申请日2009.06.02
公开(公告)日2009.12.09
IPC分类号C02F11/02
摘要
城镇污水污泥的生物干燥方法，属于固体废物处理技术领域。按照脱水泥饼∶返混污泥=5∶1的重量比混合，进入挤压成型机，压成污泥薄层，平铺在有纱网和多孔不锈钢板构成的支撑层上;将多层污泥层叠在一起，形成污泥堆体;将空气从仓底部引入，曲折通过堆体，通气量为1～3m3/min，间歇进气;排气处理。所述污泥薄层厚度为0.5cm，污泥堆体层间距为2cm，堆体总高度2.5～3m。本发明解决了污泥热干化能耗大、费用高的问题，具有臭气量小、生产安全、费用低等优势。通过污泥预成型处理避免了加入大量分散剂带来的二次发酵时间长，减量效果差，不能满足制建材要求等问题。过程中无需翻堆，产品可以用于后续各种处理方式。
权利要求书
1、城镇污水污泥的生物干燥方法，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)污泥预定型处理：
按照脱水泥饼∶返混污泥为5∶1的重量比混合，进入挤压成型机，压成污泥薄层，平铺 在有纱网和多孔不锈钢板构成的支撑层上;
(2)构建堆体：
将多层污泥层叠在一起，形成污泥堆体，堆体置于生物干燥仓内;
(3)通风发酵：
采用抽风机将空气从仓底部引入，曲折通过堆体，从仓顶部排出，通气量为1～3m3/min， 开始至仓内温度达到50℃，采用间歇进气，间隔时间5min，当仓内温度超过50℃，进气10min， 停止20min;
(4)排气处理：
污泥和干燥污泥储仓、污泥生物干燥仓排出的气体经除臭、除尘处理后排放。
2、根据权利要求1所述的城镇污水污泥生物干燥方法，其特征在于，所述污泥薄层厚度 为0.5cm。
3、根据权利要求1所述的城镇污水污泥生物干燥方法，其特征在于，所述污泥堆体层间 距为2cm，堆体总高度2.5～3m。
4、根据权利要求1所述的城镇污水污泥生物干燥方法，其特征在于，所述仓体由保温材 料构成，仓顶和仓底分别设集水槽。
说明书
城镇污水污泥的生物干燥方法
技术领域
本发明涉及一种城镇污水处理厂脱水泥饼的干燥方法，属于固体废物处理技术领域。
背景技术
我国大多数城市生活污水采用活性污泥法进行处理，每年都产生大量剩余污泥，而且随 着我国城市生活污水排放量的增加和处理率的提高，污泥产生量迅速增加。大量积累的污泥 不仅占用土地，而且污泥中含有的大量有机营养物及难降解有机物、微量元素、病原微生物 和寄生虫卵、重金属等成分，均有可能通过不同途径对生态环境造成污染，因此需要对污泥 进行妥善处理处置。污水处理厂产生的脱水泥饼含水率一般在80%左右，不能直接满足后续 处理处置的要求，必须通过干燥处理使其含水率进一步降低。
国内外污泥(含水率80%左右的脱水泥饼)干燥方法主要包括自然干化和热干化两大类。 自然干化是利用太阳能和自然蒸发去除污泥水分，晾晒时间长、二次污染重、受天气条件影 响，因此应用很少。热干化是目前最常用的污泥干燥方法，它处理时间短、效果稳定，而且 可以灵活控制产品含水率。虽然热干化衍生出多种干燥方式和干燥装置，但由于热干化需要 消耗大量能源，处理成本很高，在我国的发展受到很大限制，目前仅在部分大中城市有少量 应用。
生物干燥技术(Bio天rying)是一种利用可生物降解废物发酵时产生的热量对废物加热 以减少其水分的技术。这一技术最早由Jewell于1984年提出(Choi，H.L.，Richar天，T.L.， Ahn，H.K.Composting high moisture materials：Bio天rying poultry manure in a sequentially fe天reactor.Compost Science an天Utilization，2001，9，303-311)， 用于禽畜粪便的处理，随后被用于生活垃圾的干燥和稳定化处理。生物干燥技术本身发展时 间很短，研究者对其工艺和机理的研究还很少，而且，现有研究也限于禽畜粪便、生活垃圾 和纸厂污泥处理领域，国内关于生物干燥技术的专利仅有一项[一种生活垃圾的生物干燥方 法，专利号F26B5/00(2006.01)I]。
借鉴污泥好氧堆肥过程，可以将生物干燥技术用于城镇污水污泥处理。然而，与生活垃 圾或其它物料不同，城镇污水污泥为粘性胶状固体，含水率高，孔隙率小，氧气输送和水分 散发困难，因此现有的生物干燥方法不能直接用于污泥处理。另一方面，如果直接使用污泥 好氧堆肥工艺作为污泥干燥手段，需要向污泥中加入大量的木屑、秸秆等分散剂，以保证氧 气输送和水分散发，但这些物料的加入又大大增加了发酵时间和污泥体积，而且干燥产品含 有分散剂残留物，不利于后续处理。因此，针对城镇污水污泥，需要一种新的生物干燥方法， 在避免加入大量分散剂的同时，保证污泥正常的好氧发酵，从而经济高效地实现污泥含水率 的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城镇污水污泥生物干燥的方法，用该方法可以在不掺加分散 剂的情况下，使原始含水率80%的城镇污水污泥，处理后含水率小于40%，干燥污泥便于后续 处理处置，如填埋、焚烧或制建材等。
为达到上述目的，本发明以物料水分减量最大化作为工艺设计的目标，在这一过程中， 关键是在不掺入大量木屑、秸秆等分散剂的前提下如何保证污泥氧气和水分的输送。虽然木 屑等分散剂还常常被作为堆肥的碳源，但实际上木屑等以难降解的木质素和纤维素为主的有 机分散剂，在一次发酵过程中很难被降解;而污泥在脱水之前如果继续进行生化氧化完全可 以得到进一步的降解。为此，本发明不使用有机分散剂，而采用污泥预成型处理技术，污泥 被预先挤压为污泥薄层，从而保证氧气可以进入到污泥内部，同时水分可以逐步从污泥中脱 出。
本发明包括步骤如下：
(1)预成型处理。将脱水污泥和干燥产品按5∶1重量比进行混合，接种后挤压成污泥薄 层，置于多孔支撑板上。支撑板孔径1cm，孔与孔之间边距为1cm。污泥层厚0.5cm，横 截面为四方形，边长2～3m，污泥层上间距20cm左右打通气孔，与下方支撑板相对应。
(2)堆体构建。多层污泥层叠在一起，层间距2cm，构成污泥堆体，堆体高2.5～3m。 堆体置于密闭发酵仓内，仓体外覆盖草垫、毛毡等保温材料。
(3)发酵通气量1～3m3/min。从仓底部进气，从仓顶部抽气，如图1所示。开始至仓 内温度达到50℃，采用间歇进气，间隔时间5min，当仓内温度超过50℃，进气10min，停 止5min。经7天，当污泥含水率降至40%以下后，停止发酵，取出污泥。
(4)污泥发酵仓以及储存仓排放的气体经除臭、除尘后排放。
本发明具有如下优点：
1、解决了污泥热干化能耗大、费用高的问题，具有臭气量小、生产安全、费用低等优势。
2、通过污泥预成型处理避免了加入大量分散剂，解决了掺加大量分散剂带来的二次发酵 时间长，减量效果差，不能满足制建材要求等问题。
3、相对于普通堆肥，本方法干燥污泥仅需7天左右，过程中无需翻堆，产品可以用于后 续各种处理方式。
