CN1858025A - 污泥转化成肥料的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种污泥转化成肥料的处理工艺,步骤是:A.物料调节:先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵,再将污泥脱水后,加入发酵好的有机膨松剂和调理剂;B.堆肥发酵:在有氧条件下,利用CK-21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解;C.陈化,采用自然堆放的方式,使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥,继续进行二次发酵,将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥;D.制成肥料。此工艺可将污泥无害化处理,大大减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物,从而减少对环境的污染,在污泥无害化处理的基础上,充分利用污泥资源,生产有机复合肥,降低有机肥的制造成本,为土壤提供丰富的有机物质,促进植物根系发育。

Description

污泥转化成肥料的处理工艺
技术领域
本发明属于环境与资源化利用的技术领域,涉及污泥无害化处理及生物资源化利用,与污泥转化成肥料的处理工艺有关。
背景技术
城市污水净化处理剩余的大量污泥中,既含有一定的营养元素,又含有许多有害成分,肆意堆放不仅大量占用有限的土地资源,而且易造成二次污染,同时还造成大量的资源浪费。
国际上污泥处置方式主要有焚烧、卫生填埋、投海和农业利用,也有炼制矿物油或型煤粘结剂,但基于经济和环境的压力以及资源化考虑,海洋投放已被禁止,填埋占地多,渗滤液污染地下水,其它污泥处理的方法也无法将污泥中的有效成分充分利用。
而污泥有机物含量丰富、结构良好、吃水力强,极适合于做为有机肥的主要原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥转化成肥料的处理工艺,将污泥无害化处理,并充分资源化利用。
为达成上述目的,本发明的解决方案是步骤如下:步骤A、物料调节:先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵,以降低有机膨松剂和调理剂的含水量,提高单位菌种数量,避免污泥发酵前期的生长时间太长,大大缩短了污泥发酵成熟时间;再将污泥脱水后,并加入发酵好的有机膨松剂和调理剂,调整脱水污泥的水分和碳氮比;步骤B、堆肥发酵:在有氧条件下,利用CK-21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解,使污泥中的挥发性物质降低,臭气减少,杀灭寄生虫卵和病原微生物,使污泥含水率降低,变得疏松、分散;步骤C、陈化,即二次发酵,采用自然堆放的方式,使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥,继续进行二次发酵,将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥;步骤D、制成肥料。
其中,上述步骤A中添加的有机膨松剂和调理剂是按重量百分比由蘑菇渣70-85%、花生壳5-10%、粉煤灰5-10%和膨润土5-10%配料,以降低物料的堆比重,降低水分,并加大疏松程度,增加与空气的接触面积,有利于好氧发酵。
上述步骤A中有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种是按1∶10的重量比混合发酵,使有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20%-30%,单位菌种数量为5×107/g。
上述步骤A中污泥干固体含水率82-84%,按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料,C/N比为30-35,混合料含水率45-60%。
上述步骤B中供气量为0.1-0.2m3/m3.min,发酵温度为50-60℃,发酵时间为12-15天。
上述步骤B堆肥发酵同时增加一个步骤B’——去除臭味,将堆肥发酵中产生的臭气收集,送到生物滤池中,臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触,用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来,再从底部进入生物滤池,由下向上通过生物填料,由填料表面的生物吸收、分解有害成份,气体从上部排出。
上述步骤C中陈化发酵温度为40-50℃,陈化发酵时间为20-30天。
上述步骤C后增加一个步骤C’——添加辅料,辅料为氮磷钾无机养分,以便最终制成复混肥。
上述步骤D是将发酵后的污泥造粒,烘干,冷却,即制成肥料。
采用上述处理工艺后,本发明可以大大减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物,从而减少对环境所造成污染,在污泥无害化处理的基础上,充分利用污泥资源,生产有机复合肥,降低有机肥的制造成本,为土壤提供丰富的有机物质,促进植物根系发育。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,是本发明的较佳实施例,其具体加工工艺的步骤是:一、调节物料。
先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵,以降低有机膨松剂和调理剂的含水量,提高单位菌种数量,避免污泥发酵前期的生长时间太长,大大缩短了污泥发酵成熟时间。有机膨松剂可选用农作物秸秆粉、木屑、稻壳等,加入这些干燥、较轻而易分解的物料,可以降低整个物料的堆比重,并加大疏松程度,增加与空气的接触面积,有利于好氧发酵。调理剂可选用粉煤灰、膨润土等干燥的物质,以降低水分,或根据资源情况,可用种植蘑菇的下脚料-蘑菇渣或花生壳作膨松剂,其原料以棉仔壳和谷糠为主,比重较轻。有机膨松剂和调理剂的实际配比可以是按重量百分比由蘑菇渣70-85%、花生壳5-10%、粉煤灰5-10%和膨润土5-10%配料,有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种以按1∶10的重量比混合发酵为佳,有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20%-30%,单位菌种数量为5×107/g。再将污泥脱水后,并加入发酵好的有机膨松剂和调理剂,调整脱水污泥的水分和碳氮比,实际工艺中,污泥干固体含水率82-84%,按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料,C/N比为30-35,混合料含水率45-60%。
二、堆肥发酵。
在有氧条件下,利用好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解,使污泥中的挥发性物质降低,臭气减少,杀灭寄生虫卵和病原微生物,使污泥含水率降低,变得疏松、分散,便于储存和使用。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。好氧堆肥在发酵槽内进行,在发酵槽底部安装曝气管,由鼓风机通过曝气管强制通风供给氧气,供气量为0.1-0.2m3/m3.min,形成好氧发酵环境,避免污泥厌氧发臭。发酵槽采用翻堆机搅拌物料并同时向后移位,氧的供给情况和发酵间保温程度对堆肥的温度上升有很大影响,堆肥周期约为12-15天,堆肥温度可以上升至60-70℃。工艺控制中根据堆肥物料的温度、水分、氧含量等参数的变化,由控制系统开启鼓风机向发酵槽内曝气同时抽出废气。经过一个周期的堆肥,发酵后的污泥含水率可降低至40%以下,有机物降解率大于50%,容积减量大于30%,无恶臭,蠕虫卵死亡率大于95%,粪大肠菌群菌值小于0.01,这样,可以减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物,从而减少对环境所造成污染,在污泥无害化处理的基础上,充分利用污泥资源,将污泥转化为有机肥。
三、陈化,即二次发酵。
采用自然堆放的方式,使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥,继续进行二次发酵,将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥,以满足后续制肥工艺的要求。此步骤不需要强制通风供氧,陈化周期约为20-30天,陈化过程堆肥温度逐渐下降,稳定在40℃时,堆肥腐熟,形成腐殖质,二次发酵后的污泥含水率可降低至30%以下,污泥呈粉状、深棕色。
四、制成肥料。
将发酵后的污泥造粒,烘干,冷却,即制成肥料。
污泥堆肥要作为产品销售还应根据用途和市场需要进行加工,制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性,进而提高综合经济效益。
方法一是直接将腐熟堆肥进行干燥、粉碎、筛分分级后包装,作为有机肥销售,用于农田、菜园、果园或作土壤改良剂。
方法二是在二次发酵后增加一个步骤——添加辅料,辅料为氮磷钾等无机养分。用有机肥再添加氮磷钾无机养分,生产有机无机复混肥,降低有机肥的制造成本,提高肥效,本产品为土壤提供丰富的有机物质,促进植物根系发育,在市场上更受欢迎。
为了进一步减少了污泥的臭气,在堆肥发酵同时去除臭味。
在好氧堆肥过程中有臭气产生,主要是氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等,废气必须进行除臭处理后才能排放。处理方法采用生物滤池,处理过程为用引风机将发酵间中产生的臭气收集,用管道输送到生物滤池中,臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触,用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来。然后再从底部进入生物滤池,由下向上通过生物填料,由填料表面的生物吸收、分解有害成份,气体从上部排出。洗涤水循环使用,补充水使用污水处理的中水,溢流水进入排水管网,返回到污水处理厂。通过这样处理后废气中NH3、H2S的去除率均可达到98%以上。
除臭前,氨:300mg/m3,硫化氢:150mg/m3,臭气浓度:≥2000;除臭后,氨:1.5mg/m3,硫化氢:0.06mg/m3,三甲胺:0.08mg/m3,甲硫醇:0.007mg/m3,臭气浓度:20。
本文所述的CK-21好氧菌种即chikashin-21好氧菌种,是由日本石丸科技株士会社生产提供,为公知菌种。

Claims (9)

1.污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是步骤如下:步骤A、物料调节:先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵,降低有机膨松剂和调理剂的含水量,单位菌种数量;再将污泥脱水后,加入发酵好的有机膨松剂和调理剂,调整脱水污泥的水分和碳氮比;步骤B、堆肥发酵:在有氧条件下,利用CK-21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解;步骤C、陈化,即二次发酵,采用自然堆放的方式,使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥,继续进行二次发酵,将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥;步骤D、制成肥料。
2.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤A中添加的有机膨松剂和调理剂是按重量百分比由蘑菇渣70-85%、花生壳5-10%、粉煤灰5-10%和膨润土5-10%配料。
3.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤A中有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种是按1∶10的重量比混合发酵,有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20%-30%,单位菌种数量为5×107/g。
4.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤A中污泥干固体含水率82-84%,按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料,C/N比为30-35,混合料含水率45-60%。
5.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤B中供气量为0.1-0.2m3/m3.min,发酵温度为50-60℃,发酵时间为12-15天。
6.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤B堆肥发酵同时增加一个步骤B’——去除臭味,将堆肥发酵中产生的臭气收集,送到生物滤池中,臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触,用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来,再从底部进入生物滤池,由下向上通过生物填料,由填料表面的生物吸收、分解有害成份,气体从上部排出。
7.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤C中陈化发酵温度为40-50℃,陈化发酵时间为20-30天。
8.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤C后增加一个步骤C’——添加辅料,辅料为氮磷钾无机养分。
9.如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺,其特征是:步骤D是将发酵后的污泥造粒,烘干,冷却,即制成肥料。
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