申请日2011.10.18
公开(公告)日2012.06.20
IPC分类号C02F11/12; C02F11/04; C02F11/02
摘要
本发明公开了一种减量化、无害化的低有机质含量污泥生物减水的方法，首先，将湿污泥和回料污泥按照一定比例投入混合器进行混合;然后添加调节剂和蓬松剂组成的辅助剂;再将混合物料的含水率、有机质含量、孔隙率调节至预定范围;接着，将混合均匀后的物料堆置于发酵槽内进行发酵;发酵过程中，从发酵槽底部连续强制通风供氧，供氧量随堆体温度的变化自动调节。一次发酵过程中产生的废热通过集中收集干燥处理，经热泵升温至80～110℃，将一部分出料的回料污泥烘至含水率15～20%，产生的废热另一方面给发酵槽提供保温，同时经生物膜得到净化，净化的废气同一次发酵产生的废热一起经过废热收集系统，从而实现废热回收循环利用及废气净化处理双重效果。
权利要求书
1.一种低有机质含量污泥生物减水的方法，其特征在于，它包括：
1)将湿污泥和回料污泥按照1∶0.25～0.35的比例进行一次混合，湿污 泥的含水率为75～80%，有机质含量低于32%，回料污泥的含水率为 15～20%，有机质含量为30%;
2)调节一次混合物料的含水率至62～65%，孔隙率为40～48%;
3)加入调节剂和蓬松剂形成的组合物进行二次混合，组合物的含水 率为10%以下，粒径为3～8mm，组合物占二次混合物料总量的6～10%;
4)调节二次混合物料的有机质含量达到35～42%，含水率达到 58～62%，孔隙率达到50～65%;
5)将二次混合物料堆置于发酵槽中;
6)连续强制通风供氧，供氧量随堆体温度的变化自动调节：升温阶 段保持1～2天，温度控制在40～50℃，每吨堆体物料通风量为6～8m3/h; 高温阶段维持5～7天，温度控制在50～70℃，每吨堆体物料通风量为7～10 m3/h;降温阶段保持1～2天，温度控制在50℃以下，每吨堆体物料通风 量为5～6m3/h;
7)经过7～10天发酵后，堆体物料孔隙率达到40～54%，堆体物料的 含水率降至50%以下，有机质含量达到28～32%，温度在40～45℃之间;
8)出料。
2.根据权利要求1所述的低有机质含量污泥生物减水的方法，其特 征在于，所述步骤3)中的调节剂为稻草，所述蓬松剂为木屑。
3.根据权利要求1所述的低有机质含量污泥生物减水的方法，其特 征在于，所述步骤3)中的调节剂与蓬松剂的比例为2～6∶1。
4.根据权利要求1所述的低有机质含量污泥生物减水的方法，其特 征在于，所述步骤6)中的通风供氧的入风口施置于发酵槽的底部。
5.根据权利要求1所述的低有机质含量污泥生物减水的方法，其特 征在于，所述步骤6)中的发酵槽的顶部设置有出风口，由出风口出来的 热气经干燥器干燥，然后进入热泵增温至80～100℃，干燥回料污泥至含 水率15～20%作为备用，干燥回料污泥产生的废热经收集管道进入发酵槽 墙体，用于给发酵槽物料提供保温，避免因环境温度变化带来的影响。
6.根据权利要求1所述的低有机质含量污泥生物减水的方法，其特 征在于，所述步骤6)的干燥回料污泥产生的废热经过发酵槽墙体内的软 体填料，使得其内的生物膜得到净化，净化后的废气与发酵产生的热气 一起进入干燥器干燥，然后进入热泵增温，从而达到废热回收利用和废 气净化双重功效。
说明书
低有机质含量污泥生物减水的方法
技术领域
本发明涉及一种固体废物处理技术领域，具体来说，涉及一种减量 化、无害化的低有机质含量污泥生物减水的方法。
背景技术
污泥的处理处置首要解决的问题是“污泥量大”和“污泥危害大” 这两大难题。根据中国环境保护远景目标纲要，到2010年，所有城市的 污水处理率不得低于60%，全国城镇的污水处理率应达到50%，直辖市、 省会城市、计划单列市和风景旅游城市的污水处理率不得低于70%。2010 年，污水排放量约450亿立方米，污泥产量约占总处理水量的0.3%计 算，产生的污泥量达1.35亿吨(80%含水率)污泥，近年来，污泥产量 呈现逐年快速增长的趋势。污水厂污泥不仅含有大量水分，还含有有机 物、重金属、盐类及大量的病原体微生物和寄生虫卵，未经处理或者处 理处置不当，都将对环境造成二次污染。现有城市污水厂污泥的处理处 置技术普遍存在效率较低、能耗高、运行投资成本高等问题，开发运行 投资低、节能增效、便于操作管理，适合当前国情的污泥处理技术变得 尤为重要。
污泥生物减水是解决污泥产量大，实现污泥减量化目标的重要手段， 同时，也实现了污泥的无害化要求。根据环境保护部办公厅文件(环办 [2010]157号)内容：不具备污泥处理能力的污水处理厂，应当在本通知 发布之日起2年内建成并运行污泥处理设施;污水处理厂以贮存(即不 处理处置)为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以 下。污水厂目前污泥的含水率为80%左右，要达到出厂含水率50%的要 求，任务紧急又繁重。
污泥干化技术根据目标含水率的不同可以分为半干化和全干化，半 干化的目标是将含水率降低至40%以下，全干化的目标是将含水率降低 至10%以下。根据干化的方式不同，干化技术可以分为自然干化、生物 干化、热干化及石灰干化。自然干化已经逐渐被淘汰;热干化和石灰干 化技术已经比较成熟，但存在成本高等问题;生物干化是目前研究比较 多的一种处理处置技术。生物干化即堆肥干化工艺，是利用微生物降解 污泥中有机质过程中对污泥堆的升温过程，通过蒸发可使污泥含水率降 低至35%以下。生物干化具有投资低、经济性好、适用等优点，但其缺 点是周期长、效能低、占地大、而且受气候、场地等影响，推广有一定 的局限性。
发明内容
针对以上的不足，本发明提供了一种减量化、无害化的低有机质含 量污泥生物减水的方法，它通过对低有机质含量的城镇生活污水厂脱水 污泥添加一定量的辅助剂，利用污泥中的好氧及兼性厌氧微生物在有氧 条件下分解有机质产热，再连续供氧通风，热量以水蒸气的形式散发， 从而达到减水的目的。
本发明的低有机质含量污泥生物减水的方法包括：1)将湿污泥和回 料污泥按照1∶0.25～0.35的比例进行一次混合，湿污泥的含水率为 75～80%，有机质含量低于32%，回料污泥的含水率为15～20%，有机质 含量为30%;2)调节一次混合物料的含水率至62～65%，孔隙率为 40～48%;3)加入调节剂和蓬松剂形成的组合物进行二次混合，组合物的 含水率为10%以下，粒径为3～8mm，组合物占二次混合物料总量的 6～10%;4)调节二次混合物料的有机质含量达到35～42%，含水率达到 58～62%，孔隙率达到50～65%;5)将二次混合物料堆置于发酵槽中;6) 连续强制通风供氧，供氧量随堆体温度的变化自动调节：升温阶段保持 1～2天，温度控制在40～50℃，每吨堆体物料通风量为6～8m3/h;高温阶 段维持5～7天，温度控制在50～70℃，每吨堆体物料通风量为7～10m3/h; 降温阶段保持1～2天，温度控制在50℃以下，每吨堆体物料通风量为5～6 m3/h;7)经过7～10天发酵后，堆体物料孔隙率达到40～54%，堆体物料 的含水率降至50%以下，有机质含量达到28～32%，温度在40～45℃之间; 8)出料。
所述步骤3)中的调节剂为稻草，所述蓬松剂为木屑。
所述步骤3)中的调节剂与蓬松剂的比例为2～6∶1。
所述步骤6)中的通风供氧的入风口施置于发酵槽的底部。
所述步骤6)中的发酵槽的顶部设置有出风口，由出风口出来的热气 经干燥器干燥，然后进入热泵增温至80～100℃，干燥回料污泥至含水率 15～20%作为备用，干燥回料污泥产生的废热经收集管道进入发酵槽墙体， 用于给发酵槽物料提供保温，避免因环境温度变化带来的影响。
所述步骤6)的干燥回料污泥产生的废热经过发酵槽墙体内的软体填 料，使得其内的生物膜得到净化，净化后的废气与发酵产生的热气一起 进入干燥器干燥，然后进入热泵增温，从而达到废热回收利用和废气净 化双重功效。
本发明的有益效果：本发明通过对低有机质含量的城镇生活污水厂 脱水污泥添加一定量的辅助剂，利用污泥中的好氧及兼性厌氧微生物在 有氧条件下分解有机质产热，再连续供氧通风，热量以水蒸气的形式散 发，从而达到减水的目的，而且发酵槽的顶部设置有出风口，由出风口 出来的热气经干燥器干燥，然后进入热泵增温至80～100℃，干燥回料污 泥至含水率15～20%作为备用，干燥回料污泥产生的废热一部分经收集管 道进入发酵槽墙体，用于给发酵槽物料提供保温，避免因环境温度变化 带来的影响;另一部分经过发酵槽墙体内的软体填料，使得其内的生物 膜得到净化，净化后的废气与发酵产生的热气一起进入干燥器干燥，然 后进入热泵增温，从而达到废热回收利用和废气净化双重功效，既节能 又增效，能够大大降低成本。另外，本发明的辅助剂包括稻草调节剂和 木屑蓬松剂，稻草与木屑的比例为2～6∶1，辅助剂的利用率高、工艺简单、 操作容易控制、受外界环境影响小、减水时间短、成本低，特别适用于 低有机质含量的中小型城镇污水处理厂污泥的减量化、无害化处理。
