公布日：2023.10.10
申请日：2018.05.11
分类号：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/18(2006.01)I;B01D53/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种有机污泥干化稳定化的处理方法，以重量计，将有机污泥脱水至含水率为60％-80％；将活化后的嗜热复合菌和脱水后的有机污泥置于发酵仓中，边搅拌边升温加热，同时监测搅拌的混合物的温度；设定预设温度为55～80℃，并且在1小时内升温加热至所述预设温度，为嗜热复合菌的发酵温度；如果混合物的温度达到预设值，则停止加热；如果混合物的温度低于预设值，则继续加热，达到预设温度有机污泥进行好氧发酵24～48小时获得发酵产物。本发明提供的处理方法对有机污泥进行高温好氧发酵，在嗜热复合菌发酵自产热不足以维持高温时辅助加热，能够快速处理有机污泥，使其快速干化稳定化，缩短有机污泥处理周期，提高处理效率。
权利要求书
1.一种有机污泥干化稳定化的处理方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：对有机污泥进行脱水处理，脱水至有机污泥的含水率为60％-80％，含水率以重量计；步骤二：对嗜热复合菌进行活化处理；步骤三：将步骤二中活化后的嗜热复合菌和步骤一种脱水后的有机污泥置于处理装置的发酵仓中，边搅拌边升温加热，同时监测搅拌的混合物的温度；步骤四：设定预设温度，其温度为嗜热复合菌的发酵温度；如果混合物的温度达到预设值，则停止加热；如果混合物的温度低于预设值，则继续加热，达到预设温度有机污泥进行好氧发酵24～48小时获得发酵产物；所述处理装置包括发酵仓(1)；所述发酵仓(1)底部设置有出料口(3)，所述发酵仓(1)顶部设置有进料口(2)、排气口(4)；所述发酵仓(1)内部设置有加热装置以及发酵仓(1)外壁的保温加热层(6)；所述发酵仓(1)外部还连接有搅拌装置、温度检测装置，且搅拌装置、温度检测装置都延伸至发酵仓(1)内部；所述处理装置还包括控制装置，控制装置通过信号分别连接加热装置、温度检测装置以及搅拌装置；所述的搅拌装置包括搅拌桨(7)、搅拌主轴(8)和搅拌电机(9)；所述搅拌主轴(8)贯穿发酵仓(1)内部；位于发酵仓(1)内部搅拌主轴(8)的侧面上设置有搅拌桨(7)；搅拌主轴(8)在发酵仓(1)外部与搅拌电机(9)连接；所述嗜热复合菌为芽孢杆菌，包括枯草芽胞杆菌和解淀粉芽孢杆菌，枯草芽胞杆菌：解淀粉芽孢杆菌＝1：1；所述预设温度为55～80℃，并且在1小时内升温加热至所述预设温度。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的活化处理具体为：采用木屑、米糠或者秸秆作为辅料，将辅料：嗜热复合菌＝100：1的比例混合，通风搅拌，并且控制体系温度，使其反应24h，完成菌种活化。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤三中活化后的嗜热复合菌种：脱水后的有机污＝2:1。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤四结束后，进行步骤五：取部分发酵产物作为新的活化后的嗜热复合菌，和新的脱水后的有机污泥置于所述处理装置的发酵仓中，边搅拌边升温加热，同时监测搅拌的混合物的温度；设定预设温度，其温度为嗜热复合菌的发酵温度；如果混合物的温度达到预设值，则停止加热；如果混合物的温度低于预设值，则继续加热，达到预设温度有机污泥进行好氧发酵24～48小时获得发酵产物。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，重复所述步骤五，实现连续发酵。
6.根据权利要求4或5所述的处理方法，其特征在于，所述部分发酵产物与新的待处理的有机污泥的比例为2：1。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的保温加热层(6)由保温隔热材料和夹层构成，夹层内是热介质，热介质为导热油或者热水，热介质内设置温度探头。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述发酵仓(1)还包括通风装置和除臭装置；所述发酵仓(1)上设置的排气口(4)通过通风装置气路连接除臭装置。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述发酵仓(1)上游还设置有机污泥进料装置、有机污泥混料装置以及有机污泥脱水装置。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述发酵仓(1)侧面设置有观察窗(5)。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种有机污泥干化稳定化快速处理装置及处理方法，通过设计一种简易的有机污泥的处理设备，同时利用该设备的有机污泥快速处理的方法，可以缩短发酵时间，提高有机污泥处理效率，适于大规模推广应用，解决了现有技术中存在的问题。
本发明是这样实现的：
本发明的有机污泥干化稳定化快速处理装置包括发酵仓，发酵仓的构型可以根据需要设计成不同的，但要提供足够的容积、良好的传导系数，发酵仓内部有温度探头，可监测物料温度。
发酵仓底部设置有出料口，发酵仓顶部设置有进料口、排气口；所述的发酵仓内部设置有加热装置以及保温加热层，保温加热层作为保温装置。通过加热装置对发酵仓的内部物料进行加热；发酵仓外部还连接有搅拌装置、温度检测装置，且搅拌装置、温度检测装置都延伸至发酵仓内部；温度检测装置安装在所述发酵仓上并延伸至发酵仓的内部用于检测发酵仓的内部物料的温度，温度检测装置是温度传感器；搅拌装置安装在发酵仓上并延伸至发酵仓的内部用于对发酵仓内部物料进行搅拌；所述的处理装置还包括控制装置，控制装置通过信号分别连接加热装置、温度检测装置以及搅拌装置。
搅拌装置包括搅拌桨、搅拌主轴和搅拌电机；搅拌主轴贯穿发酵仓；位于发酵仓内部搅拌主轴的侧面上设置有搅拌桨；搅拌主轴在发酵仓外部与搅拌电机连接。搅拌桨需提供良好的搅拌效果，搅拌主轴和搅拌电机应根据物料承受搅拌阻力和提供搅拌动力。
进一步，所述的保温加热层由保温隔热材料和夹层构成，夹层内是热介质，热介质为导热油或者热水，热介质内设置温度探头。可以根据实际情况，选择导热油或者热水作为介质。保温加热层设置在发酵仓外壁，使得本装置具备保温效果。加热装置可以对热介质进行加热，将热量传递给物料。
进一步，所述的处理装置还包括通风装置和除臭装置；其中发酵仓上设置的排气口，所述排气口通过通风装置气路连接除臭装置。保证发酵过程有充足的氧气浓度，并将发酵过程产生的水蒸气和臭气抽出至除臭装置，除去气体中的有毒成分，从而达到气体排放要求。除臭装置可以是除臭塔。例如内置式除臭塔，内置式除臭塔内设有活性吸附剂，可吸附除去气体中的有毒成分，从而达到气体排放要求。
进一步，所述的处理装置的发酵仓上游还设置有机污泥进料装置、有机污泥混料装置以及有机污泥脱水装置。有机污泥脱水装置设置在所述发酵容器的上游，通过所述有机污泥脱水装置脱水后的有机污泥进行后续发酵处理。有机污泥脱水装置可以是螺旋挤压脱水装置。
进一步，所述处理装置的发酵仓侧面设置有观察窗。
本发明还公开了一种利用上述的有机污泥干化稳定化快速处理装置的处理方法，步骤如下：
步骤一：对有机污泥进行脱水处理，脱水至有机污泥的含水率为60％重量-80％重量；所谓有机污泥，是指在污水处理过程中产生的污泥。污水可以是生活污水，也可以是工业废水。为了先一步降低有机污泥中的水分，降低负荷，对有机污泥进行脱水处理。通过脱水处理可将有机污泥的含水率降低至60％重量-80％重量。
步骤二：对嗜热复合菌进行活化处理；其中嗜热复合菌是在高温条件下(例如55-80℃)才能高效分解有机物并释放热量的菌，也可以是其他的嗜热菌。
步骤三：将活化后的嗜热复合菌和有机污泥放置在一起，置于发酵仓中，边搅拌边升温加热，同时监测搅拌的混合物的温度；从而使嗜热复合菌对有机污泥进行高温好氧发酵获得发酵产物，由此通过加热使嗜热复合菌迅速发酵，并在嗜热复合菌发酵自产热不足以维持高温时辅助加热，因此，能够快速处理有机污泥，使其快速干化稳定化，从而缩短有机污泥处理周期；
步骤四：设定预设的温度值，其温度为嗜热复合菌的发酵温度；所述预设值根据需要设定，主要根据所述嗜热复合菌的发酵温度确定。
如果混合物的温度达到预设值，则停止加热；
如果混合物的温度低于预设值，则继续加热，达到预设温度有机污泥进行好氧发酵24～48小时获得发酵产物；为了使得有机污泥发酵完全和达到无害化要求，好氧发酵的时间为24～48小时。
步骤五：发酵结束后，排除部分物料，留一小部分物料。取步骤四中小部分的发酵产物取代活化的嗜热复合菌，与新的待处理的有机污泥进行混合发酵，发酵24～48小时，达到污泥含水率低于35％的要求，重复步骤三～步骤四，实现连续发酵。每次排出大部分的发酵产物，而留下小部分的发酵产物与新的有机污泥进行混合发酵，以留下的小部分的发酵产物中的嗜热复合菌来进行新的有机污泥的干化稳定化处理，实现持续发酵的目的。留的物料的一小部分取决于下一个反应周期投加的量。比如下一个周期投加500kg新的待处理的污泥，则留1000kg污泥。保证发酵产物与新的待处理的有机污泥比例为2：1，以获取最佳反应条件，可以达到较好的效果。如果低于此比例，则发酵时间会增加。排除的物料，根据要处理的污泥中有害物质的量(主要是重金属)，如果不超标，则可以作为绿化用土。如果超标，则需进行填埋处理。
进一步，所述的活化处理具体为：采用木屑、米糠或者秸秆作为辅料，将辅料：菌种＝100：1的比例混合，通风搅拌，并且控制体系温度，使其反应24h，完成菌种活化。辅料选择木屑例如香樟木木屑(各种类型木屑均可，起到支撑和提供有机碳作用)和米糠例如稻米米糠(稻谷加工过程中产生的米糠、砻糠和统糠均可)。
进一步，所述的嗜热复合菌为芽孢杆菌，包括枯草芽胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌。
进一步，所述的发酵温度为55-80℃，并且在1小时内升温加热至设定温度。因其反应温度高，因此分解有机物速率高，世代周期短，可大大缩短发酵时间。同时为了尽快使所述嗜热复合菌发酵，混合物的温度在加热开始后1小时内达到预设值。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
1)使嗜热复合菌对有机污泥进行高温好氧发酵获得发酵产物，由此通过加热使嗜热复合菌迅速发酵，并在嗜热复合菌发酵自产热不足以维持高温时辅助加热，因此，能够快速处理有机污泥，使其快速干化稳定化，从而缩短有机污泥处理周期，提高有机污泥处理效率。
2)本发明的装置中包括发酵容器(发酵仓)、加热装置、温度检测装置、控制装置和搅拌装置，控制装置分别信号连接加热装置、温度检测装置和搅拌装置；加热装置快速加热使嗜热复合菌迅速发酵，并在嗜热复合菌发酵自产热不足以维持高温时辅助加热，因此，能够快速处理有机污泥，使其快速干化稳定化，从而缩短有机污泥处理周期，提高有机污泥处理效率，适于大规模推广应用。
3)利用本发明的方法能够快速处理有机污泥，使其快速干化稳定化，从而缩短有机污泥处理周期，提高有机污泥处理效率，适于大规模推广应用；其次，本发明的方法和设备配套使用的微生物菌种，其能够高效的分解有机污泥中的有机物，发酵产热，并且去除污泥中的水分，提高发酵的效率，缩短反应周期，解决了现有技术中的缺陷。
（发明人：殷瞻远;张向东;潘泽新）
