专利名称：：污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置的制作方法
技术领域：
：污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置(一)所属
技术领域：
本实用新型涉及一种农业设备，特别涉及一种污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置。(二)
背景技术：
：近年来，我国对环境保护和处理力度不断加强，但相对于废水废气而言，固体废弃物的处理和利用相对滞后，侧重点也仅限于城市垃圾的处理。随着城市污水处理厂的增加和废水处理量的增大，大量的过剩污泥成为二次污染源，严重制约着城市环境改善和污水处理厂的发展。据报道，污水处理厂过剩污泥的处理量仅为废水处理总量的3%。我国农作物秸秆资源丰富，年产量约为5亿吨，但利用率不足30%，相当多的地区，每年将大量秸秆就地焚烧，浪费能源污染环境。随着城市生活污水和工业废水的强化处理实施，每年各地污水处理厂排放产生的过剩污泥日益增加，成为污染环境、制约企业发展的重大难题。在我国北方地区，每年秋后大量农作物秸秆的处理往往采取就地焚烧的办法，严重地污染大气环境，而且又浪费了能源。目前无有效的污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置。(三)
发明内容本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种操作方便的污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置。本实用新型是通过如下技术方案实现的一种污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，包括混料机、翻料机，其特殊之处在于所述混料机的前端及混料机、翻料机之间分别设有输送带；混料机、翻料机顶端分别敞口，敞口处设有喷淋龙头。本实用新型的污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，所述混料机的侧部开有菌种加入口。定量干燥的玉米秸秆经破碎后用水喷淋湿与定量的菌种一层层加入到一定量的过剩污泥中，严格控制物料的含水率以及N/C比，进入升温阶段后定期翻动料堆以补充氧气，同时根据物料水分情况适当补充水分。在物料经过温度初升温阶段、高温阶段和降温阶段三个过程后，再有少量陈化时间，即可有合格成品完成。1菌种对堆肥效果的影响1.1未加辅助菌种取济南污水处理一厂和二厂的过剩污泥各4kg混和，取2kg干燥的玉米秸秆破碎成长度为2cm左右，并用水淋湿，以一层污泥加盖一层秸秆的方式堆积，形成d)30X30cm的料堆，料堆顶端插入一只温度计，观测结果见表l。表l污泥与秸秆发酵实验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由表1的结果可以看出，在常温条件下，3d初升温阶段料堆并未有反应，10d期间内翻动一次料堆后至30d温度仍未有效上升，实验效果不明显。1.2加入辅助菌种取济南污水处理一厂、二厂的过剩污泥各5kg混和，取2kg干燥的玉米秸秆破碎成长度为2cm左右，并用水淋湿。取养鸡厂新鲜鸡粪8kg混入污泥中，以一层污泥加盖一层秸秆的方式堆积集，形成cb50X50cm的料堆，料堆顶端插入一只温度计，观测结果见表2。表2污泥与秸秆发酵实验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由表2的结果可以看出，在常温下，选用养鸡厂新鲜鸡粪作为辅助菌种加入到污泥中，其它实验条件不变，料堆在初升温阶段、一次发酵和二次发酵阶段以及降温阶段的温度变化比较明显。1.3秸秆含水率对堆肥效果的影响污水处理厂排出的过剩污泥一般含水率为70%80%，据资料报道，最适宜用于堆肥的城市垃圾的含水率要求在40%~60%，显然污泥的含水率高于城市生活垃圾堆肥的最佳值。如果采取自然风干或掺入部分粉煤灰、炉渣等办法以减少污泥中的水分，势必造成实际生产过程中成本的提高，而且污泥为胶状，稠度比较大，操作也非常不易。因此考虑能否在堆肥过程中掺加千燥的秸秆以减少污泥中的水分，做了对比效果实验，实验结果见表3。表3秸秆含水率对堆肥效果的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表3中可以看出，在用干秸秆和湿秸秆分别进行堆肥实验的过程中，虽然在料堆初升温阶段的温度差距并不大，但显然用水将秸秆淋湿有利于菌种的繁殖；在主升温阶段，采用湿秸秆进行堆肥实验的升温效果更好些。40d以后将料堆翻开观察，采取湿秸秆堆肥后，在料堆中的秸秆基本全部腐烂，呈细碎状混于肥土中，而用干燥的秸秆进行堆肥的料堆中，有近多半数秸秆未能腐烂呈杆状，影响堆肥效果。1.4充氧对堆肥效果的影响好氧堆肥关键步骤是必须间断性对料堆进行空气补充，以利于好氧菌群的繁殖，尤其在污泥含水率较高的情况下更应该不断进行补氧措施。实验中，在主升温阶段对料堆进行翻堆补氧，取得了明显的实验效果，其实验结果见表4。表4翻堆充氧对堆肥效果的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由实验结果可以看出，堆料在5天内温度不断上升，而温度在达到43'C时就产生停止上升的情况，在第8天进行翻堆处理补充空气以增加氧气量，之后数天温度就快速进入了主升温阶段。因此，在堆肥全过程中，适当对料堆进行空气补充后堆肥实验的效果非常明显。2.结果2.1结果分析(1)分析表l、表2的结果，可以确定污水厂排出的过剩污泥活性不够，如果不是和城市生活垃圾组合而仅与秸秆结合进行堆肥处理，必须加入辅助菌种。实验过程中在污泥中加入新鲜鸡粪后效果较好。混合料堆各种原料总的碳氮比(C/N)控制在18:126:1，基本符合好氧堆肥的最佳C/N值。(2)分析表3和表4的结果，玉米秸秆破碎长度最好控制在2cm左右，长度太大不易腐烂，长度过小使得料堆之间的空隙太小，不利于空气贮存而影响好氧菌群的繁殖。另外，在堆肥的过程中用水将干秸秆淋湿后使用则是十分必要的，可以较快的使其腐烂，以提高堆肥的效果。确定了菌种和其它反应条件后，在堆肥过程中必须向料堆内提供氧气以利于菌群的繁殖，最廉价的措施是采用定期间断性翻动料堆的办法。实验证明，在料堆升温过程中每星期翻动一次或二次效果较好，尤其在主升温阶段效果更加明显。2.2堆肥产物质量2.2.1物理状况分析料堆经过初升温、主升温、降温和陈化全过程中，基本形成了有机腐殖肥。其物理状况见表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表5的结果可以看出，堆肥后的产物无臭味，重量为12.5kg，是原有重量的62.5%，体积縮小了1/3，肥土手感良好，抓住成团松手后松散，大量的玉米秸秆基本全部腐烂，只有少部分呈细碎状混于肥土中。2.2.2质量状况分析经山东省农科院中心实验室和山东省疾病预防控制中心检测，堆肥的最终产物质量基本符合国家规定的相关标准，其各项检测结果见表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>分析表6的结果，氮、磷、钾和有机质四个指标的含量中，只有钾的含量低于GB8172-87国家标准中的规定，其余全部超标。而重金属元素含量只有镉(Cd)超标，其它重金属元素均符合相关的标准要求。堆肥的灭菌效果也符合GB7959-87国家标准，达到了无害化处理。2.3结论(1)由于该实验所使用的污泥、秸秆等原料量比较小，料堆规模尚不够大，如果料堆的体积达到lm3以上，堆肥效果会更加明显；(2)堆肥产物中重金属元素镉(Cd)超标，因此建议不可对农田作物直接施用，可用于城市绿化产业中城市绿化带草坪以及花卉大棚的生产中。考虑到钾(K20)含量低，可在肥料中加入无机钾盐进行适量补充。(3)如果将该实验扩大形成工业生产规模，存在着大量秸秆收集、运输、破碎等困难因素。厂址选择要远离人群居住区域，最好设在城乡结合部以便于运输过剩污泥以降低生产成本，还要占用少量土地，荒地最好。实现这些条件则必须得到当地相关政府部门的大力支持，否则很难实现该项目的持续发展。因此，将过剩污泥与秸秆做快速堆肥实验就有着很现实的社会效益和应用价值。既处理了固体废弃物，保护了环境，又为社会提供了一种优质的有机腐殖肥，该实验有如下几个特点(1)借鉴城市生活垃圾堆肥处理方法而建立的工艺路线科学合理，简便易行；(2)所做的反应条件对比实验针对性强，有实用价值；(3)可同时处理污水处理厂过剩污泥、农作物秸秆以及养鸡厂鸡粪3种不同的固体废弃物，并且效果明显；(4)堆肥产物是一种优质有机腐殖肥，除重金属元素镉(Cd)超标外其余指标均符合国家规定的相关标准，可用于城市绿化产业中使用。本实用新型将城市污水处理厂过剩污泥与固废物农作物秸秆结合，采用生物技术经一定工艺方法进行好氧快速堆肥处理，生产出符合城市绿化产业使用的优质有机腐殖肥。本实用新型避免了手工操作的麻烦，适合大规模的生产，便于推广应用。(四)以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。图1为本实用新型的结构示意图2为本实用新型使用时的工艺流程框图。图中，l混料机，2翻料机，3前端输送带，4喷淋龙头，5菌种加入口，6中间输送带。具体实施方式附图为本实用新型的一种具体实施例。如图1所示，该实施例包括混料机1、翻料机2，其特征在于所述混料机1的前端及混料机1、翻料机2之间分别设有前端输送带3、中间输送带6;混料机1、翻料机2顶端分别敞口，敞口处设有喷淋龙头4，混料机1的前端输送带3上方设有喷淋龙头4;混料机1的侧部开有菌种加入口5。定量干燥的玉米秸秆经破碎后放在前端输送带3上，用水喷淋湿一层层进入混料机1内的一定量的过剩污泥中，定量的菌种通过菌种加入口5随着玉米秸秆的速度加入到混料机1内，严格控制物料的含水率以及N/C比，进入升温阶段后经中间输送带6进入翻料机2定期翻动料堆以补充氧气，同时根据物料水分情况适当补充水分。在物料经过温度初升温阶段、高温阶段和降温阶段三个过程后，再有少量陈化时间，即可有合格成品完成，堆肥实验工艺流程见图2。权利要求1.一种污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，包括混料机(1)、翻料机(2)，其特征在于所述混料机(1)的前端及混料机(1)、翻料机(2)之间分别设有前端输送带(3)、中间输送带(6)；混料机(1)、翻料机(2)顶端分别敞口，敞口处设有喷淋龙头(4)。2.根据权利要求1所述的污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，其特征在于-所述混料机(1)的侧部开有菌种加入口(5)。3.根据权利要求1或2所述的污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，其特征在于所述混料机(1)的前端输送带(3)上方设有喷淋龙头(4)。专利摘要本实用新型公开了一种农业设备，特别公开了一种污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置。该污水厂过剩污泥与秸秆快速堆肥装置，包括混料机、翻料机，其特殊之处在于所述混料机的前端及混料机、翻料机之间分别设有输送带；混料机、翻料机顶端分别敞口，敞口处设有喷淋龙头；所述混料机的侧部开有菌种加入口。本实用新型将城市污水处理厂过剩污泥与固废物农作物秸秆结合，采用生物技术经一定工艺方法进行好氧快速堆肥处理，生产出符合城市绿化产业使用的优质有机腐殖肥。本实用新型避免了手工操作的麻烦，适合大规模的生产，便于推广应用。文档编号C05F17/02GK201065385SQ200720018公开日2008年5月28日申请日期2008年2月19日优先权日2008年2月19日发明者马铭杰申请人:山东建筑大学