CN104446718A - 一种污泥堆肥进料的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污泥堆肥处理技术领域，具体涉及一种污泥堆肥进料的预处理方法。具体方法为：在进行堆肥处理前，在污泥中添加辅料，通过搅拌使污泥与辅料混合均匀，增加堆肥进料的透气性并降低含水率，达到优化堆肥效果的目的。所述辅料为花生壳；所述添加辅料的质量百分含量大于等于7％。本发明通过添加辅料，增加了污泥的透气性，克服了污泥单独堆肥效果差的难题；堆肥进料中污泥质量百分比达到93％，堆肥处理污泥的效率高；堆肥进料透气性得到改善，可以减少堆肥过程中堆体翻堆次数，降低能源消耗；缩短了堆肥周期，堆肥效率提高；使用的花生壳价格低廉、易得，增加了工程实用性；加入花生壳可以提高堆肥产品营养指标，利于产品的资源化利用。

Description

一种污泥堆肥进料的预处理方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥堆肥进料的预处理方法。
背景技术
近年来，随着我国对水域环境保护的重视，我国污水处理厂的建设速度不断加快，污水处理厂排放的污泥量也随之迅速增长。由于缺乏必要的处理，污泥造成的环境污染问题日益突出。
污泥中含有大量的氮、磷等养分及许多植物所必需的微量元素,对于植物生长、改善土地肥力是有益的，但污泥同时含有大量的病原体、寄生虫卵以及有毒有害物质等，直接施用于土地将造成严重的二次污染。因此，将污泥无害化、稳定化处理后回归土地，在园林绿化、土地修复等方面有广泛的应用前景，是一种可持续发展的处置途径。而污泥堆肥技术是一种理想的无害化和稳定化的处理手段。
堆肥技术是在有氧条件下，好氧微生物对有机物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成发酵物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡，从而达到无害化的目的。
由于污泥具有粘稠、致密、透气性较差等性质，且含水率高，因此单独使用污泥进行堆肥时，极易造成堆体氧气含量不足，发酵由好氧状态向厌氧状态转化，温度下降并产生发酵不完全的恶臭产物，所以污泥单独进行堆肥处理的效果很差，并且需要频繁翻堆保证氧气含量，能源消耗高。本发明在堆肥进料前，通过添加辅料对污泥进行优化，提高透气性，从而使堆肥工艺更适用于污泥的处理处置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服污泥自身堆肥效果差的不足，提供一种污泥堆肥进料的预处理方法。
本发明的技术解决方案是在进行堆肥处理前，在污泥中添加辅料，通过搅拌使污泥与辅料混合均匀，增加堆肥进料的透气性并降低含水率，达到优化堆肥效果的目的。所述辅料为花生壳；所述添加辅料的质量百分含量大于等于7％；所述搅拌采用机械搅拌的方式；所述堆肥效果通过堆肥指标检验，包括堆肥过程温度变化、堆肥过程自动控制通风分析、发酵周期分析、堆肥前后含水率变化、堆肥前后有机质变化、无害化指标、减量化指标、堆肥产品营养指标。
作为优选，所述添加辅料的质量百分含量优选为13％。
作为优选，所述机械搅拌的方式优选机械驱动的流态化混合技术。可以减少污泥在搅拌设备中成团状滚动和移动的现象，保证污泥与辅料均匀的粉碎和混合。
本发明的有益效果如下：
1、通过添加辅料，增加了污泥的透气性，克服了污泥单独堆肥效果差的难题；
2、堆肥进料中污泥质量百分比达到93％，堆肥处理污泥的效率提高显著；
3、堆肥进料透气性得到改善，可以减少堆肥过程中堆体翻堆次数，降低能源消耗；
4、缩短了堆肥周期，堆肥效率提高；
5、使用的花生壳价格低廉、易得，增加了工程实用性；
6、加入花生壳可以提高堆肥产品营养指标，利于产品的资源化利用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明堆肥过程温度变化示意图；
图2是本发明堆肥过程自动控制通风分析示意图；
图3是本发明堆肥前后含水率变化示意图；
图4是本发明堆肥前后有机质变化示意图；
图5是本发明减量化示意图；
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明一种污泥堆肥进料的预处理方法。
一种污泥堆肥进料的预处理方法，在进行堆肥处理前，在污泥中添加辅料，通过搅拌使污泥与辅料混合均匀，增加堆肥进料的透气性并降低含水率，达到优化堆肥效果的目的。所述辅料为花生壳；所述添加辅料的质量百分含量优选为13％；所述搅拌采用机械搅拌的方式；所述堆肥效果通过堆肥指标检验，包括堆肥过程温度变化、堆肥过程自动控制通风分析、发酵周期分析、堆肥前后含水率变化、堆肥前后有机质变化、无害化指标、减量化指标、堆肥产品营养指标。所述机械搅拌的方式优选机械驱动的流态化混合技术。可以减少污泥在搅拌设备中成团状滚动和移动的现象，保证污泥与辅料均匀的粉碎和混合。
以下为采用本发明一种污泥堆肥进料的预处理方法堆肥效果评价数据及指标。
1.堆肥过程温度变化、无害化指标分析
在堆肥过程中，堆体温度是反映污泥堆肥过程成败的综合性指标，是堆肥工艺的1个重要参数。另外，在确定堆肥无害化效果时，参考《粪便无害化卫生标准(GB7959-87)》的有关规定，发酵温度达到55℃并保持5-7天，可有效杀灭病原菌和寄生虫卵，达到无害化效果。
从图1可以看出，试验中，堆体温度经历了升温、持续高温、降温3个阶段。在升温阶段，堆体通过生物反应放出大量热量，大大超出热漏的热量，从而使堆体温度快速上升，在40小时以内即可达到60度以上，在60小时左右达到堆肥温度的峰值69.27度。在持续高温阶段，堆肥保持在60度以上可达200小时左右，在降温阶段，堆体经过140小时左右的反应，温度降至50度以下，此时可以进行一次翻堆。一次翻堆后，堆体温度通过生物反应重新上升到55度左右，此时由于***放热大于产生热量，在维持40-60小时后，堆肥温度即开始下降至50度以下。
堆体升温过程速度快，达到的峰值温度高，维持60度以上高温长达200小时，一次翻堆效果明显，翻堆后在较短时间内进入降温阶段。以上都说明堆肥过程优良，无害化效果好。
2.堆肥过程自动控制通风、发酵周期分析
本试验采用氧浓度自动控制装置调节通风量，当氧浓度过低时，风机自动开启，按照堆肥过程中有机物逐渐减少，好氧速率随之减少的规律，日累计通风时间随着堆肥进程应逐渐降低，所以通风时间可以作为判定堆肥效果的一个因素。堆肥腐熟度的一个指标是耗氧速率<0.1％-O2/min，根据风机启停数据和氧控制中的上下限设置，可计算出堆肥堆的耗氧速率。
图2是一个污泥发酵周期的实际数据曲线。从图2可以看出，日累计通风时间随着堆肥进程逐渐降低。在第十一天，该堆肥堆的好氧速率已经下降到0.1％-O2/min以下。说明堆肥效果优良，堆肥周期短，效率高。
3.堆肥前后含水率变化
在污泥堆肥的过程中，堆体内的水分通过***放热蒸发等反应释放到堆体外。含水率降低程度，是污泥堆肥效果的一个表征。从图3可以看出，试验中堆肥的含水率随着时间的变化，基本呈降低趋势，最终条垛的含水率可降低约15％，效果明显。
4.堆肥前后有机质变化
通常认为，堆肥过程中其挥发性固体含量下降至一个相对稳定值是堆肥接近腐熟的一个重要标志，使用未腐熟的污泥堆肥会导致烧苗烧根，按照美国科罗多州健康标准局的要求，堆肥产品中挥发性固体含量低于65％就满足要求。
从图4可以看出，随着污泥堆肥时间的增加，堆肥中有机质呈明显下降趋势，经过30d的堆肥过程，有机质可以达到50％以下，反映了堆肥中有机物被微生物分解利用。
5.减量化指标
减量化是污泥堆肥处理的一个重要考核指标，实验中污泥条垛发生减量现象如图5所示，减量在35-40％之间，减量效果明显。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (4)

1.一种污泥堆肥进料的预处理方法，其特征在于：在进行堆肥处理前，在污泥中添加辅料，通过搅拌使污泥与辅料混合均匀，增加堆肥进料的透气性并降低含水率，达到优化堆肥效果的目的，所述辅料为花生壳，所述添加辅料的质量百分含量≥7％。
2.根据权利要求1所述的一种污泥堆肥进料的预处理方法，其特征在于：所述添加辅料的质量百分含量为13％。
3.根据权利要求1所述的一种污泥堆肥进料的预处理方法，其特征在于：所述搅拌采用机械搅拌的方式。
4.根据权利要求1所述的一种污泥堆肥进料的预处理方法，其特征在于：堆肥效果通过堆肥指标检验，堆肥指标检验包括堆肥过程温度变化、堆肥过程自动控制通风分析、发酵周期分析、堆肥前后含水率变化、堆肥前后有机质变化、无害化指标、减量化指标、堆肥产品营养指标。
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