专利名称：一种污泥资源化综合利用的方法
技术领域：
本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种污泥资源化综合利用的方法。
背景技术：
近年来，随着我国经济建设高速发展、人们环境保护意识的增强，国家对污水排放制定了较严格可行的标准，建成了各种类型和不同规模的污水处理厂，问题就是如何为这些污水厂分离出物质一污泥寻找一条出路。在我国，由于经济和技术上的原因，目前污泥尚无稳定合理的出路。有资料表明， 在建成的污水处理厂中约有90%没有污泥处理的配套设施，60%以上的污泥未经任何处理就直接农用，而消化后的污泥也由于未进行无害化处理不符合污泥农用卫生标准。有些地方，由于不合理使用污泥造成重金属、有机物污染以及病虫害等，导致严重的食品污染问题，直接危及人体健康。目前，国内外污泥处置处理所依循的原则均应是“减量化、稳定化、 无害化和资源化”，是科学地处理这类污泥的唯一途径。目前污泥的处置方式主要有土地利用、填埋、填海、焚烧等，少量用于烧制建材砖、 农用等，这些处置方式有的也存在严重问题，例如
⑴土地利用的优点是成本低、可回收污泥中养分。但由于污泥中含有大量病原菌、寄生虫、有色金属、有机污染物等难降解的毒有害物质，未经稳定化、无害化处理而滥用污泥有可能造成土壤二次污染，进而通过食物链危害人体健康。⑵填埋则需要寻找合适的场地，而这些场地往往不宜寻找，同时，污泥中的有害成分会渗漏到地下水中造成污染，同时，填埋场的卫生、臭气问题常带来二次污染。因此，填埋并没有最终消除污染，只是起到延缓的作用。⑶污泥中有害成分进入大海中必定会危害海洋生态系统，威胁人类食物链，造成全球范围内的环境污染。⑷污泥的直接焚烧需要的费用较高；在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气。在焚烧的灰渣中，尤其是飞灰中含有较多Cd，Pb及其他重金属，属于危险废弃物，若处理不当，容易渗漏而污染地下水体、附近地表水体和土壤，进而危害人类健康；在排放的烟气中含有二噁英和呋喃等剧毒物质，产生二次污染；同时，污泥中的有用成分未得到充分利用，浪费了大量有利于植物生长的营养元素。我们认为污泥的处置应与污泥资源化相结合，而选择有效的处置方法，应兼顾经济效益与环境生态效益之间的均衡。首先，我国经济并不很富裕，资源相对短缺的国情，考虑将污泥处理后做燃料，进行资源最大化应用；其次我国是农业大国，无论从经济因素还是从肥效利用因素出发，污泥进行无害化处理后做肥料，进行农用资源化具有广阔前景的处
置方法。中国专利CN200910039297. 1提出一种有机废弃物快速堆肥处理的方法，该方法通过二次发酵，最终使有机废弃物转变为完全腐熟的可作为有机肥的物料。但是该方法发酵期总长达两个月以上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有污泥处理技术的不足，提供一种污泥资源化综合利用的方法，城市污水厂污泥、食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆等有机废弃物经过处理后，可做成燃料及堆肥，实现资源化综合利用。本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现 一种污泥资源化综合利用的方法，包括如下步骤
(1)对城市污水厂污泥进行脱水，得到含水率为7(Γ80重量％的污泥；
(2)将步骤(1)所得污泥，与食物残渣、生活垃圾、人畜粪便分别进行分析检测，加入 0. Γ0. 2重量％除臭微生物菌进行除臭；
(3)对步骤(2)所得除臭后的污泥、食物残渣、生活垃圾进行分拣；
(4)将步骤(3)处理的6 7份污泥，2 3份由食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆组成的混合原料与广2份回用缝松污泥在5飞MPa下进行搅拌，同时使混合物料的温度上升至4(T45°C ；直至混合物的含水量为55 65重量％ ；
(5)将步骤(4)所得混合物在发酵槽内进行通风、搅拌发酵；发酵温度为4(T80°C，发酵时间为6 7天；得到含水量为2(Γ25重量％的缝松污泥；
(6)对将步骤(5)所得缝松污泥进行后处理。城市污水厂污泥等有机废弃物常常带有恶臭等异味，因此，步骤(2)中，加入的除臭微生物优选为微生物孢子菌。加入微生物进行除臭，不会造成二次污染，无毒、无害、对皮肤不造成过敏、不含有害物质和磷酸盐、不会污染空气、不会破坏农作物土壤等、并能分解有机物质；比化学法一次性中和除臭更天然，对环境更友好。作为一种优选方案，步骤(4)中，所述由食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆组成的混合原料的含水量为4(Γ42重量％。作为一种优选方案，步骤(4)中，所述回用缝松污泥为步骤(5)所得缝松污泥。步骤(4)控制在5飞MPa的高压下进行加压搅拌处理，可以破坏各种原料的组织； 同时，在搅拌的过程中，物料会逐渐升温，控制温度在40 45°C，可以提高高温需氧型菌的活性，降低中温厌氧型菌的活性及杂菌活性、降低病原菌的活性和杂草种子的机能，从而缩短后续步骤中发酵的时间。步骤(4)中，由食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆组成的混合原料是作为一种水分调整材料的作用存在的；
回用缝松污泥则是同时起到菌种及水分调整材料的作用。在初次运行的过程中，步骤 (4)需要添加相对于污泥和混合原料的总重量的0. 2^0. 3%好氧发酵剂。所述好氧发酵剂由细菌、丝状菌、酵母菌、放线菌等多种天然有益的活性功能微生物组成菌群。运行稳定后， 则可以直接采用得到的含有上述微生物的成熟堆肥作为菌种，无需再添加新的物质。发酵的本质是酶的反应，也是微生物分解有机物化合物乙醇类、有机酸类、二氧化碳等物质的过程。随着微生物或微生物分泌产生的作用，城市污水厂污泥等废弃物中的有机成分分阶段分解，变成对土壤改善有用的有机肥料，并且使其中的养分得到充分保留。步骤(5)中所述发酵过程靠自身发酵过程放出大量的热量，维持整个发酵过程，能耗低，发酵时间短，作为一种优选方案，步骤(5)中，所述发酵过程中，温度在6(T8(TC的发酵天数为4飞天。发酵过程蒸发出的水汽由排气口排出，使混合污泥的含水量降至20 25 重量％，有机物分解率20%，有机物可减量70%，得到缝松污泥。步骤(5)的发酵过程为好氧发酵，因此需要设置通风装置进行发酵，然而，好氧发酵产生的恶臭及有害物质容易对人体及环境做成负面的影响；因此，另一方面，步骤(5)的发酵槽还配套了抽风机、活性炭、海藻石、原子纤维吸附器、喷淋式循环吸收塔，可以控制发酵槽中恶臭及有害物质的排放。厌氧发酵是在特定的密闭条件下进行的。如，制作沼气，或因高度缺氧，一些兼性微生物被迫厌氧发酵。采用好氧发酵，其发酵强度和程度均优于厌氧发酵。同时，好氧发酵条件要求相对较宽松，发酵较彻底，在发酵过程中可露天也可室内放置，好氧发酵得到产物外观缝松，质量优。步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥干燥至含水率低于15%后，与调配剂进行调配，得到不同品质的堆肥，得到堆肥。这里所说的调配剂是指本领域常用的用于调配堆肥中营养成分如氮、磷、钾等元素的调配剂。步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥与燃煤混合，得到燃料。作为一种优选方案，步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥与燃煤按纩9:广2的重量比混合，得到燃料。所述燃料的热值为燃煤的45 50%。因此，该燃料燃烧时能有效削减燃料费和CO2的排放，减少对环境的污染，节约能源。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
(1)本发明采用添加微生物孢子菌进行除臭，不会造成二次污染，无毒、无害、对皮肤不造成过敏、不含有害物质和磷酸盐、不会污染空气、不会破坏农作物土壤等、并能分解有机物质；比化学法一次性中和除臭更天然，对环境更友好；
(2)本发明的发酵程度高，发酵速度快，在6 7天即可完成发酵过程，好氧发酵得到产物外观缝松，质量优；
(3)本发明得到的缝松污泥可以作为肥料或者燃料；作为肥料时，可以使差的土壤土质得到恢复，为微生物创造生活环境，可种出抗病虫害强的植物；作为燃料时，易燃烧、燃烧完全、热值高、削减燃料费和CO2的排放，减少对环境的污染，节约能源。
具体实施例方式以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。实施例1
经脱水除臭分拣处理后的7份城市污泥(含水72%)，2份食物残渣、生活垃圾、人畜粪便的混合材料(水分42%)及1份回用缝松污泥(水分25%)，在锅流加压混炼搅拌混合器中经混合、加压至5. 5 MPa、升温至43°C，污泥含水率降至63%，然后送入发酵槽升温发酵，高温发酵温度60 75°C维持4天，发酵总时间为9天，污泥含水率降至22%，得到缝松污泥。所述缝松污泥9份与1份燃煤混合用于做燃料，热值为标煤的48%(标煤热值为 7000千卡/千克)。所述缝松污泥送去干燥制得堆肥，指标如下
权利要求
1.一种污泥资源化综合利用的方法，其特征在于包括如下步骤(1)对城市污水厂污泥进行脱水，得到含水率为7(Γ80重量％的污泥；(2)将步骤(1)所得污泥，与食物残渣、生活垃圾、人畜粪便分别进行分析检测，加入 0. Γ0. 2重量％除臭微生物菌进行除臭；(3)对步骤(2)所得除臭后的污泥、食物残渣、生活垃圾进行分拣；(4)将步骤(3)处理的6 7份污泥，2 3份由食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆组成的混合原料与广2份回用缝松污泥在5飞MPa下进行搅拌，同时使混合物料的温度上升至4(T45°C ；直至混合物的含水量为55 65重量％ ；(5)将步骤(4)所得混合物在发酵槽内进行通风、搅拌发酵；发酵温度为4(T80°C，发酵时间为6 7天；得到含水量为2(Γ25重量％的缝松污泥；(6)对将步骤(5)所得缝松污泥进行后处理。
2.如权利要求1所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(4)中，所述由食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆组成的混合原料的含水量为4(Γ42重量％。
3.如权利要求1所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(4)中，所述回用缝松污泥为步骤(5)所得缝松污泥。
4.如权利要求1所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(5)中，所述发酵过程中，温度在6(T8(TC的发酵天数为4飞天。
5.如权利要求1所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥干燥至含水量低于15重量％后与调配剂进行调配，得到堆肥。
6.如权利要求1所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥与燃煤混合，得到燃料。
7.如权利要求6所述污泥资源化综合利用的方法，其特征在于步骤(6)中所述后处理为将缝松污泥与燃煤按纩9:广2的重量比混合，得到燃料。
全文摘要
本发明公开了一种污泥资源化综合利用的方法。该方法包括如下步骤对城市污水厂污泥进行脱水；将脱水后的污泥与食物残渣、生活垃圾、人畜粪便分别进行分析检测，同时除臭；再对除臭后的污泥、食物残渣、生活垃圾进行分拣；按一定比例，将污泥、食物残渣、生活垃圾、人畜粪便、农作物秸杆与回用的缝松污泥在5~6MPa下搅拌，同时控制搅拌温度在40~45℃，直至混合物的含水量为55~65重量%，将混合物在发酵槽内进行好氧发酵6~7天，得到缝松污泥，对缝松污泥进行后处理，得到肥料或燃料。本方法具有发酵程度高，发酵速度快，环境友好等效果，后处理得到肥料或者燃料可以改善土壤或节约能源。
文档编号C02F11/04GK102249508SQ20111014689
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者吴阳东, 王永成 申请人:广州科城环保科技有限公司