专利名称：一种低强度连续曝气快速生物干化方法
技术领域：
本发明公开了一种低强度连续曝气快速生物干化方法，具体涉及一种污泥快速生物干化处置新工艺。
背景技术：
随着我国快速城市化，城市污水处理率迅速增加，城市污水厂产生的污泥也大幅度增加，据统计，目前我国每年产生的干污泥量达800万吨。处理处置城市污泥需遵循减量化、稳定化、无害化、再利用的原则。目前污泥处置方法主要有填埋、土地利用和焚烧等。由于城市污泥浓缩脱水后含水率仍高达80%，这样的污泥具有体积大、不利于运输、性质不稳定等缺点，因此，对城市污泥进行干化处理、降低其含水率，是目前解决污泥处置过程中关键所在。传统的污泥干化采用污泥干化场的形式，将污泥堆积在室外的干化场，通过自然通风和重力作用对污泥进行干化。现代化的干化工艺主要为热干化，通过外加热源将污泥中的水分蒸发，应用较多的热干化是利用煤、油或高热蒸汽直接或间接提供热能，使污泥中的水分蒸发，实现污泥干化。虽然热干化具有占地面积小、减量化明显、产品用途灵活等优点，但热干化工艺也存在很多问题，主要是投资和运行费用高、设备运行能耗高，难以大面积推广应用。因此，发展更经济、更节能的干化技术成为我国城市污泥处理处置的迫切需要，生物干化是在通风供氧条件下，污泥中的微生物利用易降解有机物进行好氧呼吸，满足自身生长繁殖需求的同时并释放出大量生物能。这部分能量可使物料温度显著升高，一般可达60°C,最高可达到70°C以上。污泥中的水分在生物能的加热下转化为水蒸气，通过自由扩散和强制对流进入物料中的孔隙，被风机鼓入的干燥空气带出堆体，从而实现连续不断的·脱水干化。中国专利申请CN1587213A公开了一种用新型调理剂进行污泥堆肥化的方法，该方法将污泥与调理剂混合均匀后，控制动态好氧发酵装置的通风量和搅拌频率，通风强度为100L/min -300L/min,即6_12 m3/h,污泥堆肥周期为7_14天。该工艺在堆肥过程中通风量较大，堆肥过程中需要机械搅拌，间歇通风控制不好容易造成缺氧或厌氧，容易产生臭味气体，通风和机械搅拌能耗高。本发明公开了一种低强度连续曝气污泥生物干化工艺，本发明要求的曝气强度(O. 5m3/h _5m3/h)较已公开的专利明显降低，大大节约了曝气能耗，本工艺连续低强度曝气，能有效减少臭味等二次污染的发生，无需机械搅拌，能耗低，能缩短干化周期，从而实现污泥的快速生物干化。
发明内容
本发明的目的在于公开一种低强度连续曝气生物干化方法，对城市污泥进行快速生物干化处理，使污泥快速减量化、稳定化。污泥生物干化产品可资源化土地利用、焚烧或制成其他产品等。本发明的生物干化反应器利用效率高，能耗低，运行成本低廉，经济效率非常明显，可广泛应用于各种污泥快速生物干化处理。本发明通过以下技术方案实现
脱水污泥与一定量的一种或多种辅料(蘑菇土，木屑，稻草、谷壳、谷糠等)搅拌混合均匀，控制物料初始含水率为50%-70%。将混合均匀物料放置于干化反应器内，进行低强度连续曝气快速生物干化处理，此生物干化反应器与可调节曝气量的曝气系统紧密相连，控制曝气强度在每吨物料O. 5m3/h -5m3/h范围内。经过6_10天的好氧生物干化处理，物料含水率降低至40%以下。
具体实施例方式 下面的实例用于阐述本发明，并不用于解释限制本发明的保护范围。实施例I
脱水污泥(含水率78%)取自厦门某工业污水处理厂，添加含水率20%的蘑菇土作为辅料，混合均匀后含水率为58%，将上述物料放置于配有通风系统的污泥干化反应器内，低强度连续曝气，控制曝气强度在吨物料2. 8m3/h t。经过8天的生物干化处理，物料含水率降低到39. 5%ο
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实施例2
脱水污泥(含水率77%)取自厦门某城市生活污水处理厂，添加含水率10%的干稻草作为辅料，混合均匀后含水率为61%，将上述物料放置于配有通风系统的污泥干化反应器内，连续低强度曝气，控制曝气强度每吨物料4 m3/h。经过10天的生物干化处理，物料含水率降低至IJ 38. 4%。实施例3
脱水污泥(含水率78%)取自厦门某城市生活污水处理厂，添加含水率20%的木屑作为辅料，混合均匀后含水率为56%，将上述物料放置于配有通风系统的污泥干化反应器内，低强度连续曝气，控制曝气强度在每吨物料O. 75m3/h。经过6天的生物干化处理，物料含水率降低至Ij 39. 6%ο
权利要求
1.一种低强度连续曝气快速生物干化方法，其特征在于待干化的物料均匀搅拌混合后放置于生物干化反应器内，反应器与曝气系统相连，通过控制曝气系统实时自动控制曝气量，上述物料进行连续低强度曝气干化处理时，控制曝气强度在每吨物料O. 5m3/h -5mVh范围内。
2.混合后物料通过厌发酵升温，当生物干化反应器内温度升到55°C以上时，根据权利要求I所述的低强度连续曝气运行5-10天，在此期间反应器内物料温度可维持55°C以上5-10天，生物干化结束，物料含水率在40%以下。
3.权利要求I中所述的生物干化反应器，其特征在于形状为箱式、堆垛或条垛，底部通风。
4.权利要求I中所述的实时自动曝气系统的控制，其特征在于可通过变频调节曝气风机的功率或通过气体流量计调节曝气强度等方式实现。
5.权利要求I中所述的物料包括污水处理厂的脱水污泥和辅料，脱水污泥含水率约80%左右；所述的辅料为蘑菇土、木屑、稻草、谷壳、谷糠等一种或多种，辅料含水率约10%-30%，辅料质量为脱水污泥质量的10%-50%，搅拌混合均匀后物料初始含水率为55%-70%。
全文摘要
一种低强度连续曝气快速生物干化方法，涉及一种污水处理厂污泥快速处置新工艺。本发明涉及的低强度连续曝气的曝气强度为每吨脱水污泥0.5m3/h-5m3/h。向脱水污泥(含水率约为80%左右)中添加一定量的辅料，使搅拌均匀后物料初始含水率在50%-75%，在污泥生物干化反应器内快速干化处理。本发明对于污泥脱水减量明显，通风效率和供氧效率高，干化反应器利用效率高，经过6-15天的生物干化处理，物料含水率降低到40%以下，该工艺曝气能耗低、无需外加机械搅拌、运行成本低、运行过程中可有效控制臭味气体等二次污染的发生，可广泛应用于污水处理厂污泥的干化处理。
文档编号C02F11/02GK102887616SQ20111020568
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者张凯松, 程国淡, 刘海宁, 魏鹏 申请人:中国科学院城市环境研究所