专利名称：一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法
技术领域：
本发明涉及污泥处理方法，尤其是涉及一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法。
背景技术：
城市污泥问题是伴随着世界城市化的进程产生的，目前我国每年污泥产生总量达
900万吨，而污水处理厂污泥的规范化处置率还不到20% 。污泥处理处置问题已经成为制
约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题，也越来越受到各级政府的高度重视。 目前各国对污泥采取了不同的处理方式，主要有填海、填埋、焚烧和土地利用几种
方法，其中填海由于出现了严重的污染问题，已经被国际海洋法所禁止，各国都基本上废
止，余下的几种处置方式各有优劣。从技术难度比较，填埋的技术难度最低，其次是土地利
用，难度最高的是焚烧。而填埋法的问题是，由于垃圾填埋场大多为露天，经过几场雨后恢
复原形的污泥就对场地的安全构成严重的危害。因为经过简单处理后的污泥，稳定状态很
容易被打破， 一场雨就可以使污泥恢复原形。不仅污泥到处蔓延，污泥对垃圾填埋场防护设
施的腐蚀渗透现象也很严重，不少垃圾填埋场的寿命被大大縮短，城市污水处理厂往往成
为了污染大户。 从投资成本来看，焚烧的投入成本最高，其次是填埋，土地利用成本最低。而从环 境风险来比较，焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险。污泥的直接土地利用的风 险也需要控制，没有经过专门处理的污泥中虽然含有部分有机质，但其中含有的重金属、病 原菌和其他长效有机污染物都会对土壤产生危害，并且使作物的品质受到严重影响。在一 些地方随意施用污泥肥已经导致土地盐害、烧苗和病虫害等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种投资成本低、操作简单、地域适用性广的 处理污泥的方法，实现污泥处置的无害化、减量化、资源化。 为解决上述技术问题，本发明提供一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法，其特征 在于包括三个阶段 第一阶段是土壤微生物的培育，包括 1、培育基质选择奶牛或育肥牛的新鲜粪便； 2、培育床铺设尺寸要求高25cm ; 3、培育过程中温湿度指标培育床湿度控制范围60% 70%，培育床温度控制范 围20°C 25°C ; 4、场地选择环境温度15 °C -25 °C之间； 5、操作方法在培育床上面覆盖厚度为5公分的草帘子，经过72小时后，得到需 要的土壤微生物——线虫、蹦虫，培育过程中每间隔3. 5-4. 5小时观测一次培育床温湿度数 值，采用温湿度仪进行测量； 6、培育成功标志线虫、蹦虫的总重量与培育基料的重量比为1 : 100;
第二阶段是适于处理污泥的特种生物种子的培育，包括 1、完成第一阶段线虫、蹦虫的培育以后，在培育床上放入蚯蚓种子进行污泥处理 的适应性训练与培育，操作方法在培育床上均匀挖出直径为20cm，深度为25cm的圆柱 孔，然后将预培育蚯蚓种子和基料混合物放入圆柱孔内，培育蚯蚓种子与基料重量比例为 1 : 4，每两个圆柱孔之间相距50cm，圆柱孔距离培育床边缘25公分； 2、当培育床牛粪全部转化完全后，开始进行正式的适于污泥处理的特种蚯蚓种子 的培育过程 (1)将污泥与牛粪重量比为1 : 1的混料上到培育床上，让蚯蚓采食此种混料，开 始第一步的适应性训练与培育，依此方式，重复若干次，直至所上混料全部处理完毕；
(2)混料比例调整为污泥牛粪=3 : l，其它同第(1)步； (3)混料比例调整为污泥牛粪=9 : i，其它同第(i)步； (4)上到培育床上的基料不再掺杂牛粪，采用100%污泥，其它同第(1)步； 第三阶段是利用特种生物种子处理污泥，包括 (1)铺设污泥生物处理床； (2)蚯顿种子植入生物处理床； (3)日常生产管理； (4)特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪的提取； (5)有机污泥循环铺设至处理床。 第二阶段2. (1)步上料采用打垄的方法，每间隔0. 3米铺设混料，混料呈带状铺 设，方向与培育床垂直，混料带宽度为0. 3米，处理过程中，保持培育床湿度60 % 70 % ，温 度20°C 25°C。 第二阶段第1步基料混合物包括70%蚯蚓粪、20%秸杆粪和10%蘑菇菌渣。
本发明利用蚯顿对城市生活污水处理厂污泥进行规模化处理的方法投资成本低、 操作简单、地域适用性广，污泥经过此种方法处理后体积可减少到原体积的1/6，处理后产 品(蚯蚓粪)物理及化学性质稳定，符合有机肥施用标准，可在土壤改良(如盐碱地改造)、 城市绿化、动植物养殖等领域进行广泛应用，取得可观的经济效益，实现资源化利用。所以， 此种方法在污泥处理中的应用是可行的，可以实现污泥处置的无害化、减量化、资源化。
图1是本发明方法流程图； 图2是处理基地平面图； 图3是垄式生物处理床的具体结构图； 图4是特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪提取步骤一结构图； 图5是特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪提取步骤二结构图； 图6是特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪提取步骤三结构图； 图7是特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪提取步骤四结构图； 图8是另一种蚯蚓粪提取操作分区图； 图9是另一种蚯蚓粪提取操作单元面积图俯视图； 图10是另一种蚯蚓粪提取操作单元面积图侧面4
图11是另一种蚯蚓粪提取操作回填图侧面图。
具体实施例方式
参照图1 ，本发明方法包括 —、土壤微生物培养床铺设及培养； 培育条件 1、培育基质选择奶牛或育肥牛的新鲜粪便； 2、培育床铺设尺寸要求宽lm、高25cm、长度不限； 注培育床宽为建议生产尺寸，不作为培育土壤微生物的必要且必须遵循条件之 3、培育过程中温湿度指标培育床湿度60% ，培育床温度20°C ;
4、场地选择环境温度在15°C ; 5、操作方法在满足以上所述条件的基础上，在培育床上面覆盖厚度为5公分的
草帘子，经过72小时后，可得到需要的土壤微生物——线虫、蹦虫。培育过程中每间隔3. 5
小时要观测一次培育床温湿度数值，采用温湿度仪进行测量； 6、培育成功标志线虫、蹦虫的总重量与培育基料的重量比为1 : 100 二、在土壤微生物培养床投入蚯顿； 完成第一步线虫、蹦虫的培育以后，在培育床上放入蚯蚓种子进行污泥处理的适 应性训练与培育，操作方法在培育床上均匀挖出直径为20cm，深度为25cm的圆柱孔，然 后将预培育蚯蚓种子和70%蚯蚓粪、20%秸杆粪和10%蘑菇菌渣混合物放入圆柱孔内，培 育蚯蚓种子与蚯蚓粪、秸杆粪和蘑菇菌渣混合物的重量比为1 : 4，每两个圆柱孔之间相距 50cm，圆柱孔距离培育床边缘25公分；
(3)得到蚯蚓、蹦虫、线虫进行驯化； 将污泥与牛粪重量比为l : l的混料上到培育床上，让蚯蚓采食此种混料，开始第 一步的适应性训练与培育。上料采用打垄的方法，即每间隔0. 3米铺设混料，混料呈带状铺 设，方向与培育床垂直，混料带宽度为0. 3米。处理过程中，保持培育床温湿度指标与培育
土壤微生物条件相同，依此方式，重复3次，直至所上混料全部处理完毕；
(4)稳定的蚯顿、蹦虫、线虫；混料比例调整为污泥牛粪=3 : i，其它同第(3)步；(5)稳定的蚯顿、蹦虫、线虫；混料比例调整为污泥牛粪=9 : i，其它同第(3)步；(6)稳定的蚯顿、蹦虫、线虫；上到培育床上的基料不再掺杂牛粪，采用100%污泥，其它同第(3)步(7)稳定的蚯蚓、蹦虫、线虫种子；(8)铺设污泥生物处理床；(9)蚯顿种子植入生物处理床；(10)日常生产管理；(11)特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪的提取；(12)有机污泥循环铺设至处理床。
参照图2，铺设污泥生物处理床处理床长50米，宽2米，厚度为0. 25米。处理床 间留有操作通道，人工操作通道0. 5米，机械操作通道1. 5米，便于人工或机械的生产操作， 每条生物处理床均为垄式结构，一个标准的生物处理床每日可处理有机固废2立方米。
参照图3，蚯蚓种子植入生物处理床在铺好的生物处理床上直接打沟，沟宽0. 5 米，铲起的有机废物向两侧均分，使固废处理带起垅高0. 25米、宽0. 5米，然后把准备好的 蚯蚓及蚯蚓粪的混合物均匀地投入沟内。 一吨污泥投放蚯蚓1吨，蚯蚓粪2吨。混合物高 度约为0. 25米，宽0. 5米，长度与处理床长度相同均为50米。 日常生产管理每完成一个生物处理床铺设投种后，用稻草将其全部覆盖，每条生 物处理床由两条稻草带覆盖，稻草厚度约为5公分，稻草的方向垂直于处理床的方向，且两 排稻草顶端相对。然后浇水以保持处理床的湿度，浇水要求喷洒均匀，建议用喷灌的方式， 浇水后处理床湿度应在60% _70%之间，使用湿度测试仪测量。之后每天要观察生物处理 床的温湿度，及时调整，力求保持蚯蚓生长的最佳环境条件。
特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪的提取
a.特种蚯蚓种活体的提取 步骤一 把塑料布或塑料编织片放置在处理床间的过道上； 步骤二 将特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪的混合物从处理床撮出放在事先铺设好的塑 料布或塑料编织片上； 步骤三使用人工强光或日光照射，利用蚯蚓怕光的习性，当特种蚯蚓种活体遇光 时会不断向混料深层钻入，然后不停地除去上层的基料及蚓粪(可用扫把轻扫)，反复几次 后特种蚯蚓种活体就会全部留在塑料布上。
步骤四将清理出的基料及顿粪回填到处理床，避免特种蚯顿种活体卵的丢失。
b.蚯顿粪的提取 因为蚯蚓只生活在处理床最上面25公分，所以提取时，从处理床一端开始，将有
蚯蚓的最上面25公分的土层掀起堆到处理床的最前端，为便于操作，作业宽度约为1米，此
一米宽度范围内剩余物质即为蚯蚓粪，将其取出。然后进行下一个一米长度处理床的操作，
方法如上，直至最后一段处理床中蚯蚓粪的提取。蚯蚓粪提取后，整个处理床即向前端移动
了 1米，下次提取时采取相反的方向进行，生物处理床回复原位。
参照图4，步骤一 移动第一段特种蚯蚓种活体活动层到处理床前端。
参照图5，步骤二 取走第一部分蚯蚓粪。
参照图6，步骤三向前移动下一段特种蚯蚓种活体活动层。
参照图7，步骤四取走下一段蚯蚓粪。 有机污泥循环铺设至处理床污泥铺设前要把处理床翻倒一次，翻动上面25公分 有蚯蚓活动的土层即可，叉子插入，上下翻倒。便于处理床疏松，增加透气性，有利于蚯蚓的 生长，从而加快污泥的处理速度。上料时在处理床上直接打垄式铺设，每间隔0. 5米上料， 垄宽0. 5米，高O. 25米，每次上料位置为"污泥处理带"和"生物缓存带"交替进行，这样可 以避免未发酵好的污泥产生的氨气造成蚯蚓的死亡。
项目处理能力与土地面积对应数据 采取此种技术对污泥的处理具体操作过程中采取就近建污泥处理基地，基地内铺 设"生物处理床"的生产建设模式，所以土地在这项技术的应用上是必不可少的条件之一，详情如下 (1)有机固废生物处理床铺设规格为宽2米，厚0. 25米，长度根据实际场地情况决
定。生物处理床的铺设采取"垄式结构"，即每间隔0. 5米铺设经过预处理的有机固体废弃
物，即"固废处理带"；间隔带为"生物缓冲带"，定期加盖蚯蚓及蚯蚓粪。
(2)根据生物处理床铺设规格，1立方米污泥需要铺设处理床4米，方可在7日内
将废弃物全部转化为生物有机肥。扣除"生物缓存带"所占面积，实际铺设固废处理带约4
条。因处理固废的转化期为7日，因此需铺设固废带最终数字为28条。 (3)每条固废处理带宽0. 5米，长2米，因此28条"固废处理带"的面积约为28平
方米。处理带间隔"生物缓存带"面积同为28平方米，因此，针对1立方米污泥的生物处理
床占地面积总计为56平方米。 (4)根据处理基地平面图可计算得出，处理床所占实际土地面积约为基地总面积
的70%，因此，建立一个生产能力为7日可转化1立方米有机污泥的生物处理基地，需占用
土地总面积为80平方米。 (5)处理基地及污泥处理床平面图。 另外一种蚯蚓粪的提取方法 参照图8，把处理床上的覆盖物拿下放到蚓床一侧，再将处理床以1米为单位分成 若干段，按奇数段提取蚯蚓粪； 参照图9、10，将所提取的蚯蚓粪区域平均分成左右两段，把带有蚯蚓基饲料的混 合物清离原处，放在相临蚓床上； 参照图ll，蚯蚓粪提取后，将带有蚯蚓和基饲料的混合物重新填回原处，并在上面 铺设厚度为0. 2米(即20厘米)的蚯蚓饲料(牲畜粪便)。 4.将草帘子或是玉米秆等铺盖物重新盖上，然后浇水，使其蚓床含水量在 60% —70%。 注每次提取按偶数或奇数段提取，即第一次按偶数段提取，第二次就得按奇数段 提取。
权利要求
一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法，其特征在于包括三个阶段第一阶段是土壤微生物的培育，包括(1)培育基质选择奶牛或育肥牛的新鲜粪便；(2)培育床铺设尺寸要求高25cm；(3)培育过程中温湿度指标培育床湿度控制范围60％～70％，培育床温度控制范围20℃～25℃；(4)场地选择环境温度15℃-25℃之间；(5)操作方法在培育床上面覆盖厚度为5公分的草帘子，经过72小时后，得到需要的土壤微生物——线虫、蹦虫，培育过程中每间隔3.5-4.5小时观测一次培育床温湿度数值，采用温湿度仪进行测量；(6)培育成功标志线虫、蹦虫的总重量与培育基料的重量比为1∶100；第二阶段是适于处理污泥的特种生物种子的培育，包括(1)完成第一阶段线虫、蹦虫的培育以后，在培育床上放入蚯蚓种子进行污泥处理的适应性训练与培育，操作方法在培育床上均匀挖出直径为20cm，深度为25cm的圆柱孔，然后将预培育蚯蚓种子和基料混合物放入圆柱孔内，培育蚯蚓种子与基料重量比例为1∶4，每两个圆柱孔之间相距50cm，圆柱孔距离培育床边缘25公分；(2)当培育床牛粪全部转化完全后，开始进行正式的适于污泥处理的特种蚯蚓种子的培育过程(2.1)将污泥与牛粪重量比为1∶1的混料上到培育床上，让蚯蚓采食此种混料，开始第一步的适应性训练与培育，依此方式，重复若干次，直至所上混料全部处理完毕；(2.2)混料比例调整为污泥∶牛粪＝3∶1，其它同第(2.1)步；(2.3)混料比例调整为污泥∶牛粪＝9∶1，其它同第(2.1)步；(2.4)上到培育床上的基料不再掺杂牛粪，采用100％污泥，其它同第(2.1)步；第三阶段是利用特种生物种子处理污泥，包括(1)铺设污泥生物处理床；(2)特种生物种子植入生物处理床；(3)日常生产管理；(4)特种蚯蚓种活体及蚯蚓粪的提取；(5)有机污泥循环铺设至处理床。
2. 根据权利要求1所述的一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法，其特征在于第二阶段第(2)步中的(2. 1):上料采用打垄的方法，每间隔0.3米铺设混料，混料呈带状铺设， 方向与培育床垂直，混料带宽度为0. 3米，处理过程中，保持培育床湿度60 % 70 % ，温度 20°C 25°C。
3. 根据权利要求1所述的一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法，特征在于第二阶段 第1步基料混合物包括70%蚯顿粪、20%秸杆粪和10%蘑燕菌渣。
全文摘要
一种利用蚯蚓规模化处理污泥的方法，包括土壤微生物的培育，适于处理污泥的特种生物种子的培育，利用特种生物种子处理污泥三个阶段。本发明利用蚯蚓对城市生活污水处理厂污泥进行规模化处理的方法投资成本低、操作简单、地域适用性广，污泥经过此种方法处理后体积可减少到原体积的1/6，处理后产品(蚯蚓粪)物理及化学性质稳定，符合有机肥施用标准，可在土壤改良(如盐碱地改造)、城市绿化、动植物养殖等领域进行广泛应用，取得可观的经济效益，实现资源化利用。所以，此种方法在污泥处理中的应用是可行的，可以实现污泥处置的无害化、减量化、资源化。
文档编号C02F11/02GK101746936SQ20101010606
公开日2010年6月23日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者周宗忠, 王文东 申请人:吉林绿环有机固废生物处理科技有限公司