CN104430187A - 蚯蚓养殖处理污泥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污泥处理领域中的一种蚯蚓养殖处理污泥的方法，是将污泥与农业废弃物拌混后，进行发酵预处理，降温，添加到蚯蚓养殖床，通过蚯蚓采食消化，将污泥转化为蚯蚓粪，得到蚯蚓及蚯蚓粪两种产品，蚯蚓养殖床由不渗水的墙体围成，墙体内的床体从底部到上部的竖面构造依次为防渗层、调节层和养殖层；调节层底部设置穿孔排水管和穿孔布气管；养殖层表面层为稻草帘、银杏叶和药渣的复合层。本发明克服了现有蚯蚓处理污泥技术尚未形成一套完整处置***的缺陷，提供的蚯蚓养殖处理污泥的方法使污泥处理过程中的污染源得到了控制，蚯蚓活力提升，污泥处理量增加，使大田蚯蚓养殖技术实现了规模化和规范化。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理领域，具体涉及一种蚯蚓养殖处理污泥的方法。
背景技术
我国污泥处理事业起步较晚，重“水”轻“泥”现象长期存在，目前现有污水处理行业中拥有焚烧、综合利用、深度脱水填埋等稳定处理设施的不到1/4，处理工艺和配套设备较为完善的不到1/10，其中能够正常运行的为数不多；我国传统的污泥独立填埋处置技术存在基建投资大、负荷低、运行管理难度大、运行经验缺乏等问题。和垃圾混合填埋对垃圾堆体性质影响大，给垃圾堆体带来安全隐患，堵塞垃圾场渗沥液收集***。我国现有的污水处理厂，按国家现有标准，污泥绝大部分未能得到妥善处置；污泥处置已经成为污水处理厂设计、运行中必须优先考虑的重要环节。
蚯蚓处理污泥技术是一种利用蚯蚓——微生物人工生态***处理污泥的方法，它利用蚯蚓的生态功能，最终达到污泥减量和稳定，而其中的大田蚯蚓养殖技术，因其投资成本低，管理方便等优势，受到了越来越多的重视与应用。
尽管如此，蚯蚓处理污泥技术仍然没有得到大规模的应用，一些关键的问题依然没有解决，例如污泥接纳要求、污泥预处理、污泥处置过程中参数控制、产品利用、污染防治体系建立等，尚未形成一套完整的处置***；同时利用蚯蚓处理污泥的工程实例缺乏，因此有待于更加深入的研究。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有蚯蚓处理污泥技术尚未形成一套完整处置***的缺陷，提供一种污泥处理过程中污染源得到控制，蚯蚓活力提升，污泥处理量增加，可实现规模化和规范化的蚯蚓养殖处理污泥的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的蚯蚓养殖处理污泥的方法，是将污泥与农业废弃物拌混后，进行发酵预处理，降温，添加到蚯蚓养殖床，作为蚯蚓的养殖食料，控制蚯蚓养殖床的pH值、温度和湿度，通过蚯蚓采食消化，将污泥转化为蚯蚓粪，得到蚯蚓及蚯蚓粪两种产品，其特征在于蚯蚓养殖床由不渗水的墙体（1）围成，墙体（1）上有顶盖，墙体（1）内的床体从底部到上部的竖面构造依次为防渗层、调节层（2）和养殖层（3）；调节层（2）为卵石层，卵石层底部设置穿孔排水管（6）和穿孔布气管（7），穿孔排水管（6）与墙体（1）外的收集池（8）相连通，穿孔布气管（7）与穿孔排水管（6）相连；调节层（2）和养殖层（3）之间有土工布（9）；养殖层（3）表面层为稻草帘、银杏叶和药渣的复合层；墙体（1）上设置有穿墙管头（10）。
上述方案中，所述农业废弃物为农田残留物、果园残留物、农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物中的一种或多种的混合。
上述方案中，所述农田残留物为秸秆和蔬菜的残体；果园残留物为腐烂的果实、果实外壳、果树的枝条和落叶；农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物为蔬菜残体、果实残体、蘑菇渣和锯末。
上述方案中，所述污泥与农业废弃物拌混，其碳氮比（C/N）控制在20：1~30：1，含水率控制在40%~60%。
上述方案中，所述防渗层最下层为压实土壤层（4），压实土壤层之上为膨润土改性层或防渗膜（5）。
上述方案中，所述药渣由山楂、黄芩、斑地锦、麦芽和白头翁组成，其重量比=1：0.3~0.5：0.2~0. 35：0.3~0.4：0.1~0. 15。
上述方案中，所述穿墙管头（10）安装有堵头（11）。
上述方案中，所述收集池（8）与污水处理设施相连。
本发明的蚯蚓养殖污泥处理的方法，处理的污泥为城市生活污水处理厂产生的污泥，畜牧业、农副食品加工业、食品制造业、酒、饮料和精制茶制造业生产活动中废水处理产生的污泥，同时还可对部分农业废弃物进行处置。蚯蚓养殖过程中，为保证蚯蚓最佳生存环境，需要进行人工喷水等调温和调湿措施，因此养殖床底部会产生部分渗滤液，这部分渗滤液经管道收集至收集池，由于养殖床下部设置了防渗***，因此不会对下部土壤及地下水造成污染；同时厂区内还会产生部分生活污水。这些废水经收集后送至污水处理设施进行处理。处理后的废水满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18921）后排至清水池，除余氯后，作为养殖床调湿、降温水。污水处理设施应采取二级生物处理工艺+深度处理工艺，并可选用人工湿地、快渗池等自然净化工艺。在污泥贮存期间以及进行发酵预处理期间会有大量臭气产生，其主要成分为含硫化合物、含氯化合物等，臭气经密闭收集后通过风机送入养殖床底部布气管道内，经布气***均匀进入调节层，在调节层中有害成分被附着在卵石上的生物群落吸附和转化，完成脱臭；由于床内气体流速较小，气体中的有害物质可被调节层中的微生物充分吸收，在达到养殖层时，浓度较小，不会对蚯蚓造成危害。在进入调节层前，可对气体进行加湿，以增加后续气体吸附效果。
本发明的有益效果在于：
1、解决了城市生活污泥处置问题，可将生活污泥资源化综合利用，减少污泥对环境造成的破坏和危害，减少了污泥处理处置过程中高耗能、高污染、高成本的风险。
2、减少农业废弃物的污染。秸秆、菇渣已成为产地难以处置的废弃物，其污染程度与日俱增。而城市污水处理厂产生的污泥一般含水率在80%左右，且碳氮比（C/N）较低，无法满足初步堆肥及后续蚯蚓养殖的需求。本发明采用秸秆、蘑菇渣等农业废弃物作为污泥的配料，并经过研究确定了其最佳配比，使其适合了蚯蚓养殖的需求，既处理了污泥，又处理了农业废弃物。
3、本发明处置***完整配套，废水、臭气得到处理，防止了二次污染。
4、本发明的蚯蚓养殖床，透气性好，易于控制pH值、温度和湿度，蚯蚓的患病率明显降低，不仅单位面积污泥处理量大，而且蚯蚓增殖率高，比传统的蚯蚓养殖污泥处理***具有明显的优势。
因此，本发明克服了现有蚯蚓处理污泥技术尚未形成一套完整处置***的缺陷，提供的蚯蚓养殖处理污泥的方法使污泥处理过程中的污染源得到了控制，蚯蚓活力提升，污泥处理量增加，使大田蚯蚓养殖技术实现了规模化和规范化。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明的蚯蚓养殖床床体结构（剖面）示意图。
图3是本发明的蚯蚓养殖床平面结构示意图。
图4是本发明中的废水处理回用流程图。
附图中，1：墙体；2：调节层；3：养殖层；4：压实土壤层；5：膨润土改性层或防渗膜；6：穿孔排水管；7：穿孔布气管；8：收集池；9：土工布；10：穿墙管头；11：堵头；12：墙外地面；13：风机。
具体实施例
下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的大田养殖蚯蚓处理污泥的方法是将污泥与农业废弃物拌混后，进行发酵预处理，降温，添加到蚯蚓养殖床，作为蚯蚓的养殖食料，控制蚯蚓养殖床的pH值、温度和湿度，通过蚯蚓采食消化，将污泥转化为蚯蚓粪，得到蚯蚓及蚯蚓粪两种产品，其特征在于蚯蚓养殖床由不渗水的墙体1围成，墙体1上有顶盖，墙体1内的床体从底部到上部的竖面构造依次为防渗层、调节层2和养殖层3；调节层2为卵石层，卵石层底部设置穿孔排水管6和穿孔布气管7，穿孔排水管6与墙体1外的收集池8相连通，穿孔布气管7与穿孔排水管6相连；调节层2和养殖层3之间有土工布9；养殖层3表面层为稻草帘、银杏叶和药渣的复合层；墙体1上设置有穿墙管头10。
农业废弃物为农田残留物、果园残留物、农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物中的一种或多种的混合。
农田残留物为秸秆和蔬菜的残体；果园残留物为腐烂的果实、果实外壳、果树的枝条和落叶；农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物为蔬菜残体、果实残体、蘑菇渣和锯末。
污泥与农业废弃物拌混，其碳氮比（C/N）控制在20：1~30：1，含水率控制在40%~60%。
防渗层最下层为压实土壤层4，压实土壤层之上为膨润土改性层5。
药渣由山楂、黄芩、斑地锦、麦芽和白头翁组成，其重量比=1：0.3~0.5：0.2~0. 35：0.3~0.4：0.1~0. 15。
穿墙管头10安装有堵头11。
收集池8与污水处理设施相连。
污泥运至厂区后，应送至污泥贮存区存放，贮存区建成密闭设施，地面进行硬化、防渗处理。贮存区设置污泥渗滤液引流通道或装置，将渗滤液引入集水池内，不得随意排放；贮存区内设置引风机，将贮存区内气体送至除臭设施进行处理，除臭设施采用生物处理等低能耗工艺。贮存设施应能够容纳至少7天的污泥量。蚯蚓是腐食性的动物，同时污泥中含有病原微生物等很多有毒有害物质，为减小污泥等原料对蚯蚓的影响，必须对原料进行预处理，预处理可采用好氧静态堆肥等耗时短、投资低的堆肥工艺。原料进行好氧堆肥后，当堆肥体温度达到55℃，且时间持续5天后，即可满足原料腐熟及无害化要求，此时应终止堆肥过程，以免造成营养物质的损失。初步腐熟原料经过降温后，便可作为蚯蚓食料。污泥在进行堆肥处理前，应添加秸秆、蘑菇渣等对其进行碳氮比（C/N）、含水率等的调节。
蚯蚓通过采食添加到养殖床的食料，在自身得到增殖的同时将污泥等转化为蚯蚓粪，通过对蚯蚓及蚯蚓粪的适实采收，得到蚯蚓及蚯蚓粪两种产品，经过加工处理后，外卖销售。在养殖过程中，采取上部加料方法，添加的食料被转化为蚓粪后，不进行采收，继续在上部添加食料，直到床体高度约为1.0~1.5m左右时，才对蚯蚓粪进行采收。
养殖场（厂）地形常多为不规则形状，为了便于养殖床区布置与管理，宜将养殖区分为若干养殖单元模块，然后将养殖床按模块式布置在养殖区内。
在蚯蚓养殖区内养殖模块宜呈矩阵式排列，每列养殖模块之间设宽不小于1m的人工通道，每行养殖模块之间设宽不小于3m的便道，通道和便道两侧分别设置排水沟，养殖模块内设蚯蚓养殖床。每个养殖单元模块四周搭建遮棚，进行遮雨遮阴，并应保持气体流通。
养殖床建设完成后，底部铺设一层秸秆（玉米、小麦、油菜等），厚度约为10cm，起到导气作用，上部增设30cm蚯蚓粪，作为不利条件下蚯蚓的缓冲层，上部为蚯蚓采食层；同时床体高度达到80cm后，添加食料时，应在床体四周添加多孔性的秸秆等食料。添加的食料被转化为蚓粪后，不进行采收，继续在上部添加食料，直到床体高度约为1.0~1.5m左右时，才对蚯蚓粪进行采收，采收后应保留底部30cm后的蚯蚓粪层。
银杏叶内中的类黄酮物质对动物的循环***、脑功能改善有良好的作用，作为而层的覆盖组分，除有利于调节空气，改善土壤外，主要是可以提高蚯蚓的免疫力，增加其抗病能力。经对比，发现没有投放银杏叶的养植床，其蚯蚓的患病率高出5%以上。
养植床面层铺设的药渣，由山楂、黄芩、斑地锦、麦芽和白头翁组成，除了有利于调节空气，改善土壤外，各种药渣均能发挥一定的药效，对预防蚯蚓的细菌性败血病，细菌性肠胃病等肠道疾病有协同作用，而且上述药渣易得，也解决了药厂的废物污染问题。经对比发现，没有投放上述药渣的养殖床，其蚯蚓的患病率高出10%。
养殖床上铺设有横向和/或纵向的通气管，通气管内设置有温度调节装置，增加基床的透气性，调节基床水分，有利于蚯蚓的生长繁殖。
采用该种蚯蚓养殖方式，较高的床体可以增加单位面积的蚯蚓密度，提高污泥处置量，节省土地资源；一定厚度的蚯蚓粪层可以作为蚯蚓的缓冲区，当食料及外界环境变化时，蚯蚓均可逃逸至层，不致出现蚯蚓逃逸现象；较高的床体上部一般不会被暴雨淹没，同时床体四周设置的通气层，蚯蚓可将该区域作为避难缓冲区，因此不会出现因通气性差，出现的蚯蚓逃逸及死亡现象。
采用该种蚯蚓养殖方式，蚯蚓放养密度为0.5~1kg/m2；食料冬季15~20天添加一次，夏季7~10天添加一次，一次食料添加量厚度约为4~5cm。蚯蚓每60天可采收一次，蚯蚓采收密度为2.5~3.5kg/m2，每年每亩地收获蚯蚓1.0~1.5吨；蚯蚓粪一年采收两次（3~4月、8~9月），每年每亩地可收获蚯蚓粪80~ 140吨，采收后应保留底部30cm后的蚯蚓粪层。采用此种养殖方式，每年每亩地可处理200~400吨污泥。
实施例二
本例的大田养殖蚯蚓处理污泥的方法除防渗层最下层为压实土壤层4，压实土壤层之上为防渗膜5，防渗膜5为土工膜加土工布外，其余同实施例一。
Claims (8)
1.一种蚯蚓养殖处理污泥的方法，是将污泥与农业废弃物拌混后，进行发酵预处理，降温，添加到蚯蚓养殖床，作为蚯蚓的养殖食料，控制蚯蚓养殖床的pH值、温度和湿度，通过蚯蚓采食消化，将污泥转化为蚯蚓粪，得到蚯蚓及蚯蚓粪两种产品，其特征在于蚯蚓养殖床由不渗水的墙体（1）围成，墙体（1）上有顶盖，墙体（1）内的床体从底部到上部的竖面构造依次为防渗层、调节层（2）和养殖层（3）；调节层（2）为卵石层，卵石层底部设置穿孔排水管（6）和穿孔布气管（7），穿孔排水管（6）与墙体（1）外的收集池（8）相连通，穿孔布气管（7）与穿孔排水管（6）相连；调节层（2）和养殖层（3）之间有土工布（9）；养殖层（3）表面层为稻草帘、银杏叶和药渣的复合层；墙体（1）上设置有穿墙管头（10）。
2.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述农业废弃物为农田残留物、果园残留物、农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物中的一种或多种的混合。
3.根据权利要求2所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述农田残留物为秸秆和蔬菜的残体；果园残留物为腐烂的果实、果实外壳、果树的枝条和落叶；农副产品加工业中的残余物和食品制造业中的残余物为蔬菜残体、果实残体、蘑菇渣和锯末。
4.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述污泥与农业废弃物拌混，其碳氮比控制在20：1~30：1，含水率控制在40%~60%。
5.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述防渗层最下层为压实土壤层（4），压实土壤层之上为膨润土改性层或防渗膜（5）。
6.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述药渣由山楂、黄芩、斑地锦、麦芽和白头翁组成，其重量比=1：0.3~0.5：0.2~0. 35：0.3~0.4：0.1~0. 15。
7.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述穿墙管头（10）安装有堵头（11）。
8.根据权利要求1所述的蚯蚓养殖处理污泥的方法，其特征在于所述收集池（8）与污水处理设施相连。
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