申请日2010.12.20
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F11/02; C05F5/00; C05F17/00
摘要
本发明公开了一种机械化自动化程度较高的城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，采用了一种鼓吸结合的新型曝气系统，对于堆体的保温、除臭和氧浓度的保持均具有良好的效果，是一种能高效促进污泥中有机物向稳定的腐殖质转化的生物处理技术。该工艺是一个可受人为控制的生物过程，通过对进料性质、物料配比、曝气模式等方面的有效控制来提高生物降解效率，具有发酵温度高、降解彻底、堆制周期短、异味小、机械自动化程度高等优点。包括混料、进料布料、高温堆肥、曝气控制、出料和返混等工艺步骤。臭气经负压集中收集，通过生物滤池处理后排放。通过该过程实现城市污泥的无害化、稳定化和资源化。
权利要求书
1.本发明提供的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺包括如下步骤：
a)混料：将含水率75%～85%的脱水污泥与含水率约25%～50%回流熟料按照一定比例通 过混料机混合均匀;
b)进料布料：将混合好的物料(含水率约45%～65%)通过接于混料机出料口的进料皮 带输送至堆肥仓头，由布料系统将物料均匀的布于仓头;
c)高温堆肥：布料完成后，通过翻堆机的翻抛作用将物料进一步充分混合，并在翻抛过 程中迅速蒸发掉大量的水蒸气，降低堆体含水率;
d)新型曝气系统：通过底部曝吸结合的新型曝气系统，使氧气在堆体内部的形成有效的 循环，臭气收集率高，并能在冬季防止外界温度较低的空气进入堆体影响高温的保持;
d)出料：在翻堆过程中，仓内的物料整体向仓尾移动，并在仓尾通过出料皮带输送出料， 出料的含水率在25%～50%;
出仓的物料即为完成高温堆肥的熟料，一部分返回作为混料阶段的回流熟料，一部分即 为营养土。通过该过程实现城市污泥的无害化、稳定化和资源化。
同时堆肥过城中产生的臭气被集中收集，通过生物滤池处理后排放。
2.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 在堆肥配方中不添加调理剂，不同于传统堆肥工艺需添加大量的秸秆、木屑、蘑菇渣、花生 壳等，直接采用回流熟料返混。
3.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 脱水污泥与回流熟料比例(质量)为1∶1～1∶0.4。
4.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 脱水污泥与回流熟料混合后的含水率为45%～65%。
5.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 采用皮带搭接的方式实现自动进料和布料，将混合好的物料均匀布置在每个发酵仓仓头。
6.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 好氧发酵仓为隧道式结构，不同于传统槽式发酵仓，单仓尺寸为45×5×6m，仓顶封闭，仓头 仓尾采用自动卷帘门封闭。
7.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 进仓物料依靠滚筒式翻堆机的翻抛作用向前移动，单次移动距离为2.5米～4米。
8.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 在高温堆肥阶段，仓底曝气系统使用分区域多段供气控制通风量，曝气方式为鼓吸结合，以 温度和含氧量为监测指标，曝气风机和吸气风机联动，根据物料要求调解曝吸时间，从而保 证发酵各阶段堆体供氧量满足微生物生长繁殖需求。同时，一方面充分利用风机氧气量，节 约风机能耗;另一方面更加高效的收集堆肥过程中产生的臭气。
9.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥工艺，其特征是：发 酵仓底部布置风机管道，曝气系统分为H段和C段，H段管道布置为0.5～1.5m×16～28根， C段的管道布置为1.0～3.0m×10～20根。
10.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥工艺，其特征是：在 高温堆肥阶段，封闭的发酵仓内始终保持微负压状态，气体在堆体内部流动，防止臭气外溢， 臭气收集效果好。
11.根据权利要求1所述的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，其特征是： 翻堆和出料是一个联动的过程，翻堆机在进入发酵仓时，出料皮带同时开启，翻抛出的熟料 直接由出料皮带输出。全过程自动化程度高。
说明书
一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺
技术领域
本发明涉及一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺，更具体地说，涉及在处理过程中通过 独特的混料方式、新型的曝气系统、高效的翻堆方式和机械自动化程度较高的控制系统，通 过对堆肥过程中堆体的温度、氧浓度、曝气量、发酵时间等方面的控制，实现高效低耗快速 发酵和臭气有效控制的堆肥工艺。
背景技术
在我国城市化进程加快、城市人口急剧增加、国家对环保事业投入不断增长的推动下， 我国污水处理厂数量连年增加，污水处理能力不断提高，由此产生的污泥也将保持较大幅度 的增长。据中国环境科学研究院测算，到2010年，我国各城市污水处理厂产生的脱水污泥将 达3000余万吨，占我国年总固体废弃物排放量的5%以上。
但是，目前污泥处理和利用技术在我国还刚刚起步，全国现有污水处理厂中，配套建有 污泥处理设施的不到十分之一。大多数城市的污水处理厂只完成了水和固体物的分离，没有 对污泥进行处理，更谈不上资源化利用，很多地方的污泥处理方式其实就是在城郊挖个坑埋 了，甚至直接倒到河里。近年来，各地因污泥引发的二次污染事件不断增多，引起群众的不 满。长此以往，不彻底的治污方式将使保护环境的污水处理厂成为污染大户。未来十年，城 市污泥无害化处理和资源化利用，将成为我国新的环保投资重点领域。
污泥处置的主要方法有堆肥、填埋、焚烧、热干化等。堆肥法以其成本低廉，能有效杀 灭病原菌和除臭、达到废物减量化和稳定化的效果等优点而倍受人们的关注，并已成为当前 污泥无害化和资源化的重要方法之一。但现有堆肥工艺存在以下问题：第一，占地面积大。 第二，臭气问题以及处理成本高，污泥好氧堆肥过程中产生大量臭气，传统的臭气收集方式 系统投资、能耗较高。第三，传统堆肥工艺在混料阶段需要添加大量的干料，干料包括秸秆 粉、木屑和花生壳粉等，由于干料的季节性，从而提高了处理的成本。第四，堆肥车间环境 恶劣，对操作工人的人身安全构成危害。
发明内容
术语定义
生料：污水处理厂脱水污泥。
熟料：也称回填料、营养土。
干料：也称调理剂，主要成分为秸秆粉、稻壳、锯末、花生皮等。
螺旋：无轴或有轴螺旋输送机简称。
皮带：皮带输送机简称。
翻堆机：同翻抛机。
转仓机：同移行车、移行机。
本发明提供的一种城市污泥高温好氧堆肥处理工艺包括如下步骤：
a)混料：将含水率75%～85%的脱水污泥与含水率约25%～50%回流熟料按照一定比例通 过混料机混合均匀;
b)进料布料：将混合好的物料(含水率约45%～65%)通过接于混料机出料口的进料皮 带输送至堆肥仓头，由布料系统将物料均匀的布于仓头;
c)高温堆肥：布料完成后，通过翻堆机的翻抛作用将物料进一步充分混合，并在翻抛过 程中迅速蒸发掉大量的水蒸气，降低堆体含水率;
d)新型曝气系统：通过底部鼓吸结合的新型曝气系统，使氧气在堆体内部的形成有效的 循环，臭气收集率高，并能在冬季防止外界温度较低的空气进入堆体影响高温的保持;
d)出料：在翻堆过程中，仓内的物料整体向仓尾移动，并在仓尾通过出料皮带输送出料， 出料的含水率在25%～50%;
出仓的物料即为完成高温堆肥的熟料，一部分返回作为混料阶段的回流熟料，一部分即 为营养土。通过该过程实现城市污泥的无害化、稳定化和资源化。
同时堆肥过城中产生的臭气被集中收集，通过生物滤池处理后排放。
本发明堆肥处理工艺混料过程的特点是在堆肥配方中不添加调理剂，不同于传统堆肥工 艺需添加大量的秸秆、木屑、蘑菇渣、花生壳等，直接采用回流熟料返混。
本发明堆肥处理工艺进料布料过程的特点是采用皮带搭接的方式实现自动进料和布料， 将混合好的物料均匀布置在每个发酵仓仓头，其优势在于通过灵活的连接方式使布料能够更 加高效准确。
本发明堆肥处理工艺好氧发酵仓为隧道式结构，不同于传统槽式发酵仓，单仓尺寸为 45×5×6m，仓顶封闭，仓头仓尾采用自动卷帘门封闭，臭气收集效率远高于传统发酵仓。
本发明堆肥处理工艺高温堆肥阶段的特点是在高温堆肥阶段，仓底曝气系统使用分区域 多段供气控制通风量，曝气方式为鼓吸结合，以温度和含氧量为监测指标，曝气风机和吸气 风机联动，根据物料要求调解鼓吸时间，从而保证发酵各阶段堆体供氧量满足微生物生长繁 殖需求。同时，一方面充分利用风机氧气量，节约风机能耗;另一方面更加高效的收集堆肥 过程中产生的臭气。
本发明堆肥处理工艺在高温堆肥阶段，封闭的发酵仓内始终保持微负压状态，防止臭气 外溢。
本发明好氧堆肥处理工艺翻堆和出料是一个联动的过程，翻堆机在进入发酵仓时，出料 皮带同时开启，翻抛出的熟料直接由出料皮带输出。
本发明得到的熟料即为营养土，可作为土壤剂改良剂，可用于城市草坪、花卉种植、园 林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，也可根据土壤情况及农民的需要加入一定量的增效无 机化肥，再经充分混合后制成颗粒，包装后使用。
