CN108424215A - 一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体废物处理技术领域，更具体地，涉及一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，对园林垃圾进行分拣破碎后再进行酸水解；酸水解完成后，对污泥添加调理剂后进行板框压滤脱水处理；脱水污泥、园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料按比例混合均匀形成堆肥物料后，对堆肥物料进行升温和通风处理；将堆肥物料送入好氧堆肥设备进行发酵，本发明具有将废弃物资源化、使污泥和园林垃圾得到有效利用、并快速转化为有机肥料的优点。
Description
技术领域
本发明涉及固体废物处理技术领域，更具体地，涉及一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法。
背景技术
近年来，随着我国人口增长与生活水平提高，国家对环境污染治理力度也逐渐加大，随之带动了污水处理事业的发展，而与此同时，污水处理过程产生的污泥量也逐渐加大，倘若处理不当，将造成严重的二次污染。
且由于城市绿化面积不断扩大，园林绿化废弃物数量巨大且逐年上升，但绝大部分废弃物没有实现资源化利用，大部分作为城市垃圾填埋或焚烧，不仅造成生物质资源浪费、占用土地资源，还会增加垃圾处理的成本。
市政污泥本身含有丰富的有机质，高N、P，因此污泥堆肥化利用是目前我国最常见的污泥处理方式之一。但传统的污泥好氧堆肥技术存在C/N比过低（（5-15）：1），含水率较高的特点，而园林垃圾含有丰富的有机物，C/N比较高（（30-50）：1），含水率低；利用污泥与园林垃圾的堆肥化处理，能够将有机废弃物中的有机物转化为高质肥料，不仅使废物得到利用，还能使污泥无害化，消除污染。
而园林垃圾中含有大量的木质纤维素，木质素的降解严重影响和限制着纤维素和半纤维素的降解，因此木质素的生物降解是堆肥有降解过程中的限速环节。堆肥化处理中，常因含有木质素而致使堆肥反应时间长、腐熟不充分、产品粒径较大，导致堆肥成品的经济实用价值较低而不具有市场竞争力。因此，寻找一种高效堆肥的方法显得尤其重要。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，具有将废弃物资源化、使污泥和园林垃圾得到有效利用、并快速转化为有机肥料的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，包括有以下步骤：
S1:对园林垃圾进行分拣，去除非植物异物，并将分拣后的园林垃圾破碎至粒径为1~2cm；
S2:步骤S1完成后，将部分破碎后的园林垃圾进行酸水解；
S3:步骤S2完成后，部分破碎后的园林垃圾酸水解完成，对含水率为95~99%的污泥添加调理剂，进行板框压滤脱水处理；
S4: 步骤S3完成后，将脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料按比例混合均匀形成堆肥物料，使堆肥物料的C/N比为（25~35）∶1，含水率为55%~65%；
S5: 步骤S4完成后，对堆肥物料进行升温和通风处理，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h；
S6: 步骤S5完成后，将堆肥物料送入好氧堆肥设备进行发酵，维持温度在55℃~70℃之间，堆肥时间为2~3周。
本申请提供的技术方案中，对物料进行预处理过程中，对部分园林垃圾进行酸水解，其中园林垃圾是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物残体，主要包括但不限于树叶、草屑、树木与灌木剪枝等，其主要成分为木质纤维。水解过程中的水解方法是以固液比为1：3的比例添加部分破碎后的园林垃圾和浓度为2%的稀硫酸，在140℃下进行水解2h。
脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料按比例混合发酵，其中比例为4:3:2:1，使堆肥物料的C/N比为（25~35）∶1。污泥调理剂为38%的氯化铁和6.29kg氧化钙，每立方米湿污泥添加3.77L，经过板框压滤机压滤后，可控制脱水污泥含水率在55~65%之间。
本申请中，一方面，通过酸水解能够有效破坏植物细胞壁的原本结构，分离或脱除部分木质素，降低纤维素结晶度，增加原料底物的孔隙率，从而提高物料中流体的传质系数和底物的可及性，达到提高堆肥效率的目的；另一方面，添加调理剂的脱水污泥呈碱性，可以中和酸水解园林垃圾的酸性，调节堆肥物料PH至适宜范围；与此同时，未经水解的园林垃圾含水率一般较低，可作为水分调节剂调节堆肥物料的含水率至适宜范围。而回流的堆肥腐熟料含有丰富的堆肥微生物种群，减少了好氧堆肥的菌剂成本。
在一个实施方式中，给予堆肥堆体一个快速启动环境，开启强制升温和通风***，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h，氧气量为0.1m³/（m³·min）。给予堆肥微生物一个适宜快速生长的环境条件，利用太阳能能够起到降低电消耗的效果。
本发明的有益效果是：实现污泥和园林垃圾资源化，通过对园林垃圾的预处理，以及污泥的调理，使其在混合过程中不需要添加其他调理剂即可调节到堆肥最适初始条件（C/N比、含水率与pH值）。同时利用太阳能给予堆肥微生物一个初始堆肥“能量”，加速微生物的生长，从而实现废弃物高效低耗转化为肥料的目的。
附图说明
图1是本发明在实施例中方法步骤示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，包括有以下步骤：
S1:对园林垃圾进行分拣，去除非植物异物，并将分拣后的园林垃圾破碎至粒径为1~2cm；
S2:步骤S1完成后，将部分破碎后的园林垃圾进行酸水解；
S3:步骤S2完成后，部分破碎后的园林垃圾酸水解完成，对含水率为95~99%的污泥添加调理剂，进行板框压滤脱水处理；
S4: 步骤S3完成后，将脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料按比例混合均匀形成堆肥物料，使堆肥物料的C/N比为（25~35）∶1，含水率为55%~65%；
S5: 步骤S4完成后，对堆肥物料进行升温和通风处理，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h；
S6: 步骤S5完成后，将堆肥物料送入好氧堆肥设备进行发酵，维持温度在55℃~70℃之间，堆肥时间为2~3周。
在步骤S1中，先对园林垃圾进行分拣，去除塑料袋等非植物异物，并将分拣后的园林垃破碎至粒径为1~2cm，将部分破碎后的园林垃圾进行酸水解，以固液比为1：3的比例添加部分破碎后的园林垃圾和浓度为2%的稀硫酸，在140℃下进行水解2h。对含水率为99%的污泥添加调理剂板框压滤处理。
再按照脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾（包含水解液）、堆肥腐熟料按4:3:2:1比例添加物料，并混合均匀，使堆肥物料的C/N比为25:1，含水率为65%。
本实施例中，通过对堆肥物料进行强制升温和通风，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h，氧气量为0.1m³/（m³·h），强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
最后送入好氧堆肥设备进行发酵，维持温度在55℃~70℃之间，堆肥时间为16d。
实施例2
本实施例中，提供一种利用污泥和园林垃圾高效堆肥的方法，具体方法为：
先对园林垃圾进行分拣，去除塑料袋等非植物异物，并将分拣后的园林垃破碎至粒径为1~2cm。
将破碎后的园林垃圾进行酸水解，以固液比为1：3的比例添加破碎后的园林垃圾和浓度为2%的稀硫酸，在140℃下进行水解2h。对含水率为99%的污泥添加调理剂板框压滤处理。
再按照脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾（包含水解液）、堆肥腐熟料按7:7:4:2比例添加物料，并混合均匀，使堆肥物料的C/N比为30:1，含水率为60%。
本实施例中，通过对堆肥物料进行强制升温和通风，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h，氧气量为0.1m³/（m³·h），强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
最后送入好氧堆肥设备进行发酵，维持温度在55℃~70℃之间，堆肥时间为20d。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，其特征在于，包括有以下步骤：
S1:对园林垃圾进行分拣，去除非植物异物，并将分拣后的园林垃圾破碎至粒径为1~2cm；
S2:步骤S1完成后，将部分破碎后的园林垃圾进行酸水解；
S3:步骤S2完成后，部分破碎后的园林垃圾酸水解完成，对含水率为95~99%的污泥添加调理剂，进行板框压滤脱水处理；
S4: 步骤S3完成后，将脱水污泥、未酸水解处理园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料按比例混合均匀形成堆肥物料，使堆肥物料的C/N比为（25~35）∶1，含水率为55%~65%；
S5: 步骤S4完成后，对堆肥物料进行升温和通风处理，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h；
S6: 步骤S5完成后，将堆肥物料送入好氧堆肥设备进行发酵，维持温度在55℃~70℃之间，堆肥时间为2~3周。
2.根据权利要求1所述的一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，其特征在于，酸水解的方法为，将破碎后园林垃圾和浓度为2%的稀硫酸以组分比为1：3的比例进行混合，在140℃下进行水解2h。
3.根据权利要求1所述的一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤S4中，脱水污泥、园林垃圾、酸水解处理园林垃圾、堆肥腐熟料以组分比为4:3:2:1进行混匀发酵。
4.根据权利要求1所述的一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤S3中，污泥调理剂每立方米湿污泥添加3.77L浓度为38%的氯化铁和6.29kg氧化钙，可控制脱水污泥含水率在55~65%之间。
5.根据权利要求1所述的一种污泥和园林垃圾高效低耗好氧堆肥的方法，其特征在于，给予堆肥堆体一个快速启动环境，开启强制升温和通风***，控制堆肥物料温度维持在40℃~50℃/24h，氧气量为0.1m³/（m³·min），所需能源由太阳能提供，不足部分由电能补充。
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