能促进植物健康生长的功能性物质，从而刺激作物生长发育，提高作物抗病、抗旱、抗寒能力，功能性细菌进入土壤后，可固氮、解磷、解钾、增加土壤养分、改良土壤结构、提高肥效利用率；使污泥能够快速腐熟并消除异味，经过发酵处理后的污泥衍生物作为有机肥、土壤修复改良剂、介质土、生物有机肥料的原料，养分全面，并含有多种生物活性物质，能明显改善和提高农产品品质，从而达到增产增效的目的，提升污泥衍生物产品的附加值。
本发明对污泥进行处理过程中利用生石灰粉进行消毒杀菌，用硫酸亚铁为还原剂，硫酸镁为二价铁保持剂，可使污泥能够充分分解，达到迅速除臭消毒杀菌的目的。
本发明的一种高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物制造方法，按比例将含水率80％的污泥、垃圾焚烧灰渣粉料、废植物粉料、生石灰粉料、硫酸亚铁、硫酸镁、聚丙烯酰胺、二氧化氯，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；采用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按照配方比例同时加入污泥专用发酵菌种和嗜热高温活性菌复合菌群剂进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；在发酵过程中产生的水蒸汽，采用活性炭吸收箱进行吸附处理，利用活性炭的比表面积和吸附功能，对水蒸汽中的微量废气进行吸附净化，达到无臭无色达标排放；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；该产品可作为污泥处理调和剂、有机复合肥、土壤修复改良剂、介质土、生物有机肥料的原料；从而解决了含水率80％的污泥处理难、处理成本高的问题，实现了污泥的资源化循环利用，以减少对自然环境的污染。
按照本发明技术生产的污泥衍生物的有机质产品，经国家规定的有关质量检测部门检验，各项技术指标均达到中华人民共和国标准GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准要求。
经广东省生态环境与土壤研究所分析测试中心和深圳市农科所的产品质量检验
中心检测结果如下：
污泥衍生物有机肥料检测：依据中华人民共和国标准GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准：
产品名称：污泥衍生物有机质产品检测结果：
a)全氮含量为：3.33％；b)全磷含量为：2.58％；
c)全钾含量为：0.63％；d)有机质含量42.6％；
e)水分含量：15.6％；f)pH 6.8；
g)Cu(铜)含量为：626mg/kg；h)Zn(锌)含量为：1001mg/kg；
i)有效活菌数(cfu)为：0.35亿/g；
j)粪大肠菌群数为：86个/g(mL)；
k)蛔虫卵死亡率为：98％。
由于采取上述技术方案本发明技术具有如下优点及效果：
a)对含水率80％的污泥处理处置时间短，效果好；能一次性将含水率80％的污泥制造成为一种可用的有机质产品，实现了国家关于污泥处理处置应遵循从源头削减污泥量的原则；
b)使污水处理厂的污泥不需要再送去填埋场填埋，能够节约大量的土地资源，有利于环境保护；
c)能够节约大量的运力和运输费用；
d)污泥衍生物产品是以污泥、垃圾焚烧灰渣、植物废渣为主要原料，采用密封式高温发酵机与污泥专用发酵菌种和嗜高温活性菌复合菌剂进行发酵，产生的一种多元素组成的复合型产品，可作为有机肥、土壤修复改良剂、介质土、生物有机肥料的原料；
e)为污泥的处理处置创造了一条新的途径，也为污泥的资源化综合利用奠定了一种良好的有利基础；
f)解决了污泥对城市环境卫生带来的二次环境污染的难题，保护了环境；符合国家发改委2011第461号文件关于进一步加强污泥处理处置和资源化综合利用的有关规定；
g)生产工艺简单，无三废排放，符合国家循环经济和节能减排保护环境的要求精神，且投资少、见效快、成本低、效益好，适合各级办厂。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明作进一步的详细介绍。
实施例1
将污泥，是城镇居民、机关、学校在日常生活中产生的由市政管网集中收集排放的生活污水和下雨时产生的混合污水进行处理过程中产生的沉淀物以及污水表面漂出的浮沫残渣，经过污水处理厂处理后其含水率为80％的污泥；将垃圾焚烧灰渣，是生活垃圾经过高温焚烧发电后排出的一种废渣，经过分选、磁选去除废金属、干燥、粉碎、磨粉、筛分后制成其粒径为小于0.045mm的粉料；将废植物，是城市园林绿化工人在修剪城市绿化、园艺时产生的树叶树枝和青草、木材加工过程中产生的废渣及木屑，经过分选、粉碎、干燥、磨粉、筛分后制成其粒径为小于5mm的粉料；取上述制备的含水率80％的污泥65kg、垃圾焚烧灰渣粉料35kg、废植物粉料26kg、生石灰粉料6kg、硫酸亚铁12kg、硫酸镁15kg 聚丙烯酰胺5kg、二氧化氯6kg，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按比例同时加入污泥专用发酵菌种 0.01kg和嗜热高温活性菌复合菌剂0.02kg进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；经检测含氮量为：3.28％；含磷量为：2.63％；含钾量为：0.66％；含有机质为：47.8％；含水率：13.5％；pH：6.3；有效活菌数(cfu)为：0.38亿/g；粪大肠菌群数为：83个/g(mL)；蛔虫卵死亡率为：97％；均达到中华人民共和国标准GB4284-2018《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准；为合格产品。
实施例2
取实施例1制备的含水率80％的污泥75kg、垃圾焚烧灰渣粉料25kg、废植物粉料38kg、生石灰粉料8kg、硫酸亚铁18kg、硫酸镁25kg聚丙烯酰胺9kg、二氧化氯10kg，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30： 1，酸碱度为6～8；用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按比例同时加入污泥专用发酵菌种0.05kg和嗜热高温活性菌复合菌剂0.06kg进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为 8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm 的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；经检测含氮量为：3.31％；含磷量为：2.62％；含钾量为：0.63％；含有机质为：45.8％；含水率：15.5％；pH：6.5；有效活菌数(cfu)为：0.38亿/g；粪大肠菌群数为：83 个/g(mL)；蛔虫卵死亡率为：98％；均达到中华人民共和国标准GB4284-2018 《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准；为合格产品。
实施例3
取实施例1制备的含水率80％的污泥68kg、垃圾焚烧灰渣粉料32kg、废植物粉料28kg、生石灰粉料8kg、硫酸亚铁14kg、硫酸镁18kg聚丙烯酰胺6kg、二氧化氯7kg，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按比例同时加入污泥专用发酵菌种0.03kg和嗜热高温活性菌复合菌剂0.03kg进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为 8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm 的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；经检测含氮量为：3.28％；含磷量为：2.65％；含钾量为：0.68％；含有机质为：46.8％；含水率：13.8％；pH：6.5；有效活菌数(cfu)为：0.36亿/g；粪大肠菌群数为：85 个/g(mL)；蛔虫卵死亡率为：98％；均达到中华人民共和国标准GB4284-2018 《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准；为合格产品。
实施例4
取实施例1制备的含水率80％的污泥66kg、垃圾焚烧灰渣粉料34kg、废植物粉料30kg、生石灰粉料7kg、硫酸亚铁16kg、硫酸镁20kg聚丙烯酰胺7kg、二氧化氯8kg，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按比例同时加入污泥专用发酵菌种0.04kg和嗜热高温活性菌复合菌剂0.04kg进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为 8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm 的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；经检测含氮量为：3.38％；含磷量为：2.66％；含钾量为：0.65％；含有机质为：47.9％；含水率：13.9％；pH：6.6；有效活菌数(cfu)为：0.38亿/g；粪大肠菌群数为：83 个/g(mL)；蛔虫卵死亡率为：97％；均达到中华人民共和国标准GB4284-2018 《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准；为合格产品。
实施例5
取实施例1制备的含水率80％的污泥70kg、垃圾焚烧灰渣粉料30kg、废植物粉料35kg、生石灰粉料8kg、硫酸亚铁18kg、硫酸镁23kg聚丙烯酰胺8kg、二氧化氯9kg，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，按比例同时加入污泥专用发酵菌种0.05kg和嗜热高温活性菌复合菌剂0.05kg进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；整个污泥在发酵机内的发酵时间为 8～12小时，有效的杀灭了污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm 的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装后制成为一种稳定化、腐熟化、无害化的有机质产品；经检测含氮量为：3.38％；含磷量为：2.53％；含钾量为：0.68％；含有机质为：46.8％；含水率：13.5％；pH：6.6；有效活菌数(cfu)为：0.38亿/g；粪大肠菌群数为：83 个/g(mL)；蛔虫卵死亡率为：97％；均达到中华人民共和国标准GB4284-2018 《农用污泥污染物控制标准》和NY525-2002《有机肥料》标准；为合格产品。

Claims (6)

1.一种高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物，其特征在于：由下述重量配比的原料制成，原料包括：
含水率80％的污泥65～75份，
垃圾焚烧灰渣粉料25～35份，
废植物粉料26～38份，
生石灰粉料6～8份，
硫酸亚铁12～18份，
硫酸镁15～25份，
聚丙烯酰胺5～9份，
二氧化氯6～10份，
污泥发酵专用菌种0.01～0.05份，
嗜热高温活性菌复合菌群剂0.02～0.06份；
所述污泥是城镇居民、机关、学校、单位在日常生活中产生的由市政管网集中收集排放的生活污水和下雨时产生的混合污水进行处理过程中产生的沉淀物以及污水表面漂出的浮沫残渣，是经过污水处理厂处理后其含水率为80％的污泥；所述污泥的发酵时间为8～12小时；
所述垃圾焚烧灰渣粉料，是生活垃圾经过高温焚烧发电后排出的一种废渣，经过分选、磁选去除废金属、干燥、粉碎、磨粉、筛分后制成其粒径为小于0.045mm的粉料，所述垃圾焚烧灰渣粉料中还含有助凝剂成分；
所述废植物粉料，是城市园林绿化工人在修剪城市绿化、园艺时产生的树叶树枝和青草、木材加工过程中产生的废渣及木屑，经过分选、粉碎、干燥、磨粉、筛分后制成其粒径为小于5mm的粉料；
所述生石灰粉料的粉碎粒径为小于0.18mm；
聚丙烯酰胺为白色粉末或者小颗粒状物，密度为1.32g/cm3，颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小在20目～80目之间，粉状聚丙烯酰胺的目数大小在100目；
污泥发酵专用菌种含活菌总数≥1.0×109cfu/g。
2.一种基于权利要求1所述的高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，包括：
按比例将含水率80％的污泥、垃圾焚烧灰渣粉料、废植物粉料、生石灰粉料、硫酸亚铁、硫酸镁、聚丙烯酰胺、二氧化氯，采用双轴加湿搅拌机进行混合搅拌均匀，其中：混合料的水分应控制在45％～65％，手抓物料成团无水滴，手松开物料即散，碳氮比为25～30：1，酸碱度为6～8；
采用皮带运输机输送到密封式高温发酵机内，启动加热系统，通过油、电导热将发酵机内温度升高至80～100℃，保持2小时后断电，让其温度保持在60～80℃之间，同时加入发酵菌种进行发酵，将发酵机内配套的搅拌系统调至间歇性的搅拌功能，同时激活嗜热复合微生物菌群的活性，利用嗜热复合菌群的活动功能加速污泥中有机质的快速降解和腐殖质的形成；
整个污泥在发酵机内的发酵时间为8～12小时，用于杀灭污泥中的有害微生物、虫卵、杂草种籽和病原菌体；
在发酵过程中产生的水蒸汽，采用活性炭吸收箱进行吸附处理，利用活性炭的比表面积和吸附功能，对水蒸汽中的微量废气进行吸附净化，达到无臭无色达标后排放；
经过发酵后的污泥熟料，再进行陈化、粉碎、筛分后制成其粒径为小于0.18mm的混合粉料，将混合粉料输送到专用储料筒仓。
3.根据权利要求2所述的高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，其特征在于，所述污泥发酵采用一种机械化全自动高温密封式的发酵设备，设备内设隔油层，利用油电导热加温的一种快速高温的发酵方法。
4.根据权利要求2所述的高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，其特征在于，所述发酵菌种包括按比例混合的污泥专用发酵菌种和嗜热高温活性菌复合菌群剂。
5.根据权利要求2所述的高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，其特征在于，所述混合搅拌采用双轴加湿混合搅拌机进行混合均匀搅拌。
6.根据权利要求2所述的高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物的制造方法，其特征在于，还包括，对送入储料筒仓的混合粉料进行包装，所述包装，采用全自动电子计量称重包装机系统进行包装。
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