本发明涉及污泥好氧发酵技术领域，具体涉及一种污泥好氧发酵处理方法。
背景技术：
城市规模扩大及人口增加使得城市污水量不断增加，污水处理过程中产生的剩余污泥量也随之激增，如何有效的对剩余污泥进行处理处置是当前环境保护的重要环节。剩余污泥存在产量大、含水率高、容积大、不易脱水等难题，如何有效达到污泥的减量化、稳定化、无害化及资源化的目的，是当前污泥处理处置中的重点问题。
污泥好氧发酵是污泥处理处置的主要方法之一，可以杀死污泥中大部分病原菌和寄生虫，还可以消除本身的臭味，是一种简单有效的污泥稳定化、无害化技术，通过好氧发酵处理的污泥产物，可应用于园林绿化、土壤改良等，达到污泥资源化利用的目的。但目前污泥好氧发酵工艺还存在不少问题，如发酵周期长、占地面积大、发酵臭味大、发酵产物含水率高、前期投资大、运行费用高等，以上问题直接制约了好氧发酵技术在污泥处置和资源化利用过程中的实际应用。
cn108341729a公开了一种污泥高温好氧发酵方法，包括步骤a：将污泥、辅料、回掺料混合，并将污泥的c/n比、含水率分别调整至（25～35）∶1和50%～60%；将经步骤a处理后形成的混合物与高温好氧发酵复合菌剂混合进行发酵；经步骤b发酵结束后的熟料进行筛分即可。该方法通过智能控制系统实现对物料配比、翻堆频率、发酵温度、氧气含量等工艺参数的自动控制，可见所需设备要求高，前期投资大、运行费用高，相应成本较高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种对设备要求低，发酵周期短，发酵臭味少，处理成本低的污泥好氧发酵前的预处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种污泥好氧发酵处理方法，包括以下步骤：
（1）污泥破碎：将脱水后的污泥破碎，过筛，得污泥粉；
（2）与发酵辅料粉混配：将步骤（1）所得污泥粉与发酵辅料粉，混合均匀，得混合物料；
（3）微波灭活：将混合物料送至微波灭活机中，在搅拌状态下，进行微波灭活处理，得经灭活的混合物料；
（4）好氧发酵：将经灭活的混合物料冷却后，添加发酵菌剂进行有氧发酵。
进一步，步骤（2）中，所述污泥粉与发酵辅料粉的质量比为1∶0.25～0.35；ph为5.5～8。
进一步，步骤（2）中，所述发酵辅料为干燥畜禽粪便、蘑菇渣、统糠、锯末、秸秆中的一种或多种的混合物；所述发酵辅料粉为所述发酵辅料经粉碎、过筛所得粉料。
进一步，步骤（1）中，所述污泥粉的粒径为2～10mm。
进一步，步骤（2）中，所述污泥粉的粒径为5～8mm。
进一步，步骤（2）中，所述发酵辅料粉的粒径为5～20mm。
进一步，步骤（2）中，所述发酵辅料粉的粒径为8～10mm。
进一步，步骤（3）中，微波处理时，待温度上升至115～125℃，保持恒温灭活处理30～40min。
进一步，步骤（3）中，所述微波处理的微波频率为2.425～2.475ghz。
进一步，步骤（3）中，将经灭活的混合物料冷却至40～50℃后，再添加发酵菌剂进行有氧发酵；所述有氧发酵为静态堆肥方式、条剁堆肥方式、槽式堆肥方式和反应器堆肥方式中的一种。
本发明将污泥破碎后，通过在污泥中添加一定比例的发酵(生物质)辅料，送入微波灭活机中灭活，灭活后的污泥中≥90%自带的有害微生物被清除，通过上述预处理的污泥能够最大程度保证后续有氧发酵工艺的进行；优选方案进一步控制混合物料的ph，从而提高污泥中有机物在微生物的作用下对有机物进行氧化分解速度，加快污泥中大分子有机物转化降解成小分子腐殖质的处理过程，从而将污泥转化为无机盐等无害化杂质。
本发明有益效果：（1）添加发酵辅料后的污泥粉（混合物料）送入微波灭活机中灭活，灭杀混合物料中≥90%自带的有害微生物，提高发酵微生物的效率，对设备要求低，发酵周期短，发酵臭味少，处理成本低，解决了好氧发酵过程中发酵周期长、臭气量大等问题；（2）加快污泥中的有机物降解，优选地利用农场生产废弃物作为发酵辅料，变废为宝。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例中的污泥来源于湖南省某污水处理厂采用湖南隆辉环保有限公司研发的“mcp微波调理+隔膜压滤深度脱水技术”脱水后的市政污泥，所述“mcp微波调理+隔膜压滤深度脱水技术”将污泥通过微波辐照装置与液态药剂协同调质，使其产生“改性”、“破壁”、“破乳”效应，促使污泥所含水分的赋存结构发生变化，大部分被包裹或束缚而难以机械脱除的结合水转化成为自由水，同时打开污泥滤水通道，使其经过一次性机械压滤即可实现污泥深度脱水至含水50%的目标，符合城镇污水处理厂污泥处理相关泥质的要求。
实施例1
本实施例具体步骤如下：
（1）污泥破碎：将深度脱水后污泥饼经链式粉碎机破碎，破碎后污泥粉粒径为5mm；
（2）与发酵辅料混配：用蘑菇渣和统糠各占50%配制发酵辅料，粉碎至粒径在10mm；污泥粉与发酵辅料按质量比为1∶0.3混合均匀，得混合物料，混合物料的c/n比为20∶1、含水率45%、ph为5.5；
（3）微波灭活：将混合物料经皮带输送至微波频率2.425ghz的污泥微波灭活机中，启动设备同时开启微波和机内搅拌装置，待温度上升至115℃，保持恒温灭活处理30min；
（4）好氧发酵：将经微波灭活的混合物料经卸料口由皮带运输至发酵区域，待物料冷却至40℃左右添加发酵菌剂，静态堆肥方式进行有氧发酵。
实施例2
本实施例具体步骤如下：
（1）污泥破碎：将深度脱水后污泥饼经链式粉碎机破碎，破碎后污泥粉粒径为5mm；
（2）与发酵辅料混配：用蘑菇渣和统糠各占50%配制发酵辅料，粉碎至粒径在15mm；污泥粉与发酵辅料按质量比为1∶0.25混合均匀，得混合物料，混合物料的c/n比为25∶1、含水率为50%、ph为6.5；
（3）微波灭活：将混合物料经皮带输送至微波频率2.420ghz的污泥微波灭活机中，启动设备同时开启微波和机内搅拌装置，待温度上升至120℃，保持恒温灭活处理35min；
（4）好氧发酵：将经微波灭活的混合物料经卸料口由皮带运输至发酵区域，待物料冷却至45℃左右添加发酵菌剂，条剁堆肥方式进行有氧发酵。
实施例3
本实施例具体步骤如下：
（1）污泥破碎：将深度脱水后污泥饼经链式粉碎机破碎，破碎后污泥粉粒径为5mm；
（2）与发酵辅料混配：用蘑菇渣和统糠各占50%配制发酵辅料，粉碎至粒径在20mm；污泥粉与发酵辅料按质量比为1∶0.28混合均匀，得混合物料，混合物料的c/n比为30∶1、含水率为55%、ph为8.0；
（3）微波灭活：将混合物料经皮带输送至微波频率2.475ghz的污泥微波灭活机中，启动设备同时开启微波和机内搅拌装置，待温度上升至125℃，保持恒温灭活处理40min；
（4）好氧发酵：将经微波灭活的混合物料经卸料口由皮带运输至发酵区域，待物料冷却至50℃左右添加发酵菌剂，槽式堆肥方式进行有氧发酵。
实施例1～3污泥好氧发酵处理实施后对污泥好氧发酵周期影响的效果。
1、试验材料：
物料：污泥、蘑菇渣、统糠，供试材料污泥的技术指标及污染物限值指标见表1。
试验地点：位于湖南隆辉环保有限公司星沙污水处理厂污泥处理处置项目车间内。
2、实验方法：
（1）实施例1～3预处理的混合物料，对比例1与实施例1的区别仅在于步骤（2）中未加入发酵辅料进行混配。对比例2与实施例2的区别仅在于步骤（3）中未经微波处理的混合物料。
对比例3与实施例3的区别仅在于步骤（2）中按质量比为1∶0.4，混合物料的c/n比为35:1，含水率为60％，ph为9；后续步骤（3）中未经微波处理的混合物料。
（2）实验设置实施例1～3与对比例1～3共6个处理，每处理设3次重复，每处理500kg，发酵菌种添加量为2%重量份，将菌种与物料混合均匀，每天上午9：00～11：00之间、下午14：00～16：00之间检测发酵温度，记录保存，当物料中心温度超过60℃时翻堆，物料温度降至40℃以下，每2天翻堆一次，待发酵物料颜色变褐色或黑褐色，同时温度降至35℃以下，完成初次发酵。
（3）指标测定，实验期间定期观察各处理的进行情况并记录，完成初次发酵后统计发酵周期时间、含水率、粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率（数据见表2）。
表1供试材料技术指标及污染物限值指标
从表1中可知，供试材料污泥中重金属砷、汞、铅、镉、铬的含量指标，符合“gbt23486-2009城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质”、“gbt24600-2009城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质”、“cjt309-2009城镇污水处理厂污泥处置农用泥质”、“cjt362-2009城镇污水处理厂污泥处置林地用泥质”的要求，实现污泥资源化利用的目的。
表2各处理初次发酵后项目检测指标
从表2中可以看出，实施例1～3的发酵周期在7～8天，而对比例1～3的发酵周期需要16～17天，具体操作过程中，实施例中发酵温度在第二天达到65℃以上，最高可达75℃，高温期维持在4～5天，期间水分蒸发量大，迅速缩短发酵时间；而对比例温度上升慢，第三天才达到发酵高温期，高温期维持在8～10天，最高温度65℃，水分散失较慢，发酵周期长。相比较于对比例，实施例经微波高温预处理，自带的有害微生物基本被杀灭，且实施例发酵期间最高温度明显高于对比例，故实施例中大肠菌群数远远低于对比例，蛔虫卵死亡率高于对比例。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，并非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相对应的技术方案本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。