本发明涉及污泥制砖法，特别涉及一种采用生物除臭技术的污泥制砖方法。
背景技术：
：生活污泥是城市生活污水处理过程中的最终产物，目前现行的污水处理技术主要是通过物理化学方法及微生物处理方法将污水中的污染物大量转移到污泥中，以达到净化污水的目的。污水处理的实质是部分污染物的转移，污水在得到净化的同时，大量可溶性的污染物变成不可溶的固体，即为污泥。污泥成分复杂，主要是由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物和无机物组成的集合体，污泥中一般含有大量水分，污泥中的固体物质主要为一些难以降解的有机物、重金属盐及少量的病原微生物等。污泥中各种有机物在腐烂过程中，同污泥中的各种细菌共同作用，容易产生大量复杂且具有恶臭的有害气体，如氨气、三甲胺、乙烷基胺、四甲撑二胺、庚醛、丁酸、氮苯、土臭味素或三氯苯甲等。如今城市建设加快，建材的需求量增加，尤其是应用广泛的建筑用砖的需求量不断增加，公告号为cn104529396b的中国发明专利公开了一种利用生活污泥制砖的方法，包括生活污泥中加水搅拌使污泥成流态化，再加入除臭剂、改性剂，搅拌至出现沉淀；沉淀采用压滤的方式进行脱水处理至含水量为50～60％，取脱水污泥30～50重量份，页岩50～70重量份，混合后粉碎至粒径3～5mm，搅拌均匀得混合泥；混合泥加入未被改性的污泥与水混合物至可塑形为止，使其最终含水量为25～35％，制成砖坯，干燥后送入隧道窑，点燃至砖坯自燃，窑内温度保持在1000～1150℃范围内，制成成品砖。本发明的方法实现了废物回收利用，生产过程节能环保，产品砖各项检测指标符合国家标准。但是在实际使用的过程中，生活污泥中含有的臭味成分较为复杂，且普通除臭剂仅仅是对含有臭气的物质进行去除，而污泥中含有大量可产生臭气的微生物，因此普通除臭剂对污泥臭气的去除较为短暂，且臭气容易复发，因此需要反复添加除臭剂进行除臭。技术实现要素：本发明的目的是提供一种采用生物除臭技术的污泥制砖方法，具有除臭效果稳定持久的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种采用生物除臭技术的污泥制砖方法，包括以下步骤：步骤1、污泥流态化：将污泥与水混合搅拌并使污泥成为流态化，污泥与水添加的重量比为6-7:1-2，流态化后的污泥含水量为60％至70％；步骤2、生物除臭：将流态化后的污泥加入至顶盖密封的除臭池中，加入生物除臭剂进行除臭；步骤3、改性脱水：在除臭后的污泥内加入改性剂进行改性，改性剂为浓度为1％的聚丙烯酰胺水溶液，改性剂的加入量为每1千克的流化污泥加入20至40毫克的改性剂，加入改性剂后将混合物充分搅拌至出现沉淀；步骤4、压滤脱水：将步骤3中的沉淀物采用压滤的方式进行脱水处理，处理至沉淀物的含水量为50％至60％，上层未被改性的水-污泥混合物放置备用；步骤5、泥料混合：将步骤4中的沉淀物与页岩和废硅泥混合，其中沉淀物的重量为35份，页岩重量为60份，废硅泥重量为5份，混合后的泥料通过粉碎机粉碎至泥料粒径为3至5毫米，得到混合泥料；步骤6、制取制砖原料：在步骤5得到的混合泥料中加入步骤4中剩余的水-污泥混合物，混合泥料的重量为80至90份，水-污泥混合物的重量为20至10份，在搅拌设备中将混合泥料与水-污泥混合物进行彻底搅拌得到制砖原料，制砖原料的含水量控制在28％至32％之间；步骤7、砖坯制作：将制砖原料依次经过挤砖机、切条机和切坯机得到砖坯，砖坯堆放后置入干燥室中暂存干燥，待砖坯的含水量在8％至12％之间时，将砖坯取出；步骤8、砖坯烧制：将步骤7中经过干燥室干燥后的砖坯转运至隧道窑中进行煅烧，窑内温度保持在1100℃至1150℃之间，每立方米的砖坯煅烧时间为75至80分钟，煅烧完成后得到成品砖。通过采用上述技术方案，顶盖密封的生物除臭池可以减少污泥中的臭味气体逸散到大气环境中从而对周围环境造成影响，生物除臭剂对污泥的除臭效果更佳全面彻底，可以将污泥中的臭味分子分解成对环境无害的无机物和水，因此在步骤1中，与现有技术相比可以减少污泥中加入水的比例，从而节约水使用。步骤2中生物除臭剂与污泥反应产生的水可以将含水量为60％至70％的流态化污泥转化为含水量为80％至90％的流态化污泥。流态化污泥中含水量达到80％至90％后，可以使得污泥中的不可溶固体更加充分均匀的在水中进行混合，在步骤3改性脱水时，可以更加有利于改性剂发挥作用，使得改性过程更加高效。生物除臭剂与传统的除臭剂相比，传统除臭器注重于将含有臭味的成分进行中和去除，而生物除臭剂更加注重于在消除臭味成分的同时，对臭气产生的源头进行控制，以起到持久除臭的效果。进一步的，所述生物除臭剂包括微生物复合菌剂、复合酶剂、有机酸和过磷酸钙，所述有机酸选自油酸、亚油酸、亚麻酸、苹果酸、草酸、花生四烯酸、亚磺酸中的一种或几种。通过采用上述技术方案，有机酸的掺入能使得污泥整体处于一个弱酸性的环境中，弱酸环境可以有助于生物除臭剂中生物复合菌剂的生长繁殖。进一步的，所述生物除臭剂中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂20至30份，复合酶剂5至10份，有机酸40至50份，过磷酸钙20至35份。通过采用上述技术方案，过磷酸钙的作用主要为与污泥中的氨气进行反应生成无味的固体磷酸铵盐，可根据污泥臭气中氨气的含量来选择生物除臭剂中过磷酸钙的重量配比。过磷酸钙本身具有较好的流动性，加入到污泥中可以改善污泥的流动性。微生物复合菌剂在加入到污泥中后，在复合酶剂的作用下大量繁殖并生产大量具有可燃性的有机物，本发明利用这些有机物的可燃性，可以减少现有技术在泥料混合过程中内燃物的添加量，具体到本发明中，步骤5中的废硅泥的添加量可以减少，沉淀物的添加量可以增加，从而大大提高了污泥制砖的污泥转化率。进一步的，所述微生物复合菌剂包括埃希氏菌属、短杆菌属、芽孢杆菌属、亚硝酸菌属、光合细菌类菌属、乳酸菌类菌属和酵母菌类菌属，所述微生物复合菌剂中各组分的重量配比为，埃希氏菌属：段杆菌属：芽孢杆菌属：亚硝酸菌属：光和细菌类菌属：乳酸菌类菌属：酵母菌类菌属＝1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2。通过采用上述技术方案，埃希氏菌属、短杆菌属和芽孢杆菌属属于反硝化细菌，可以抢占硫化氢还原菌的营养而从根本上抑制硫化氢的产生，并且反应过程中可以直接消耗硫化氢气体并生产无害的无机物和水，有效去除异味。亚硝酸菌属于硝化细菌，可以利用氧气把氨气转化为硝酸盐和亚硝酸盐，有效去除氨气带来的臭味。光和细菌类菌属、乳酸菌类菌属和酵母菌类菌属属于综合除臭细菌，可以在厌氧或者是有氧环境中对污泥臭味成分中的有机物、硫化物和氨等发生反应，达到除臭的目的。进一步的，所述复合酶剂包括溶菌酶、蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，所述复合酶剂中各组分的重量配比为，溶菌酶：蛋白酶：纤维素酶：淀粉酶＝1-2:5-10:1-2:1-2。通过采用上述技术方案，复合酶剂中的微生物酶可以帮助微生物复合菌剂中的细菌分解食物源，使其成为更加利于细菌同化吸收的小分子物质，同时还可以帮助微生物复合菌剂中的细菌在较短时间内大量繁殖，从而形成种群优势和食物竞争优势，从而抑制能产生臭气的有害细菌的生长，达到除臭目的。同时，复合酶剂在反应过程中，自身保持不变，因此可以重复使用。进一步的，所述流态化污泥转运至除臭池前，先将生物除臭剂制成0.5％至2％的溶液在流态化污泥表面进行近距离喷雾。通过采用上述技术方案，采用喷雾的方式可以使得生物除臭剂覆盖流态化污泥的整个表面，同时又不会增加过多的水分，同时在外界光的作用下，生物除臭剂中的光和细菌类菌属可以对污泥中的臭气成分进行初步处理，从而使得流态化污泥转运过程中自身的臭气不易散发到空气中。进一步的，在对所述流态化污泥表面进行生物除臭剂溶液喷雾时，喷雾次数为2至3次，喷雾间隔为60至90分钟，第一次喷雾之后每次喷雾前需对流态化污泥进行搅拌。通过采用上述技术方案，可以使得污泥与生物除臭剂先进行初步的充分混合，一方面可以进一步减少转运过程中产生的臭气，另一方面可以使得污泥在生物除臭剂的作用下自身的物理特性发生变化，具体表现为在含水量不变的情况下流态化程度增高，便于转运的同时也更利于后续生物除臭和改性脱水步骤的进行。进一步的，所述生物除臭剂在除臭池中的加入量为除臭池中总流态化污泥重量的2至200ppm，生物除臭剂加入至除臭池后需对流态化污泥进行搅拌，搅拌完成后将除臭池顶盖密封，静置24至72小时。通过采用上述技术方案，除臭池顶盖密封的设置一方面可以减少臭气逸散到空气中，并减少污泥粉尘在空气的吹动下飘散到空气中的情况发生；另一方面，密封的除臭池可以使得生物除臭剂中的亚硝酸菌属仅消耗污泥中的氧气进行硝化反应，污泥中含有的微量氧气被消耗后可以使得污泥内部结构变得致密，有利于提高煅烧后成品砖的强度。除臭池中的氧气消耗完毕后，生物除臭剂中的细菌进入厌氧工作模式，可以消耗污泥中的硫化氢成分和氢离子，起到除臭和中和污泥酸性的作用。生物除臭剂在除臭过程中可能会产生易燃性气体，氧气的消耗还能减少易燃性气体受热燃烧的情况产生，从而减少安全隐患。进一步的，除臭池密封后，每隔12小时对除臭池中的菌落浓度进行测量，当除臭池中菌落浓度为0至1000亿cfu/加仑时，需向除臭池中添加生物除臭剂，生物除臭剂的单次加入量为除臭池中总流态化污泥重量的2至20ppm。通过采用上述技术方案，在实际应用过程中，各类污泥中的成分差异很大，因此微生物复合菌剂中的细菌生长情况往往不能达到理想状态，因此需要对除臭池中污泥内的菌落浓度进行实时的监控和测量，当微生物复合菌剂中的细菌菌落浓度无法满足正常除臭的需求时，可能会导致污泥中产生臭气成分的有害细菌形成种群优势并反过来抑制微生物复合菌剂中的细菌的生长。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.通过在污泥中加入生物除臭剂，能够起到对污泥中臭气产生源进行处理从而实现持久稳定除臭的效果；2.通过在生物除臭剂中添加微生物复合剂，能够起到去除污泥中臭气、增加污泥含水量和提高污泥流动性的效果；3.通过在生物除臭剂中加入复合酶剂，能够起到提高除臭过程速率的效果。具体实施方式下面对本发明作进一步详细说明。一种采用生物除臭技术的污泥制砖方法，通过在对污泥除臭过程中加入生物除臭剂来达到更加持久稳定的除臭效果。生物除臭剂中包括微生物复合菌剂、复合酶剂、有机酸和过磷酸钙，其中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂20至30份，复合酶剂5至10份，有机酸40至50份，过磷酸钙20至35份。微生物复合菌剂包括埃希氏菌属、短杆菌属、芽孢杆菌属、亚硝酸菌属、光合细菌类菌属、乳酸菌类菌属和酵母菌类菌属，微生物复合菌剂中各组分的重量配比为，埃希氏菌属：段杆菌属：芽孢杆菌属：亚硝酸菌属：光和细菌类菌属：乳酸菌类菌属：酵母菌类菌属＝1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2。埃希氏菌属、短杆菌属和芽孢杆菌属属于反硝化细菌，可以抢占硫化氢还原菌的营养而从根本上抑制硫化氢的产生，并且反应过程中可以直接消耗硫化氢气体并生产无害的无机物和水，有效去除异味。亚硝酸菌属于硝化细菌，可以利用氧气把氨气转化为硝酸盐和亚硝酸盐，有效去除氨气带来的臭味。光和细菌类菌属、乳酸菌类菌属和酵母菌类菌属属于综合除臭细菌，可以在厌氧或者是有氧环境中对污泥臭味成分中的有机物、硫化物和氨等发生反应，达到除臭的目的。其中，反硝化细菌在污泥中发生除臭反应的反应方程式如下：nh3+o2+2e-+2h+→nh2oh+h2o；其中，硝化细菌在污泥中发生除臭反应的反应方程式如下：复合酶剂包括溶菌酶、蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，复合酶剂中各组分的重量配比为，溶菌酶：蛋白酶：纤维素酶：淀粉酶＝1-2:5-10:1-2:1-2。复合酶剂中的微生物酶可以帮助微生物复合菌剂中的细菌分解食物源，使其成为更加利于细菌同化吸收的小分子物质，同时还可以帮助微生物复合菌剂中的细菌在较短时间内大量繁殖，从而形成种群优势和食物竞争优势，从而抑制能产生臭气的有害细菌的生长，达到除臭目的。同时，复合酶剂在反应过程中，自身保持不变，因此可以重复使用。复合酶剂中蛋白酶的含量相比其他酶种要更高，主要是因为污泥中主要臭气的来源是大量含硫和含氮的蛋白质被能产生臭气成分的有害细菌分解后的产物，这些蛋白质同时也是微生物复合菌剂中的细菌除臭时所需的主要反应原料。有机酸选自油酸、亚油酸、亚麻酸、苹果酸、草酸、花生四烯酸、亚磺酸中的一种或几种，有机酸的掺入能使得污泥整体处于一个弱酸性的环境中，弱酸环境可以有助于生物除臭剂中生物复合菌剂的生长繁殖，也更有利于复合酶剂保持生物活性。过磷酸钙的作用主要为与污泥中的氨气进行反应生成无味的固体磷酸铵盐，可根据污泥臭气中氨气的含量来选择生物除臭剂中过磷酸钙的重量配比。过磷酸钙本身具有较好的流动性，加入到污泥中可以改善污泥的流动性。微生物复合菌剂在加入到污泥中后，在复合酶剂的作用下大量繁殖并生产大量具有可燃性的有机物，本发明利用这些有机物的可燃性，可以减少现有技术在泥料混合过程中内燃物的添加量，从而提高污泥制砖过程中污泥的使用率。将污泥与水混合搅拌并使污泥成为流态化状态，流态化后的污泥含水量严格控制在60％至70％之间。污泥流态化后，将生物除臭剂制成0.5％至2％的溶液在流态化污泥表面进行近距离喷雾，采用喷雾的方式可以使得生物除臭剂覆盖流态化污泥的整个表面，同时又不会增加过多的水分，同时在外界光的作用下，生物除臭剂中的光和细菌类菌属可以对污泥中的臭气成分进行初步处理，从而使得流态化污泥转运过程中自身的臭气不易散发到空气中。该步骤中，喷雾次数为2-3次，喷雾间隔为60-90分钟，第一次喷雾后每次喷雾前需要对流态化的污泥进行搅拌，使得内部的污泥流动至表面。污泥与生物除臭剂先进行初步的充分混合，一方面可以初步减少污泥中臭气，另一方面可以使得污泥在生物除臭剂的作用下自身的物理特性发生变化，具体表现为在含水量不变的情况下流态化程度增高，便于转运的同时也更利于后续步骤的进行。喷雾完后的污泥转运到顶盖密封的除臭池中，在除臭池中加入生物除臭剂进行深度除臭，生物除臭剂在除臭池中的加入量为除臭池中总流态化污泥重量的2至200ppm，生物除臭剂加入至除臭池后需对流态化污泥进行搅拌，搅拌完成后将除臭池顶盖密封，静置24至72小时。除臭池顶盖密封的设置可以减少臭气和污泥中的粉尘逸散到空气中。密封的除臭池可以使得生物除臭剂中的亚硝酸菌属仅消耗污泥中的氧气进行硝化反应，污泥中含有的微量氧气被消耗后可以使得污泥内部结构变得致密，有利于提高煅烧后成品砖的强度。除臭池中的氧气消耗完毕后，生物除臭剂中的细菌进入厌氧工作模式，可以消耗污泥中的硫化氢成分和氢离子，起到除臭和中和污泥酸性的作用。生物除臭剂在除臭过程中可能会产生易燃性气体，氧气的消耗还能减少易燃性气体受热燃烧的情况产生，从而减少安全隐患。在除臭池密封后，工作人员需要每隔12小时对除臭池中的菌落浓度进行测量，当检测到除臭池中菌落浓度为0至1000亿cfu/加仑时，需向除臭池中再次添加生物除臭剂，再加入的生物除臭剂加入量为除臭池中污泥总量的至2至20ppm。各类污泥中的成分差异很大，因此微生物复合菌剂中的细菌生长情况往往不能达到理想状态，因此需要对除臭池中污泥内的菌落浓度进行实时的监控和测量，当微生物复合菌剂中的细菌菌落浓度无法满足正常除臭的需求时，可能会导致污泥中产生臭气成分的有害细菌形成种群优势并反过来抑制微生物复合菌剂中的细菌的生长。加入生物除臭剂后需要对除臭池内污泥进行搅拌，搅拌完成后再次将除臭池密封。若连续多次检测到除臭池中菌落浓度小于1000亿cfu/加仑，则需要缩短测量间隔时间至6小时。除臭后的污泥中加入改性剂进行改性，改性剂的加入量为每1千克的污泥中加入20至40毫克的改性剂，改性剂的主要成分为浓度1％的聚丙烯酰胺水溶液。聚丙烯酰胺带有阳性基团，能够吸附分散于溶液中的悬浮粒子，使得离子之间相互结合，可以对污泥进行快速改性并产生沉淀，本发明中待改性的污泥较现有技术中相比流动性更好，更能与改性剂中的有效成分发生反应，因此所使用的改性剂的用量可以相应降低，并能获得满足要求的改性沉淀效果。改性过程中需对污泥进行充分搅拌，由于在生物除臭步骤中，生物除臭剂中的成分对污泥的流动性进行了改良，使得搅拌过程更加方便高效，可以减少能源使用并提高改性效率。将改性后的污泥沉淀物采用压滤方式进行脱水处理，需处理至沉淀物含水量为50％至60％，上层残留的水-污泥混合物放置备用。将含水量为50％至60％的沉淀物与页岩和废硅泥混合，其中沉淀物的重量为35份，页岩重量为60份，废硅泥重量为5份，混合后的泥料通过粉碎机粉碎至泥料粒径为3毫米，得到混合泥料。在之前的生物除臭过程中，生物除臭剂与污泥相互作用可以产生大量可燃性有机物，本发明可以利用这些有机物的可燃性，减少现有技术中废硅泥的添加量，同时也无需再加入粉煤灰等自燃物，与现有技术相比，本发明对污泥的利用率可以提高5％至10％。将混合泥料与改性脱水步骤中残余的水-污泥混合物混合得到制砖原料，制砖原料的含水量严格控制在28％至32％之间，可以保证在后续煅烧过程中混合泥料的体积收缩率处在一个可接受的范围内，从而减少成品转表面裂纹的产生。将制砖原料依次经过挤砖机、切条机和切坯机得到砖坯，砖坯堆放整齐后放入干燥室中暂存干燥，待砖坯的含水量降至8％至12％左右，取出砖坯并其转运至隧道窑中进行煅烧，煅烧时窑内温度保持在1100℃至1150℃之间，每立方米的砖坯煅烧时间控制为80分钟，减少过烧情况的出现，煅烧后得到成品砖。实施例1：本实施例中，生物除臭剂中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂20份，复合酶剂5份，有机酸40份，过磷酸钙35份。实施例2：本实施例中生物除臭剂中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂30份，复合酶剂5份，有机酸40份，过磷酸钙25份。实施例3：本实施例中生物除臭剂中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂30份，复合酶剂10份，有机酸40份，过磷酸钙20份。实施例4：本实施例中生物除臭剂中各组分的重量配比为，微生物复合菌剂30份，复合酶剂5份，有机酸50份，过磷酸钙15份。按上述具体实施方式中所述的步骤分别对4个实施例进行污泥生物除臭，各实施例的生物除臭剂配比参数参见表1。参照国家标准《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》(gb/t25031-2010)中的要求，对各实施例除臭后的各项参数进行测量，各实施例中污泥除臭后的参数见表2。表1：组分(份)实施例1实施例2实施例3实施例4微生物复合菌剂20303030复合酶剂55105有机酸40404050过磷酸钙35252015表2：项目实施例1实施例2实施例3实施例4ph6.36.76.76.3氨(mg/m3)0.91.11.30.9硫化氢(mg/m3)0.120.080.070.03臭气浓度(无量纲)14111011由检测结果可知，实施例1至实施例4中污泥除臭后的各项参数均符合国家标准要求，其中实施例2和实施例4的除臭效果较好。在实际使用过程中，若对除臭后污泥的ph值要求呈中性，则可选择实施例2中的生物除臭剂配比方式。若对硫化氢的去除要求较高，则可选择实施例4中的生物除臭剂配比方式。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12