CN1858025A - 污泥转化成肥料的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种污泥转化成肥料的处理工艺，步骤是：A.物料调节：先将有机膨松剂和调理剂与CK－21好氧菌种混合发酵，再将污泥脱水后，加入发酵好的有机膨松剂和调理剂；B.堆肥发酵：在有氧条件下，利用CK－21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解；C.陈化，采用自然堆放的方式，使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥，继续进行二次发酵，将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥；D.制成肥料。此工艺可将污泥无害化处理，大大减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物，从而减少对环境的污染，在污泥无害化处理的基础上，充分利用污泥资源，生产有机复合肥，降低有机肥的制造成本，为土壤提供丰富的有机物质，促进植物根系发育。

Description

污泥转化成肥料的处理工艺
技术领域
本发明属于环境与资源化利用的技术领域，涉及污泥无害化处理及生物资源化利用，与污泥转化成肥料的处理工艺有关。
背景技术
城市污水净化处理剩余的大量污泥中，既含有一定的营养元素，又含有许多有害成分，肆意堆放不仅大量占用有限的土地资源，而且易造成二次污染，同时还造成大量的资源浪费。
国际上污泥处置方式主要有焚烧、卫生填埋、投海和农业利用，也有炼制矿物油或型煤粘结剂，但基于经济和环境的压力以及资源化考虑，海洋投放已被禁止，填埋占地多，渗滤液污染地下水，其它污泥处理的方法也无法将污泥中的有效成分充分利用。
而污泥有机物含量丰富、结构良好、吃水力强，极适合于做为有机肥的主要原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥转化成肥料的处理工艺，将污泥无害化处理，并充分资源化利用。
为达成上述目的，本发明的解决方案是步骤如下：
步骤A、物料调节：先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵，以降低有机膨松剂和调理剂的含水量，提高单位菌种数量，避免污泥发酵前期的生长时间太长，大大缩短了污泥发酵成熟时间；再将污泥脱水后，并加入发酵好的有机膨松剂和调理剂，调整脱水污泥的水分和碳氮比；
步骤B、堆肥发酵：在有氧条件下，利用CK-21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解，使污泥中的挥发性物质降低，臭气减少，杀灭寄生虫卵和病原微生物，使污泥含水率降低，变得疏松、分散；
步骤C、陈化，即二次发酵，采用自然堆放的方式，使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥，继续进行二次发酵，将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥；
步骤D、制成肥料。
其中，上述步骤A中添加的有机膨松剂和调理剂是按重量百分比由蘑菇渣70-85％、花生壳5-10％、粉煤灰5-10％和膨润土5-10％配料，以降低物料的堆比重，降低水分，并加大疏松程度，增加与空气的接触面积，有利于好氧发酵。
上述步骤A中有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种是按1∶10的重量比混合发酵，使有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20％-30％，单位菌种数量为5×107/g。
上述步骤A中污泥干固体含水率82-84％，按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料，C/N比为30-35，混合料含水率45-60％。
上述步骤B中供气量为0.1-0.2m3/m3.min，发酵温度为50-60℃，发酵时间为12-15天。
上述步骤B堆肥发酵同时增加一个步骤B’——去除臭味，将堆肥发酵中产生的臭气收集，送到生物滤池中，臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触，用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来，再从底部进入生物滤池，由下向上通过生物填料，由填料表面的生物吸收、分解有害成份，气体从上部排出。
上述步骤C中陈化发酵温度为40-50℃，陈化发酵时间为20-30天。
上述步骤C后增加一个步骤C’——添加辅料，辅料为氮磷钾无机养分，以便最终制成复混肥。
上述步骤D是将发酵后的污泥造粒，烘干，冷却，即制成肥料。
采用上述处理工艺后，本发明可以大大减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物，从而减少对环境所造成污染，在污泥无害化处理的基础上，充分利用污泥资源，生产有机复合肥，降低有机肥的制造成本，为土壤提供丰富的有机物质，促进植物根系发育。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明的较佳实施例，其具体加工工艺的步骤是：
一、调节物料。
先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵，以降低有机膨松剂和调理剂的含水量，提高单位菌种数量，避免污泥发酵前期的生长时间太长，大大缩短了污泥发酵成熟时间。有机膨松剂可选用农作物秸秆粉、木屑、稻壳等，加入这些干燥、较轻而易分解的物料，可以降低整个物料的堆比重，并加大疏松程度，增加与空气的接触面积，有利于好氧发酵。调理剂可选用粉煤灰、膨润土等干燥的物质，以降低水分，或根据资源情况，可用种植蘑菇的下脚料-蘑菇渣或花生壳作膨松剂，其原料以棉仔壳和谷糠为主，比重较轻。有机膨松剂和调理剂的实际配比可以是按重量百分比由蘑菇渣70-85％、花生壳5-10％、粉煤灰5-10％和膨润土5-10％配料，有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种以按1∶10的重量比混合发酵为佳，有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20％-30％，单位菌种数量为5×107/g。再将污泥脱水后，并加入发酵好的有机膨松剂和调理剂，调整脱水污泥的水分和碳氮比，实际工艺中，污泥干固体含水率82-84％，按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料，C/N比为30-35，混合料含水率45-60％。
二、堆肥发酵。
在有氧条件下，利用好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解，使污泥中的挥发性物质降低，臭气减少，杀灭寄生虫卵和病原微生物，使污泥含水率降低，变得疏松、分散，便于储存和使用。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，就必然造成堆肥物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的微生物死亡，耐高温的细菌快速繁殖。好氧堆肥在发酵槽内进行，在发酵槽底部安装曝气管，由鼓风机通过曝气管强制通风供给氧气，供气量为0.1-0.2m3/m3.min，形成好氧发酵环境，避免污泥厌氧发臭。发酵槽采用翻堆机搅拌物料并同时向后移位，氧的供给情况和发酵间保温程度对堆肥的温度上升有很大影响，堆肥周期约为12-15天，堆肥温度可以上升至60-70℃。工艺控制中根据堆肥物料的温度、水分、氧含量等参数的变化，由控制***开启鼓风机向发酵槽内曝气同时抽出废气。经过一个周期的堆肥，发酵后的污泥含水率可降低至40％以下，有机物降解率大于50％，容积减量大于30％，无恶臭，蠕虫卵死亡率大于95％，粪大肠菌群菌值小于0.01，这样，可以减少了污泥的臭气、杀灭寄生卵和病原微生物，从而减少对环境所造成污染，在污泥无害化处理的基础上，充分利用污泥资源，将污泥转化为有机肥。
三、陈化，即二次发酵。
采用自然堆放的方式，使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥，继续进行二次发酵，将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥，以满足后续制肥工艺的要求。此步骤不需要强制通风供氧，陈化周期约为20-30天，陈化过程堆肥温度逐渐下降，稳定在40℃时，堆肥腐熟，形成腐殖质，二次发酵后的污泥含水率可降低至30％以下，污泥呈粉状、深棕色。
四、制成肥料。
将发酵后的污泥造粒，烘干，冷却，即制成肥料。
污泥堆肥要作为产品销售还应根据用途和市场需要进行加工，制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，进而提高综合经济效益。
方法一是直接将腐熟堆肥进行干燥、粉碎、筛分分级后包装，作为有机肥销售，用于农田、菜园、果园或作土壤改良剂。
方法二是在二次发酵后增加一个步骤——添加辅料，辅料为氮磷钾等无机养分。用有机肥再添加氮磷钾无机养分，生产有机无机复混肥，降低有机肥的制造成本，提高肥效，本产品为土壤提供丰富的有机物质，促进植物根系发育，在市场上更受欢迎。
为了进一步减少了污泥的臭气，在堆肥发酵同时去除臭味。
在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，废气必须进行除臭处理后才能排放。处理方法采用生物滤池，处理过程为用引风机将发酵间中产生的臭气收集，用管道输送到生物滤池中，臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触，用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来。然后再从底部进入生物滤池，由下向上通过生物填料，由填料表面的生物吸收、分解有害成份，气体从上部排出。洗涤水循环使用，补充水使用污水处理的中水，溢流水进入排水管网，返回到污水处理厂。通过这样处理后废气中NH3、H2S的去除率均可达到98％以上。
除臭前，氨：300mg/m3，硫化氢：150mg/m3，臭气浓度：≥2000；
除臭后，氨：1.5mg/m3，硫化氢：0.06mg/m3，三甲胺：0.08mg/m3，甲硫醇：0.007mg/m3，臭气浓度：20。
本文所述的CK-21好氧菌种即chikashin-21好氧菌种，是由日本石丸科技株士会社生产提供，为公知菌种。

Claims (9)

1、污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是步骤如下：
步骤A、物料调节：先将有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种混合发酵，降低有机膨松剂和调理剂的含水量，单位菌种数量；再将污泥脱水后，加入发酵好的有机膨松剂和调理剂，调整脱水污泥的水分和碳氮比；
步骤B、堆肥发酵：在有氧条件下，利用CK-21好氧细菌对污泥中的有机物进行吸收、氧化、分解；
步骤C、陈化，即二次发酵，采用自然堆放的方式，使堆肥发酵后尚未达到腐熟的污泥，继续进行二次发酵，将污泥中剩余有机物被进一步分解、稳定、干燥；
步骤D、制成肥料。
2、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤A中添加的有机膨松剂和调理剂是按重量百分比由蘑菇渣70-85％、花生壳5-10％、粉煤灰5-10％和膨润土5-10％配料。
3、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤A中有机膨松剂和调理剂与CK-21好氧菌种是按1∶10的重量比混合发酵，有机膨松剂和调理剂的含水量降低至20％-30％，单位菌种数量为5×107/g。
4、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤A中污泥干固体含水率82-84％，按重量百分比在20份污泥干固体量中加入7份已发酵的有机膨松剂、调理剂及CK-21好氧菌种混合而成的物料，C/N比为30-35，混合料含水率45-60％。
5、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤B中供气量为0.1-0.2m3/m3.min，发酵温度为50-60℃，发酵时间为12-15天。
6、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤B堆肥发酵同时增加一个步骤B’——去除臭味，将堆肥发酵中产生的臭气收集，送到生物滤池中，臭气首先进入水喷淋段与喷淋水逆向接触，用水将气体中的可溶于水的有害成份洗涤下来，再从底部进入生物滤池，由下向上通过生物填料，由填料表面的生物吸收、分解有害成份，气体从上部排出。
7、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤C中陈化发酵温度为40-50℃，陈化发酵时间为20-30天。
8、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤C后增加一个步骤C’——添加辅料，辅料为氮磷钾无机养分。
9、如权利要求1所述污泥转化成肥料的处理工艺，其特征是：步骤D是将发酵后的污泥造粒，烘干，冷却，即制成肥料。
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