专利名称：城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法
技术领域：
本发明涉及一种城镇污水处理厂脱水泥饼的好氧堆肥方法，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。污泥的主要处理处置方法包括填埋、焚烧和堆肥等。堆肥处理可以将污 泥中含有的大量有机质转化为腐殖酸，和污泥中的营养元素一起形成肥料，堆肥产品可广泛 用于园林绿化、填埋覆土等，从而实现污泥的资源化利用，因此很多城市将好氧堆肥作为污 泥处理系统的重要组成部分。
然而，城镇污水污泥堆肥也面临一些限制因素，如占地面积大、处理时间长等。这是由 于城镇污水处理厂产生的脱水泥饼含水率一般在80%左右，为粘性胶状固体，孔隙率小，氧 气输送和水分散发困难，难以直接好氧发酵。因此，污泥好氧堆肥前， 一般要通过掺加分散 剂、产品回流或热干燥等方法将其含水率降至60%左右。污泥热干燥成本很高，而产品回流 降低堆体含水率要求进泥含水率本身较低，因此掺加分散剂是改善污泥堆体结构的主要方式。 分散剂一般采用木屑、秸秆等有机分散剂，掺加量一般和污泥的体积比为1:1至2:1，因此 堆体体积庞大，污泥减量效果不佳；另一方面，由于这些含有大量木质素、纤维素等难降解
有机物的分散剂不能在一次发酵过程中降解，为了保证产品性能，需要进行二次发酵，使得 整个处理时间长达1 3个月。
针对掺加分散剂引起的污泥好氧堆肥问题，有研究者提出了掺加可回收分散剂的办法， 但它们仍然会加大堆体体积，并且堆肥完成后还要将其筛选出来，增加了堆肥成本和处理步 骤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城镇污水污泥好氧堆肥的方法，用该方法可以在不掺加分散 剂的情况下，使原始含水率80%的城镇污水污泥正常好氧发酵，得到污泥堆肥产品。
为达到上述目的，最为关键的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。在堆肥过程中，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，因此木屑、秸秆等分散剂调节堆料碳氮比的作用较小，而主要起到改善污泥堆体 结构的作用。为此，本发明不加入木屑、秸秆等分散剂，而采用结构化好氧堆肥技术，将污 泥制成细长条，并排铺设形成污泥层，多层污泥保持适当层高叠放在一起，形成结构化堆体， 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。
本发明步骤如下-
(1) 污泥接种和预成型处理。将进泥和堆肥产品按3:1 5:1的重量比进行混合，然 后采用挤压成型方法将其加工为污泥长条，并排置于轻型支撑板上，作为一层污泥。污泥条 横截面直径1 1.5 cra，总长度不小于5 m (可以断开)，污泥条之间相距0. 5 era,并排不少 于100条。
(2) 污泥堆体构建。长方体污泥发酵仓采用保温材料制成。将支撑板从发酵仓侧面从下 至上依次插入支撑板并铺设污泥条，最终多层污泥叠放在一起形成污泥堆体。污泥层之间相 距2 cm，堆体总高度为2 2. 5 ro。
(3) 强制通风发酵。发酵仓一端设进气口，另一端设排气口，排气口接抽风机进行抽吸 通风，总通气量约3 5mV(m3堆体'h)(可视环境温度等情况有所变动)。经7天左右，堆 肥完成后可以停止发酵。
(4) 堆肥产品收集。发酵完成后，从发酵仓侧面抽出支撑板，污泥产品被挡板刮掉，落
入发酵仓内，将堆肥产品取出后收集在一起，可加工成污泥复合肥，也可用于焚烧、填埋或
制建材处理。
本发明具有如下优点
1、 不需要进行二次发酵，处理效率高，减量效果好。
2、 由于堆肥产品不含其它残留分散剂，加工性好，便于进一步制复混肥，也可用于焚烧 或制建材。3、堆体构建后，无需翻堆，仅需要适量通风即可完成发酵。
图l是城镇污水污泥结构化好氧发酵装置的内部结构示意图。
具体实施例方式
图l是城镇污水污泥结构化好氧发酵装置的内部结构示意图。空气从仓体一端进入，另 一端排出，仓体外覆盖保温材料。本发明方法采用的工艺设备可以分为四个处理单元预成 型处理、堆体构建、通风发酵和产品收集。下面结合图l和实施例对本发明进行说明。
实施例1
某城市生活污水处理厂产生的脱水泥饼，其含水量为80%，有机质含量为76%，碳氮比为 10. 1。
(1) 预成型处理。将脱水污泥和返混堆肥产品按重量比3:1混合，然后挤压成横截面直 径lcm，总长5m的污泥条，并排铺设在发酵仓底部的支撑板上，污泥条间距0.5cm,并排 100条。
(2) 堆体构建。在发酵仓内从下向上依次插入支撑板，并铺设污泥。将多层污泥层叠加 在一起，支撑板间距2 cm，堆体总高度为2.5ra。
(3) 通风发酵。采用引风机进行通气，通气量l 3mVmin，开始至仓内温度达到50°C， 采用间歇进气，间隔时间5分钟，当仓内温度超过5(TC，进气10分钟，停止5分钟。污泥 在好氧状态下进行发酵，初期含水率降低较慢，随着反应进行，2 3天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥层裂隙增多，发酵加速，4 6天后完成发酵过程。
(4) 产品收集发酵完成后，支撑板抽出，污泥被挡板从支撑板上刮落，收集在一起。 发酵仓预备下一批次处理。
实施例2
某城市生活污水处理厂产生的脱水泥饼，其含水量为70%，有机质含量为62%，碳氮比为
9.3。
(l)预成型处理。将脱水污泥和返混堆肥产品按重量比5:1混合，然后挤压成横截面直 径1.5 cm,总长5m的污泥条，并排铺设在发酵仓底部支撑板上，污泥条间距0. 5 cm，并排100条。
(2) 堆体构建。在发酵仓内从下向上依次插入支撑板，并铺设污泥。将多层污泥层叠加 在一起，支撑板间距2 cm，堆体总高度为2 m。
(3) 通风发酵。采用引风机进行通气，通气量l 3mVmin，开始至仓内温度达到5(TC， 采用间歇进气，间隔时间5分钟，当仓内温度超过50。C，进气10分钟，停止5分钟。污泥 在好氧状态下进行发酵，初期含水率降低较慢，随着反应进行，1 2天后污泥含水率降低到 60%左右，污泥层裂隙增多，发酵加速，4 6天后完成发酵过程。
(4) 产品收集发酵完成后，支撑板抽出，污泥被挡板从支撑板上刮落，收集在一起。 发酵仓预备下一批次处理。
权利要求
1、城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)预成型处理将脱水污泥与返混堆肥产品按重量比3∶1～5∶1进行混合，并挤压成污泥条，多条并排铺设在轻型支撑板上，形成污泥层；(2)构建堆体将多层污泥叠放在一起，保持层间距，形成污泥堆体，堆体置于发酵仓内；(3)通风发酵采用抽风机将适当流量的空气从仓一端引入，通过堆体后从仓另一端排出；(4)产品收集发酵完成后，支撑板从仓内抽出，堆肥产品被挡板从支撑板上刮下，收集在一起。
2、 根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述污泥条 横截面直径为1 1.5 cm，污泥条间距0.5 cm。
3、 根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述层间距 为2 cm。
4、 根据权利要求1所述的城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，其特征在于，所述发酵仓 仓体由保温材料构成。
全文摘要
城镇污水污泥进行好氧堆肥的方法，属于固体废物处理技术领域。将脱水污泥与返混堆肥产品按重量比3∶1～5∶1进行混合，并挤压成污泥条，多条并排铺设在轻型支撑板上，形成污泥层；将多层污泥叠放在一起，保持层间距，形成污泥堆体，堆体置于发酵仓内；通风发酵；发酵完成后，支撑板从仓内抽出，堆肥产品被挡板从支撑板上刮下，收集在一起。所述污泥条横截面直径为1～1.5cm，污泥条间距0.5cm。所述层间距为2cm。本发明不需要进行二次发酵，处理效率高，减量效果好。由于堆肥产品不含其它残留分散剂，加工性好，便于进一步制复混肥，也可用于焚烧或制建材。堆体构建后，无需翻堆，仅需要适量通风即可完成发酵。
文档编号C05F17/00GK101602620SQ20091008613
公开日2009年12月16日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者吴恩惠, 欢 李, 李洋洋, 聂永丰, 金宜英 申请人:清华大学