專利名稱：城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法
技術領域：
本發明涉及一種城鎮污水處理廠脫水泥餅的好氧堆肥方法，屬于固體廢物處理技術領域。
背景技術：
我國大多數城市生活污水采用活性污泥法進行處理，每年都產生大量剩余污泥，而且隨 著我國城市生活污水排放量的增加和處理率的提高，污泥產生量迅速增加。大量積累的污泥 不僅占用土地，而且污泥中含有的大量有機營養物及難降解有機物、微量元素、病原微生物 和寄生蟲卵、重金屬等成分，均有可能通過不同途徑對生態環境造成污染，因此需要對污泥 進行妥善處理處置。污泥的主要處理處置方法包括填埋、焚燒和堆肥等。堆肥處理可以將污 泥中含有的大量有機質轉化為腐殖酸，和污泥中的營養元素一起形成肥料，堆肥產品可廣泛 用于園林綠化、填埋覆土等，從而實現污泥的資源化利用，因此很多城市將好氧堆肥作為污 泥處理系統的重要組成部分。
然而，城鎮污水污泥堆肥也面臨一些限制因素，如占地面積大、處理時間長等。這是由 于城鎮污水處理廠產生的脫水泥餅含水率一般在80%左右，為粘性膠狀固體，孔隙率小，氧 氣輸送和水分散發困難，難以直接好氧發酵。因此，污泥好氧堆肥前， 一般要通過摻加分散 劑、產品回流或熱干燥等方法將其含水率降至60%左右。污泥熱干燥成本很高，而產品回流 降低堆體含水率要求進泥含水率本身較低，因此摻加分散劑是改善污泥堆體結構的主要方式。 分散劑一般采用木屑、秸稈等有機分散劑，摻加量一般和污泥的體積比為1:1至2:1，因此 堆體體積龐大，污泥減量效果不佳；另一方面，由于這些含有大量木質素、纖維素等難降解
有機物的分散劑不能在一次發酵過程中降解，為了保證產品性能，需要進行二次發酵，使得 整個處理時間長達1 3個月。
針對摻加分散劑引起的污泥好氧堆肥問題，有研究者提出了摻加可回收分散劑的辦法， 但它們仍然會加大堆體體積，并且堆肥完成后還要將其篩選出來，增加了堆肥成本和處理步 驟。
發明內容
本發明的目的在于提供一種城鎮污水污泥好氧堆肥的方法，用該方法可以在不摻加分散 劑的情況下，使原始含水率80%的城鎮污水污泥正常好氧發酵，得到污泥堆肥產品。
為達到上述目的，最為關鍵的是在不摻入大量木屑、秸稈等分散劑的前提下如何保證污 泥氧氣和水分的輸送。在堆肥過程中，木屑等以難降解的木質素和纖維素為主的有機分散劑， 在一次發酵過程中很難被降解；而污泥在脫水之前如果繼續進行生化氧化完全可以得到進一 步的降解，因此木屑、秸稈等分散劑調節堆料碳氮比的作用較小，而主要起到改善污泥堆體 結構的作用。為此，本發明不加入木屑、秸稈等分散劑，而采用結構化好氧堆肥技術，將污 泥制成細長條，并排鋪設形成污泥層，多層污泥保持適當層高疊放在一起，形成結構化堆體， 從而保證氧氣可以進入到污泥內部，同時水分可以逐步從污泥中脫出。
本發明步驟如下-
(1) 污泥接種和預成型處理。將進泥和堆肥產品按3:1 5:1的重量比進行混合，然 后采用擠壓成型方法將其加工為污泥長條，并排置于輕型支撐板上，作為一層污泥。污泥條 橫截面直徑1 1.5 cra，總長度不小于5 m (可以斷開)，污泥條之間相距0. 5 era,并排不少 于100條。
(2) 污泥堆體構建。長方體污泥發酵倉采用保溫材料制成。將支撐板從發酵倉側面從下 至上依次插入支撐板并鋪設污泥條，最終多層污泥疊放在一起形成污泥堆體。污泥層之間相 距2 cm，堆體總高度為2 2. 5 ro。
(3) 強制通風發酵。發酵倉一端設進氣口，另一端設排氣口，排氣口接抽風機進行抽吸 通風，總通氣量約3 5mV(m3堆體'h)(可視環境溫度等情況有所變動)。經7天左右，堆 肥完成后可以停止發酵。
(4) 堆肥產品收集。發酵完成后，從發酵倉側面抽出支撐板，污泥產品被擋板刮掉，落
入發酵倉內，將堆肥產品取出后收集在一起，可加工成污泥復合肥，也可用于焚燒、填埋或
制建材處理。
本發明具有如下優點
1、 不需要進行二次發酵，處理效率高，減量效果好。
2、 由于堆肥產品不含其它殘留分散劑，加工性好，便于進一步制復混肥，也可用于焚燒 或制建材。3、堆體構建后，無需翻堆，僅需要適量通風即可完成發酵。
圖l是城鎮污水污泥結構化好氧發酵裝置的內部結構示意圖。
具體實施例方式
圖l是城鎮污水污泥結構化好氧發酵裝置的內部結構示意圖。空氣從倉體一端進入，另 一端排出，倉體外覆蓋保溫材料。本發明方法采用的工藝設備可以分為四個處理單元預成 型處理、堆體構建、通風發酵和產品收集。下面結合圖l和實施例對本發明進行說明。
實施例1
某城市生活污水處理廠產生的脫水泥餅，其含水量為80%，有機質含量為76%，碳氮比為 10. 1。
(1) 預成型處理。將脫水污泥和返混堆肥產品按重量比3:1混合，然后擠壓成橫截面直 徑lcm，總長5m的污泥條，并排鋪設在發酵倉底部的支撐板上，污泥條間距0.5cm,并排 100條。
(2) 堆體構建。在發酵倉內從下向上依次插入支撐板，并鋪設污泥。將多層污泥層疊加 在一起，支撐板間距2 cm，堆體總高度為2.5ra。
(3) 通風發酵。采用引風機進行通氣，通氣量l 3mVmin，開始至倉內溫度達到50°C， 采用間歇進氣，間隔時間5分鐘，當倉內溫度超過5(TC，進氣10分鐘，停止5分鐘。污泥 在好氧狀態下進行發酵，初期含水率降低較慢，隨著反應進行，2 3天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥層裂隙增多，發酵加速，4 6天后完成發酵過程。
(4) 產品收集發酵完成后，支撐板抽出，污泥被擋板從支撐板上刮落，收集在一起。 發酵倉預備下一批次處理。
實施例2
某城市生活污水處理廠產生的脫水泥餅，其含水量為70%，有機質含量為62%，碳氮比為
9.3。
(l)預成型處理。將脫水污泥和返混堆肥產品按重量比5:1混合，然后擠壓成橫截面直 徑1.5 cm,總長5m的污泥條，并排鋪設在發酵倉底部支撐板上，污泥條間距0. 5 cm，并排100條。
(2) 堆體構建。在發酵倉內從下向上依次插入支撐板，并鋪設污泥。將多層污泥層疊加 在一起，支撐板間距2 cm，堆體總高度為2 m。
(3) 通風發酵。采用引風機進行通氣，通氣量l 3mVmin，開始至倉內溫度達到5(TC， 采用間歇進氣，間隔時間5分鐘，當倉內溫度超過50。C，進氣10分鐘，停止5分鐘。污泥 在好氧狀態下進行發酵，初期含水率降低較慢，隨著反應進行，1 2天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥層裂隙增多，發酵加速，4 6天后完成發酵過程。
(4) 產品收集發酵完成后，支撐板抽出，污泥被擋板從支撐板上刮落，收集在一起。 發酵倉預備下一批次處理。
權利要求
1、城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)預成型處理將脫水污泥與返混堆肥產品按重量比3∶1～5∶1進行混合，并擠壓成污泥條，多條并排鋪設在輕型支撐板上，形成污泥層；(2)構建堆體將多層污泥疊放在一起，保持層間距，形成污泥堆體，堆體置于發酵倉內；(3)通風發酵采用抽風機將適當流量的空氣從倉一端引入，通過堆體后從倉另一端排出；(4)產品收集發酵完成后，支撐板從倉內抽出，堆肥產品被擋板從支撐板上刮下，收集在一起。
2、 根據權利要求1所述的城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述污泥條 橫截面直徑為1 1.5 cm，污泥條間距0.5 cm。
3、 根據權利要求1所述的城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述層間距 為2 cm。
4、 根據權利要求1所述的城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述發酵倉 倉體由保溫材料構成。
全文摘要
城鎮污水污泥進行好氧堆肥的方法，屬于固體廢物處理技術領域。將脫水污泥與返混堆肥產品按重量比3∶1～5∶1進行混合，并擠壓成污泥條，多條并排鋪設在輕型支撐板上，形成污泥層；將多層污泥疊放在一起，保持層間距，形成污泥堆體，堆體置于發酵倉內；通風發酵；發酵完成后，支撐板從倉內抽出，堆肥產品被擋板從支撐板上刮下，收集在一起。所述污泥條橫截面直徑為1～1.5cm，污泥條間距0.5cm。所述層間距為2cm。本發明不需要進行二次發酵，處理效率高，減量效果好。由于堆肥產品不含其它殘留分散劑，加工性好，便于進一步制復混肥，也可用于焚燒或制建材。堆體構建后，無需翻堆，僅需要適量通風即可完成發酵。
文檔編號C05F17/00GK101602620SQ20091008613
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者吳恩惠, 歡 李, 李洋洋, 聶永豐, 金宜英 申請人:清華大學