专利名称：一种污泥生物干化方法
技术领域：
本发明涉及环境保护技术领域，尤其是一种污泥生物干化方法。
背景技术：
随着城镇化的深入，城市污水排放量越来越大，这需要大量的污水处理厂进行污水处理。但是污水厂的建设及投运伴随产生了大量的剩余污泥，数量约占处理水量的
0.3% 0. 5% (以含水97%计)，如进行深度处理，污泥量还会增加0. 5 I. 0倍，污泥处理形式十分严峻。污泥资源化利用已是未来发展趋势。目前污泥的处理和处置方法主要有填埋，投海，焚烧，堆肥等，但城市污泥含水量·高，易腐烂，有强烈的臭味，含有丰富的营养成分，大量的有机质和20% 30%的无机物，同时还含有大量的病原体、寄生虫卵以及重金属和难降解的有机污染物等有害成分，如果处置不当，很容易对水体、土壤、农作物造成二次污染，对生态与环境构成严重威胁。另外，湿污泥体积较大，如果不经处理直接外运处理将造成较高的运费。污泥中含有的水分子分别吸附在固体物质的不同孔道中，由于毛细现象的存在及不同表面的吸附作用力不同，可将吸附的水分分为自由水(约占70%)和束缚水(约占30%)，其中束缚水由于吸附力较大，难以通过简单的机械方法去除。生物干化的原理是，在通风供氧条件下，污泥中的微生物利用较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放出大量的生物能，而这部分能量可使物料温度显著升高，一般可以达到55°C，最高可达70°C以上。同时，微生物活动还能使污泥中的束缚水活化，降低其束缚能态，使其更容易被加热蒸发。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，被风机强制鼓入的干燥空气带出反应器，从而实现连续不断的脱水干化。现行的生物干化方法需要在反应开始前利用调理剂将污泥含水率降至609^70%，其效果差且消耗较大。另外，现行的生物干化需引入热风，受热量来源限制，干化反应进行的场所也受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种简便快捷、成本低廉、干化效果好的污泥生物干化方法。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种污泥生物干化方法，其特征在于包括以下步骤⑴取部分污泥进行酸解处理，将酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中；(2)向污泥内添加填充物；(3)添加复合微生物菌剂；⑷通风；(5)搅拌。而且，步骤⑴的具体流程为取出少量污泥进行酸解处理，比例为污泥总量的1飞％，酸解剂与污泥ml g比例为广2 :1，酸解剂为质量百分比g/g为2(T40%的硫酸溶液，酸解时间控制在4 12h。
而且，步骤⑴所述污泥的初始含水率为75、0%。而且，步骤⑵所述的填充物包括填充物A和填充物B。而且，所述的填充物A为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一种或者几种的组合，填充物A为塑料颗粒,形状为球状,柱状或多棱体,直径5 10mm。而且，所述的填充物B为稻壳或秸杆或木屑或杂草中的一种或者几种的组合。而且，步骤⑶所述的复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，其重量配比为黑曲霉短小牙抱杆囷=1 :2。而且，所述填充物及复合微生物菌剂按重量比例为污泥为100时，填充物A :5 10，填充物B :(T5，复合微生物菌剂1飞。而且，步骤⑷所述的通风方法是鼓风机间歇通风，干化反应前24h，每2 4h通风·一次，每次通风5 20min ;24 72h时,每4 8h通风一次，每次通风5 20min。而且，步骤(5)所述的搅拌方法是每8 12h搅拌一次，每次搅拌时间5 lOmin，处理48 72h。本发明的优点和有益效果为I、本方法利用酸解剂对部分污泥进行酸解处理，将污泥中的纤维成分及蛋白成分部分水解成为菌体可以快速吸收的成分，同时调节污泥PH，为菌体生长提供营养成分及pH环境。2、本干化方法在污泥中加入填充物可增大污泥间隙、利于通风、利于水分挥发以及菌体生长。其中的填充物A干化处理后经震动筛分离，可回收反复利用。3、本干化方法黑曲霉及短小芽孢杆菌生长快速，可利用污泥中的营养成分，释放大量生物热，使污泥中的水分活化蒸发，有效提高污泥干化速率。黑曲霉生长温度为14 40°C，在污泥生物干化前期大量生长，黑曲霉菌丝体可疏松污泥团，有利于水分挥发。短小芽孢杆菌在50 60°C条件下仍可继续生长，保持生物干化效果。4、本干化方法干化过程中向反应器内通风，可以为菌体生长提供氧气，同时带出水分，缩短生物干化时间。5、本干化方法处理后的污泥可用于生物发电、工程填土或绿化用土，实现了资源回收利用。6、本干化方法流程简单、易于实现、不受反应场地限制。7、本发明是一种节能环保的污泥生物干化方法，本方法采用添加酸解剂及微生物的方法对污泥进行干化处理，可将污泥中的纤维成分及蛋白成分部分水解为菌体可快速利用的营养成分，提高干化效率，并改善干化效果。
图I是本发明的污泥生物干化流程图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种污泥生物干化方法，包括以下步骤
⑴部分污泥酸解取出少量污泥进行酸解处理，比例为污泥总量的1飞％，酸解剂与污泥ml g比例为f 2 :1，酸解剂为质量百分比g/g为2(T40%的硫酸溶液，酸解时间控制在4 12h，将酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。污泥的初始含水率为75、0%。⑵向污泥内添加填充物该填充物包括填充物A和填充物B。填充物A为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一种或者几种的组合，填充物A为塑料颗粒，形状为球状，柱状或多棱体，直径5 10_ ;填充物B为稻壳或稻杆或木屑或杂草中的一种或者几种的组合。⑶添加复合微生物菌剂该复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，其重量配比为黑曲霉短小芽孢杆菌=1 :2。填充物及复合微生物菌剂按重量比例为污泥为100时，填充物A :5 10，填充物B :0 5，复合微生物菌剂1飞。⑷通风通风方法是鼓风机间歇通风，干化反应前24h，每2 4h通风一次，每次通风5 20min ;24 72h时，每4 8h通风一次，每次通风5 20min。
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(5)搅拌搅拌方法是每8 12h搅拌一次,每次搅拌时间5 lOmin，处理48 72h。实施例I一种污泥生物干化方法，生物干化流程如图I所示，该流程步骤依次为⑴脱水污泥初始含水率为82. 8%，从IOkg污泥中取出150g，加入200ml酸解剂，酸解剂为质量浓度为30%的硫酸，酸解处理12h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。⑵向步骤⑴中的污泥中加入直径5mm的聚乙烯颗粒作为填充物A，加入比例为污泥总重量10%,即Ikgo⑶接入复合微生物菌剂，复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，两菌质量比比例为I :2，接种比例为污泥总重1.5%，即黑曲霉菌剂50g，短小芽孢杆菌菌剂100g，混合均匀。⑷将混合物置于干化装置内，混合物堆高40cm，鼓风机间歇通风，干化反应前24h,每2h通风一次，每次通风IOmin ;24 72h时，每4h通风一次,每次通风lOmin，满足微生物生长需氧量，通风出口连接尾气净化装置，尾气经处理后排放。(5)每12h进行一次机械搅拌，每次搅拌5min，处理72h，处理后产物进行震动分离，聚乙烯颗粒回收利用。结果测得干化污泥含水率为27. 2%。实施例2一种污泥生物干化方法，生物干化流程如图I所示，该流程步骤依次为⑴脱水污泥初始含水率为89%，从IOkg污泥中取出150g，加入150ml酸解剂，酸解剂为质量浓度为40%的硫酸，酸解处理6h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中，回流混匀。⑵向步骤⑴中的污泥中加入直径5mm的聚丙烯颗粒作为填充物A，加入比例为污泥总重量5%，即500g，加入稻壳作为填充物B，比例为污泥总重3%，即300g。⑶接入复合微生物菌剂，复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，两菌质量比比例为I :2，接种比例为污泥总重3%，即黑曲霉菌剂100g，短小芽孢杆菌菌剂200g，混合均匀。⑷将混合物置于干化装置内，混合物堆高40cm，鼓风机间歇通风，引入热风，干化反应前24h,每2h通风一次,每次通风IOmin ;24 60h时,每4h通风一次,每次通风IOmin,满足微生物生长需氧量，通风出口连接尾气净化设备，尾气经处理后排放。(5)每12h进行一次机械搅拌，每次搅拌5分钟，处理60h，处理后产物进行震动分离，聚丙烯颗粒回收利用。结果测得干化污泥含水率为25. 7%。实施例3一种污泥生物干化方法，生物干化流程如图I所示，该流程步骤依次为⑴脱水污泥初始含水率为75%，从IOkg污泥中取出300g，加入600ml酸解剂，酸解剂为质量浓度为20%的硫酸，酸解处理12h，酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中。⑵向步骤⑴中的污泥中加入直径IOmm的聚氯乙烯和聚苯乙烯颗粒的混合物作为·填充物A，加入比例为污泥总重量8%，即800g，加入秸杆和木屑的混合物作为填充物B，比例为污泥总重1%，即IOOg0⑶接入复合微生物菌剂，复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，两菌质量比比例为I :2，接种比例为污泥总重3%，即黑曲霉菌剂100g，短小芽孢杆菌菌剂200g，混合均匀。⑷将混合物置于干化装置内，混合物堆高40cm，鼓风机间歇通风，引入热风，干化反应前24h,每3h通风一次，每次通风15min ;24 60h时,每6h通风一次，每次通风15min,满足微生物生长需氧量，通风出口连接尾气净化设备，尾气经处理后排放。(5)每8h进行一次机械搅拌，每次搅拌10分钟,处理60h，处理后产物进行震动分离，聚氯乙烯和聚苯乙烯颗粒回收利用。结果测得干化污泥含水率为22. 7%。
权利要求
1.一种污泥生物干化方法，其特征在于包括以下步骤 (I)取部分污泥进行酸解处理，将酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中； ⑵向污泥内添加填充物； ⑶添加复合微生物菌剂； ⑷通风； (5)搅拌。
2.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤⑴的具体流程为取出少量污泥进行酸解处理，比例为污泥总量的1飞％，酸解剂与污泥ml g比例为广2 :1，酸解剂为质量百分比g/g为2(Γ40%的硫酸溶液，酸解时间控制在4 12h。
3.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤⑴所述污泥的初始含水率为75 90%。
4.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤⑵所述的填充物包括填充物A和填充物B。
5.根据权利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述的填充物A为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一种或者几种的组合，填充物A为塑料颗粒，形状为球状，柱状或多棱体，直径5 10mm。
6.根据权利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述的填充物B为稻壳或秸杆或木屑或杂草中的一种或者几种的组合。
7.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤⑶所述的复合微生物菌剂主要菌种为黑曲霉和短小芽孢杆菌，其重量配比为黑曲霉短小芽孢杆菌=1 :2。
8.根据权利要求4所述的污泥生物干化方法，其特征在于所述填充物及复合微生物菌剂按重量比例为污泥为100时，填充物A :5 10，填充物B :(Γ5，复合微生物菌剂广5。
9.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤⑷所述的通风方法是鼓风机间歇通风，干化反应前24h，每2 4h通风一次,每次通风5 20min ;24 72h时，每4 8h通风一次，每次通风5 20min。
10.根据权利要求I所述的污泥生物干化方法，其特征在于步骤(5)所述的搅拌方法是每8 12h搅拌一次,每次搅拌时间5 IOmin,处理48 72h。
全文摘要
本发明涉及一种污泥生物干化方法，包括以下步骤⑴取部分污泥进行酸解处理，将酸解后的污泥回加到未酸解的污泥中；⑵向污泥内添加填充物；⑶添加复合微生物菌剂；⑷通风；⑸搅拌。本发明是一种节能环保的污泥生物干化方法，本方法采用添加酸解剂及微生物的方法对污泥进行干化处理，可将污泥中的纤维成分及蛋白成分部分水解为菌体可快速利用的营养成分，提高干化效率，并改善干化效果。
文档编号C02F11/12GK102786200SQ201210311429
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者冯欣, 赵华 申请人:天津科技大学