專利名稱：一種污泥生物干化方法
技術領域：
本發明涉及環境保護技術領域，尤其是一種污泥生物干化方法。
背景技術：
隨著城鎮化的深入，城市污水排放量越來越大，這需要大量的污水處理廠進行污水處理。但是污水廠的建設及投運伴隨產生了大量的剩余污泥，數量約占處理水量的
0.3% 0. 5% (以含水97%計)，如進行深度處理，污泥量還會增加0. 5 I. 0倍，污泥處理形式十分嚴峻。污泥資源化利用已是未來發展趨勢。目前污泥的處理和處置方法主要有填埋，投海，焚燒，堆肥等，但城市污泥含水量·高，易腐爛，有強烈的臭味，含有豐富的營養成分，大量的有機質和20% 30%的無機物，同時還含有大量的病原體、寄生蟲卵以及重金屬和難降解的有機污染物等有害成分，如果處置不當，很容易對水體、土壤、農作物造成二次污染，對生態與環境構成嚴重威脅。另外，濕污泥體積較大，如果不經處理直接外運處理將造成較高的運費。污泥中含有的水分子分別吸附在固體物質的不同孔道中，由于毛細現象的存在及不同表面的吸附作用力不同，可將吸附的水分分為自由水(約占70%)和束縛水(約占30%)，其中束縛水由于吸附力較大，難以通過簡單的機械方法去除。生物干化的原理是，在通風供氧條件下，污泥中的微生物利用較易降解有機物進行好氧呼吸，滿足自身生長繁殖需求的同時放出大量的生物能，而這部分能量可使物料溫度顯著升高，一般可以達到55°C，最高可達70°C以上。同時，微生物活動還能使污泥中的束縛水活化，降低其束縛能態，使其更容易被加熱蒸發。污泥中的水分在生物能的加熱下轉化為水蒸氣，通過自由擴散和強制對流進入物料中的孔隙，被風機強制鼓入的干燥空氣帶出反應器，從而實現連續不斷的脫水干化。現行的生物干化方法需要在反應開始前利用調理劑將污泥含水率降至609^70%，其效果差且消耗較大。另外，現行的生物干化需引入熱風，受熱量來源限制，干化反應進行的場所也受到限制。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種簡便快捷、成本低廉、干化效果好的污泥生物干化方法。本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的一種污泥生物干化方法，其特征在于包括以下步驟⑴取部分污泥進行酸解處理，將酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中；(2)向污泥內添加填充物；(3)添加復合微生物菌劑；⑷通風；(5)攪拌。而且，步驟⑴的具體流程為取出少量污泥進行酸解處理，比例為污泥總量的1飛％，酸解劑與污泥ml g比例為廣2 :1，酸解劑為質量百分比g/g為2(T40%的硫酸溶液，酸解時間控制在4 12h。
而且，步驟⑴所述污泥的初始含水率為75、0%。而且，步驟⑵所述的填充物包括填充物A和填充物B。而且，所述的填充物A為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一種或者幾種的組合，填充物A為塑料顆粒,形狀為球狀,柱狀或多棱體,直徑5 10mm。而且，所述的填充物B為稻殼或秸桿或木屑或雜草中的一種或者幾種的組合。而且，步驟⑶所述的復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，其重量配比為黑曲霉短小牙抱桿囷=1 :2。而且，所述填充物及復合微生物菌劑按重量比例為污泥為100時，填充物A :5 10，填充物B :(T5，復合微生物菌劑1飛。而且，步驟⑷所述的通風方法是鼓風機間歇通風，干化反應前24h，每2 4h通風·一次，每次通風5 20min ;24 72h時,每4 8h通風一次，每次通風5 20min。而且，步驟(5)所述的攪拌方法是每8 12h攪拌一次，每次攪拌時間5 lOmin，處理48 72h。本發明的優點和有益效果為I、本方法利用酸解劑對部分污泥進行酸解處理，將污泥中的纖維成分及蛋白成分部分水解成為菌體可以快速吸收的成分，同時調節污泥PH，為菌體生長提供營養成分及pH環境。2、本干化方法在污泥中加入填充物可增大污泥間隙、利于通風、利于水分揮發以及菌體生長。其中的填充物A干化處理后經震動篩分離，可回收反復利用。3、本干化方法黑曲霉及短小芽孢桿菌生長快速，可利用污泥中的營養成分，釋放大量生物熱，使污泥中的水分活化蒸發，有效提高污泥干化速率。黑曲霉生長溫度為14 40°C，在污泥生物干化前期大量生長，黑曲霉菌絲體可疏松污泥團，有利于水分揮發。短小芽孢桿菌在50 60°C條件下仍可繼續生長，保持生物干化效果。4、本干化方法干化過程中向反應器內通風，可以為菌體生長提供氧氣，同時帶出水分，縮短生物干化時間。5、本干化方法處理后的污泥可用于生物發電、工程填土或綠化用土，實現了資源回收利用。6、本干化方法流程簡單、易于實現、不受反應場地限制。7、本發明是一種節能環保的污泥生物干化方法，本方法采用添加酸解劑及微生物的方法對污泥進行干化處理，可將污泥中的纖維成分及蛋白成分部分水解為菌體可快速利用的營養成分，提高干化效率，并改善干化效果。
圖I是本發明的污泥生物干化流程圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。一種污泥生物干化方法，包括以下步驟
⑴部分污泥酸解取出少量污泥進行酸解處理，比例為污泥總量的1飛％，酸解劑與污泥ml g比例為f 2 :1，酸解劑為質量百分比g/g為2(T40%的硫酸溶液，酸解時間控制在4 12h，將酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。污泥的初始含水率為75、0%。⑵向污泥內添加填充物該填充物包括填充物A和填充物B。填充物A為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一種或者幾種的組合，填充物A為塑料顆粒，形狀為球狀，柱狀或多棱體，直徑5 10_ ;填充物B為稻殼或稻桿或木屑或雜草中的一種或者幾種的組合。⑶添加復合微生物菌劑該復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，其重量配比為黑曲霉短小芽孢桿菌=1 :2。填充物及復合微生物菌劑按重量比例為污泥為100時，填充物A :5 10，填充物B :0 5，復合微生物菌劑1飛。⑷通風通風方法是鼓風機間歇通風，干化反應前24h，每2 4h通風一次，每次通風5 20min ;24 72h時，每4 8h通風一次，每次通風5 20min。
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(5)攪拌攪拌方法是每8 12h攪拌一次,每次攪拌時間5 lOmin，處理48 72h。實施例I一種污泥生物干化方法，生物干化流程如圖I所示，該流程步驟依次為⑴脫水污泥初始含水率為82. 8%，從IOkg污泥中取出150g，加入200ml酸解劑，酸解劑為質量濃度為30%的硫酸，酸解處理12h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。⑵向步驟⑴中的污泥中加入直徑5mm的聚乙烯顆粒作為填充物A，加入比例為污泥總重量10%,即Ikgo⑶接入復合微生物菌劑，復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，兩菌質量比比例為I :2，接種比例為污泥總重1.5%，即黑曲霉菌劑50g，短小芽孢桿菌菌劑100g，混合均勻。⑷將混合物置于干化裝置內，混合物堆高40cm，鼓風機間歇通風，干化反應前24h,每2h通風一次，每次通風IOmin ;24 72h時，每4h通風一次,每次通風lOmin，滿足微生物生長需氧量，通風出口連接尾氣凈化裝置，尾氣經處理后排放。(5)每12h進行一次機械攪拌，每次攪拌5min，處理72h，處理后產物進行震動分離，聚乙烯顆粒回收利用。結果測得干化污泥含水率為27. 2%。實施例2一種污泥生物干化方法，生物干化流程如圖I所示，該流程步驟依次為⑴脫水污泥初始含水率為89%，從IOkg污泥中取出150g，加入150ml酸解劑，酸解劑為質量濃度為40%的硫酸，酸解處理6h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中，回流混勻。⑵向步驟⑴中的污泥中加入直徑5mm的聚丙烯顆粒作為填充物A，加入比例為污泥總重量5%，即500g，加入稻殼作為填充物B，比例為污泥總重3%，即300g。⑶接入復合微生物菌劑，復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，兩菌質量比比例為I :2，接種比例為污泥總重3%，即黑曲霉菌劑100g，短小芽孢桿菌菌劑200g，混合均勻。⑷將混合物置于干化裝置內，混合物堆高40cm，鼓風機間歇通風，引入熱風，干化反應前24h,每2h通風一次,每次通風IOmin ;24 60h時,每4h通風一次,每次通風IOmin,滿足微生物生長需氧量，通風出口連接尾氣凈化設備，尾氣經處理后排放。(5)每12h進行一次機械攪拌，每次攪拌5分鐘，處理60h，處理后產物進行震動分離，聚丙烯顆粒回收利用。結果測得干化污泥含水率為25. 7%。實施例3一種污泥生物干化方法，生物干化流程如圖I所示，該流程步驟依次為⑴脫水污泥初始含水率為75%，從IOkg污泥中取出300g，加入600ml酸解劑，酸解劑為質量濃度為20%的硫酸，酸解處理12h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。⑵向步驟⑴中的污泥中加入直徑IOmm的聚氯乙烯和聚苯乙烯顆粒的混合物作為·填充物A，加入比例為污泥總重量8%，即800g，加入秸桿和木屑的混合物作為填充物B，比例為污泥總重1%，即IOOg0⑶接入復合微生物菌劑，復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，兩菌質量比比例為I :2，接種比例為污泥總重3%，即黑曲霉菌劑100g，短小芽孢桿菌菌劑200g，混合均勻。⑷將混合物置于干化裝置內，混合物堆高40cm，鼓風機間歇通風，引入熱風，干化反應前24h,每3h通風一次，每次通風15min ;24 60h時,每6h通風一次，每次通風15min,滿足微生物生長需氧量，通風出口連接尾氣凈化設備，尾氣經處理后排放。(5)每8h進行一次機械攪拌，每次攪拌10分鐘,處理60h，處理后產物進行震動分離，聚氯乙烯和聚苯乙烯顆粒回收利用。結果測得干化污泥含水率為22. 7%。
權利要求
1.一種污泥生物干化方法，其特征在于包括以下步驟 (I)取部分污泥進行酸解處理，將酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中； ⑵向污泥內添加填充物； ⑶添加復合微生物菌劑； ⑷通風； (5)攪拌。
2.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟⑴的具體流程為取出少量污泥進行酸解處理，比例為污泥總量的1飛％，酸解劑與污泥ml g比例為廣2 :1，酸解劑為質量百分比g/g為2(Γ40%的硫酸溶液，酸解時間控制在4 12h。
3.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟⑴所述污泥的初始含水率為75 90%。
4.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟⑵所述的填充物包括填充物A和填充物B。
5.根據權利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述的填充物A為聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一種或者幾種的組合，填充物A為塑料顆粒，形狀為球狀，柱狀或多棱體，直徑5 10mm。
6.根據權利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述的填充物B為稻殼或秸桿或木屑或雜草中的一種或者幾種的組合。
7.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟⑶所述的復合微生物菌劑主要菌種為黑曲霉和短小芽孢桿菌，其重量配比為黑曲霉短小芽孢桿菌=1 :2。
8.根據權利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述填充物及復合微生物菌劑按重量比例為污泥為100時，填充物A :5 10，填充物B :(Γ5，復合微生物菌劑廣5。
9.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟⑷所述的通風方法是鼓風機間歇通風，干化反應前24h，每2 4h通風一次,每次通風5 20min ;24 72h時，每4 8h通風一次，每次通風5 20min。
10.根據權利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步驟(5)所述的攪拌方法是每8 12h攪拌一次,每次攪拌時間5 IOmin,處理48 72h。
全文摘要
本發明涉及一種污泥生物干化方法，包括以下步驟⑴取部分污泥進行酸解處理，將酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中；⑵向污泥內添加填充物；⑶添加復合微生物菌劑；⑷通風；⑸攪拌。本發明是一種節能環保的污泥生物干化方法，本方法采用添加酸解劑及微生物的方法對污泥進行干化處理，可將污泥中的纖維成分及蛋白成分部分水解為菌體可快速利用的營養成分，提高干化效率，并改善干化效果。
文檔編號C02F11/12GK102786200SQ201210311429
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者馮欣, 趙華 申請人:天津科技大學