一种节能环保处理污水消化污泥的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水消化污泥节能环保处理和资源化利用技术领域，具体涉及一种节能环保处理污水消化污泥的方法。
【背景技术】
[0002]按政府有关部门公布的数据，至2012年我国已经建成运行的城市污水处理厂每年产生的水分含量为80%左右的污水消化污泥量在3000万吨左右。加上造纸、酒精、淀粉等工业企业生产污水处理的消化污泥，全国每年排放的污水消化污泥至少在亿吨以上。随着我国城市化进程的进一步加快和环境质量标准的提高，城市工业和生活污水处理率和处理程度逐年提高，污泥的产生量还会急剧增加。作为污水处理过程的必然产物，污泥的成份很复杂，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机物、挥发性物质、重金属和盐，以及病原体和寄生虫卵等，必须及时处理与处置，才能保证污水处理厂的正常运行和处理效果，避免造成二次污染。
[0003]在经济发达国家，污泥处理处置是污水处理中极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50%?70%。在我国现有的污水处理厂中，配套有污泥稳定处理设施的还不到25%，处理工艺和设施较为完善的还不到10%，其中能够正常运行的更是少之又少，特别是在城市化水平较高的大城市与地区，污泥出路已经成为环保不可回避的重大且必须解决的问题。因此，如何将产生量巨大、成份复杂的污泥经过科学处理后，使其减量化、无害化、资源化，已成为全世界环境界深为关注的课题。
[0004]世界范围内对污泥的处理处置，过去以卫生填埋为主，但随着土地资源的日益稀缺，污泥的资源化利用已经成为发展的主要趋势，而资源化利用又尤以污泥的堆肥土地利用为主，如美国的污泥堆肥土地利用率已经超过60%，欧盟、日本等则在40%?50%之间，而这些比例还在快速的上升。因此，顺应世界潮流，污泥的堆肥土地利用也即肥料资源化利用更应该是人口众多、土地资源相对匮乏的我国这样的国家的处理方向。
[0005]无论是肥料资源化利用，还是填埋、建材、焚烧等处理方式，其前提都需要对污泥进行干化和稳定性处理。就污泥的干化和稳定，社会上现在普遍采用的是烘干、晾晒、堆怄发酵三种方法。由于污泥含水量高且为细胞水、颗粒小、粘性高等特点，使目前上述三种办法都没有能很好地解决污泥的干化问题，首先是烘干的能耗成本太高，社会难以承受，而且尾气二次污染严重；其次晾晒靠天吃饭，处理效率低，处理量不大，无法连续同步稳定处理，而且需要建设大面积的晒场；第三堆怄主要以平面敞开式的槽式和条垛式堆怄为主，效率不高、周期长，堆怄臭气的二次环境污染比较严重，而且需要大量堆怄场地。因此，现在鲜有看到成功的工程案例，其中很重要的一个原因就是绝大多数污水处理厂都是布局建设在城市市区内，环保要求严格，不允许燃烧煤炭等矿石燃料，土地非常有限而且宝贵，加之规划之初没有考虑到，污水处理厂内根本没有用于污泥处理的大面积场地，而且再向周边扩增又已经不可能，导致污泥无法就地减量化处理，也最终导致上述方法根本无法解决污泥处理问题。
[0006]因此，当前要真正解决城市工业和生活污水处理消化污泥的环保处理和资源化利用问题，必须要有一种能够适应当前污水处理厂布局现状，能够使用污水处理厂现有非常有限的土地或空间进行就地无害化、减量化高效处理，而且非常节能环保，完全没有二次污染，达到城市人口密集区环保要求的方法。但目前社会上尚未发现有能够满足这样要求的方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能环保处理污水消化污泥的方法，该方法既节能，又环保，而且高效。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种节能环保处理污水消化污泥的方法，将水分含量70%?85%的污水消化污泥与一定重量比例的调节物料掺混形成污泥发酵物料，然后置于在垂直方向上由2?40层、水平方向2?40组带式输送机构成的立体式发酵设备上进行动态好氧发酵，生物脱水干化为水分含量50%以下的腐熟干化料后作进一步的环保处理或资源化利用。
[0009]作为进一步优选，所述的污水消化污泥为城市污水消化污泥、造纸消化污泥、酒精消化污泥、淀粉消化污泥或养殖消化污泥中的一种或一种以上的组合。
[0010]作为技术方案的优选，污水消化污泥与调节物料的混配重量比为3?10:lo
[0011]作为进一步优选，所述的污泥发酵物料的水分含量为50%?70%，碳氮比为20?35:1，ΡΗ值为3?6 ;好氧发酵采用微生物自然接种。
[0012]作为进一步优选，所述的调节物料为制糖滤泥、蔗渣、蔗糖、米糠、统糠、麦麸、玉米粉、豆柏、秸杆、木薯淀粉渣、木薯酒糟渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、花生壳、木糠、树皮粉、椰糠、烟丝、草碳土、餐厨垃圾、锅炉灰、造纸污泥、酒精污泥、禽畜粪便、蚕粪或麸饼粉中的一种或者一种以上的组合。
[0013]作为进一步优选，所述的立体式发酵设备设置有密闭的发酵室，所述的带式输送机安装该密闭发酵室中；该发酵室底部开设有进气口，顶部设置安装有对发酵尾气进行除尘除臭净化处理的除尘除臭系统；该除尘除臭系统用气箱脉冲布袋除尘器除尘，用UV光解氧化除臭器或臭氧氧化除臭器除臭。
[0014]作为进一步优选，所述的带式输送机的输送带宽度为I?6m，为带孔的橡胶带、塑料网带或金属网带。
[0015]作为进一步优选，所述的污泥发酵物料在带式输送机的输送带上布设的发酵料层厚度为150?600mm。
[0016]作为进一步优选，所述的腐熟干化料进一步环保处理为卫生填埋，资源化利用为焚烧、建材、有机肥料或工程填土。
[0017]作为进一步优选，所述的污泥发酵物料完成发酵形成腐熟干化料后，将其中的调节物料筛分出来回用于新鲜污泥的掺混发酵处理，或者直接回用部分腐熟干化料掺混新鲜污泥发酵处理。
[0018]作为进一步优选，所述的节能环保处理污水消化污泥的方法，其特征在于包括以下步骤:
(I)将污水消化污泥和调节物料按重量比例掺混、搅拌； (2)掺混、搅拌后的污泥发酵物料通过物料提升设备提升到立体式发酵设备位于最顶层的带式输送机，从进料端均匀布设到输送带上，调节带式输送机的运转速度，使污泥发酵物料刚好布满输送带面，料层厚度控制在输送带侧边高度的范围内；
(3)当污泥发酵物料布满最顶层的整条输送带，出料端物料温度达到翻拌温度50°C以上，物料则被顶层的带式输送机输送到其下方运行速度与之一致、方向与之相反的带式输送机的输送带面上，同时新鲜的污泥发酵物料被提升至顶层带式输送机的进料端，同步布设到输送带上，当原来已经发酵的污泥发酵物料全部被输送到下一层带式输送机上，新鲜的污泥发酵物料也刚好布满顶层的带式输送机，依次循环，新鲜的污泥发酵物料不断地被从位于顶层的带式输送机加入，在逐层向下输送的过程中逐步发酵腐熟干化；
(4)当污泥发酵物料中的温度下降并逐步趋于常温后，污泥发酵物料发酵结束，转化为腐熟干化料，将腐熟干化料从立体式发酵设备的带式输送机中输送出来，作进一步的环保处理或资源化利用。
[0019]作为进一步优选，所述的污泥发酵物料布设到顶层带式输送机前被安装于其进料端上方的物料成型装置挤压成片状或条状，从上一层带式输送机输送到下一层带式输送机时，被安装于两层输送机之间的破碎装置破碎、混拌、冷却。
[0020]本发明的有益效果:
一是采用立体式发酵设备对污水消化污泥进行发酵干化处理，在发酵设备设施投资基本相当的情况下，可以比利用平面的槽式或条垛式发酵节约90%以上的发酵场地，如一个日处理污水30万吨、日产污泥300吨的中大型污水处理厂，发酵处理场地仅需要2000m2左右就已足够。
[0021]二是由于采用立体式多层发酵，污泥发酵物料的料层设置为300mm左右的理想厚度，而且发酵承载体设计成高透气性的网状，使整个料层都具有良好的透气性，均处于良好的好氧发酵状态，有效抑制厌氧发酵的进行，发酵过程无臭气产生，有效解决发酵臭气的二次环境污染问题，而且污泥发酵物料腐熟干化至水分含量50%以下仅需10?12天，周期比槽式或条垛式发酵缩短70%以上，不需要煤电等任何方式的烘干，每吨干污泥能耗仅