專利名稱：一種污泥資源化綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污泥資源化綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展、人們環(huán)境保護意識的增強，國家對污水排放制定了較嚴格可行的標準，建成了各種類型和不同規(guī)模的污水處理廠，問題就是如何為這些污水廠分離出物質(zhì)一污泥尋找一條出路。在我國，由于經(jīng)濟和技術(shù)上的原因，目前污泥尚無穩(wěn)定合理的出路。有資料表明， 在建成的污水處理廠中約有90%沒有污泥處理的配套設(shè)施，60%以上的污泥未經(jīng)任何處理就直接農(nóng)用，而消化后的污泥也由于未進行無害化處理不符合污泥農(nóng)用衛(wèi)生標準。有些地方，由于不合理使用污泥造成重金屬、有機物污染以及病蟲害等，導(dǎo)致嚴重的食品污染問題，直接危及人體健康。目前，國內(nèi)外污泥處置處理所依循的原則均應(yīng)是“減量化、穩(wěn)定化、 無害化和資源化”，是科學(xué)地處理這類污泥的唯一途徑。目前污泥的處置方式主要有土地利用、填埋、填海、焚燒等，少量用于燒制建材磚、 農(nóng)用等，這些處置方式有的也存在嚴重問題，例如
⑴土地利用的優(yōu)點是成本低、可回收污泥中養(yǎng)分。但由于污泥中含有大量病原菌、寄生蟲、有色金屬、有機污染物等難降解的毒有害物質(zhì)，未經(jīng)穩(wěn)定化、無害化處理而濫用污泥有可能造成土壤二次污染，進而通過食物鏈危害人體健康。⑵填埋則需要尋找合適的場地，而這些場地往往不宜尋找，同時，污泥中的有害成分會滲漏到地下水中造成污染，同時，填埋場的衛(wèi)生、臭氣問題常帶來二次污染。因此，填埋并沒有最終消除污染，只是起到延緩的作用。⑶污泥中有害成分進入大海中必定會危害海洋生態(tài)系統(tǒng)，威脅人類食物鏈，造成全球范圍內(nèi)的環(huán)境污染。⑷污泥的直接焚燒需要的費用較高；在焚燒過程中產(chǎn)生飛灰、爐渣和煙氣。在焚燒的灰渣中，尤其是飛灰中含有較多Cd，Pb及其他重金屬，屬于危險廢棄物，若處理不當，容易滲漏而污染地下水體、附近地表水體和土壤，進而危害人類健康；在排放的煙氣中含有二噁英和呋喃等劇毒物質(zhì)，產(chǎn)生二次污染；同時，污泥中的有用成分未得到充分利用，浪費了大量有利于植物生長的營養(yǎng)元素。我們認為污泥的處置應(yīng)與污泥資源化相結(jié)合，而選擇有效的處置方法，應(yīng)兼顧經(jīng)濟效益與環(huán)境生態(tài)效益之間的均衡。首先，我國經(jīng)濟并不很富裕，資源相對短缺的國情，考慮將污泥處理后做燃料，進行資源最大化應(yīng)用；其次我國是農(nóng)業(yè)大國，無論從經(jīng)濟因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥進行無害化處理后做肥料，進行農(nóng)用資源化具有廣闊前景的處
置方法。中國專利CN200910039297. 1提出一種有機廢棄物快速堆肥處理的方法，該方法通過二次發(fā)酵，最終使有機廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆斓目勺鳛橛袡C肥的物料。但是該方法發(fā)酵期總長達兩個月以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有污泥處理技術(shù)的不足，提供一種污泥資源化綜合利用的方法，城市污水廠污泥、食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿等有機廢棄物經(jīng)過處理后，可做成燃料及堆肥，實現(xiàn)資源化綜合利用。本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種污泥資源化綜合利用的方法，包括如下步驟
(1)對城市污水廠污泥進行脫水，得到含水率為7(Γ80重量％的污泥；
(2)將步驟(1)所得污泥，與食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便分別進行分析檢測，加入 0. Γ0. 2重量％除臭微生物菌進行除臭；
(3)對步驟(2)所得除臭后的污泥、食物殘渣、生活垃圾進行分揀；
(4)將步驟(3)處理的6 7份污泥，2 3份由食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿組成的混合原料與廣2份回用縫松污泥在5飛MPa下進行攪拌，同時使混合物料的溫度上升至4(T45°C ；直至混合物的含水量為55 65重量％ ；
(5)將步驟(4)所得混合物在發(fā)酵槽內(nèi)進行通風(fēng)、攪拌發(fā)酵；發(fā)酵溫度為4(T80°C，發(fā)酵時間為6 7天；得到含水量為2(Γ25重量％的縫松污泥；
(6)對將步驟(5)所得縫松污泥進行后處理。城市污水廠污泥等有機廢棄物常常帶有惡臭等異味，因此，步驟(2)中，加入的除臭微生物優(yōu)選為微生物孢子菌。加入微生物進行除臭，不會造成二次污染，無毒、無害、對皮膚不造成過敏、不含有害物質(zhì)和磷酸鹽、不會污染空氣、不會破壞農(nóng)作物土壤等、并能分解有機物質(zhì)；比化學(xué)法一次性中和除臭更天然，對環(huán)境更友好。作為一種優(yōu)選方案，步驟(4)中，所述由食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿組成的混合原料的含水量為4(Γ42重量％。作為一種優(yōu)選方案，步驟(4)中，所述回用縫松污泥為步驟(5)所得縫松污泥。步驟(4)控制在5飛MPa的高壓下進行加壓攪拌處理，可以破壞各種原料的組織； 同時，在攪拌的過程中，物料會逐漸升溫，控制溫度在40 45°C，可以提高高溫需氧型菌的活性，降低中溫厭氧型菌的活性及雜菌活性、降低病原菌的活性和雜草種子的機能，從而縮短后續(xù)步驟中發(fā)酵的時間。步驟(4)中，由食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿組成的混合原料是作為一種水分調(diào)整材料的作用存在的；
回用縫松污泥則是同時起到菌種及水分調(diào)整材料的作用。在初次運行的過程中，步驟 (4)需要添加相對于污泥和混合原料的總重量的0. 2^0. 3%好氧發(fā)酵劑。所述好氧發(fā)酵劑由細菌、絲狀菌、酵母菌、放線菌等多種天然有益的活性功能微生物組成菌群。運行穩(wěn)定后， 則可以直接采用得到的含有上述微生物的成熟堆肥作為菌種，無需再添加新的物質(zhì)。發(fā)酵的本質(zhì)是酶的反應(yīng)，也是微生物分解有機物化合物乙醇類、有機酸類、二氧化碳等物質(zhì)的過程。隨著微生物或微生物分泌產(chǎn)生的作用，城市污水廠污泥等廢棄物中的有機成分分階段分解，變成對土壤改善有用的有機肥料，并且使其中的養(yǎng)分得到充分保留。步驟(5)中所述發(fā)酵過程靠自身發(fā)酵過程放出大量的熱量，維持整個發(fā)酵過程，能耗低，發(fā)酵時間短，作為一種優(yōu)選方案，步驟(5)中，所述發(fā)酵過程中，溫度在6(T8(TC的發(fā)酵天數(shù)為4飛天。發(fā)酵過程蒸發(fā)出的水汽由排氣口排出，使混合污泥的含水量降至20 25 重量％，有機物分解率20%，有機物可減量70%，得到縫松污泥。步驟(5)的發(fā)酵過程為好氧發(fā)酵，因此需要設(shè)置通風(fēng)裝置進行發(fā)酵，然而，好氧發(fā)酵產(chǎn)生的惡臭及有害物質(zhì)容易對人體及環(huán)境做成負面的影響；因此，另一方面，步驟(5)的發(fā)酵槽還配套了抽風(fēng)機、活性炭、海藻石、原子纖維吸附器、噴淋式循環(huán)吸收塔，可以控制發(fā)酵槽中惡臭及有害物質(zhì)的排放。厭氧發(fā)酵是在特定的密閉條件下進行的。如，制作沼氣，或因高度缺氧，一些兼性微生物被迫厭氧發(fā)酵。采用好氧發(fā)酵，其發(fā)酵強度和程度均優(yōu)于厭氧發(fā)酵。同時，好氧發(fā)酵條件要求相對較寬松，發(fā)酵較徹底，在發(fā)酵過程中可露天也可室內(nèi)放置，好氧發(fā)酵得到產(chǎn)物外觀縫松，質(zhì)量優(yōu)。步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥干燥至含水率低于15%后，與調(diào)配劑進行調(diào)配，得到不同品質(zhì)的堆肥，得到堆肥。這里所說的調(diào)配劑是指本領(lǐng)域常用的用于調(diào)配堆肥中營養(yǎng)成分如氮、磷、鉀等元素的調(diào)配劑。步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥與燃煤混合，得到燃料。作為一種優(yōu)選方案，步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥與燃煤按纊9:廣2的重量比混合，得到燃料。所述燃料的熱值為燃煤的45 50%。因此，該燃料燃燒時能有效削減燃料費和CO2的排放，減少對環(huán)境的污染，節(jié)約能源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
(1)本發(fā)明采用添加微生物孢子菌進行除臭，不會造成二次污染，無毒、無害、對皮膚不造成過敏、不含有害物質(zhì)和磷酸鹽、不會污染空氣、不會破壞農(nóng)作物土壤等、并能分解有機物質(zhì)；比化學(xué)法一次性中和除臭更天然，對環(huán)境更友好；
(2)本發(fā)明的發(fā)酵程度高，發(fā)酵速度快，在6 7天即可完成發(fā)酵過程，好氧發(fā)酵得到產(chǎn)物外觀縫松，質(zhì)量優(yōu)；
(3)本發(fā)明得到的縫松污泥可以作為肥料或者燃料；作為肥料時，可以使差的土壤土質(zhì)得到恢復(fù)，為微生物創(chuàng)造生活環(huán)境，可種出抗病蟲害強的植物；作為燃料時，易燃燒、燃燒完全、熱值高、削減燃料費和CO2的排放，減少對環(huán)境的污染，節(jié)約能源。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。實施例1
經(jīng)脫水除臭分揀處理后的7份城市污泥(含水72%)，2份食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便的混合材料(水分42%)及1份回用縫松污泥(水分25%)，在鍋流加壓混煉攪拌混合器中經(jīng)混合、加壓至5. 5 MPa、升溫至43°C，污泥含水率降至63%，然后送入發(fā)酵槽升溫發(fā)酵，高溫發(fā)酵溫度60 75°C維持4天，發(fā)酵總時間為9天，污泥含水率降至22%，得到縫松污泥。所述縫松污泥9份與1份燃煤混合用于做燃料，熱值為標煤的48%(標煤熱值為 7000千卡/千克)。所述縫松污泥送去干燥制得堆肥，指標如下
權(quán)利要求
1.一種污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于包括如下步驟(1)對城市污水廠污泥進行脫水，得到含水率為7(Γ80重量％的污泥；(2)將步驟(1)所得污泥，與食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便分別進行分析檢測，加入 0. Γ0. 2重量％除臭微生物菌進行除臭；(3)對步驟(2)所得除臭后的污泥、食物殘渣、生活垃圾進行分揀；(4)將步驟(3)處理的6 7份污泥，2 3份由食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿組成的混合原料與廣2份回用縫松污泥在5飛MPa下進行攪拌，同時使混合物料的溫度上升至4(T45°C ；直至混合物的含水量為55 65重量％ ；(5)將步驟(4)所得混合物在發(fā)酵槽內(nèi)進行通風(fēng)、攪拌發(fā)酵；發(fā)酵溫度為4(T80°C，發(fā)酵時間為6 7天；得到含水量為2(Γ25重量％的縫松污泥；(6)對將步驟(5)所得縫松污泥進行后處理。
2.如權(quán)利要求1所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(4)中，所述由食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿組成的混合原料的含水量為4(Γ42重量％。
3.如權(quán)利要求1所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(4)中，所述回用縫松污泥為步驟(5)所得縫松污泥。
4.如權(quán)利要求1所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(5)中，所述發(fā)酵過程中，溫度在6(T8(TC的發(fā)酵天數(shù)為4飛天。
5.如權(quán)利要求1所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥干燥至含水量低于15重量％后與調(diào)配劑進行調(diào)配，得到堆肥。
6.如權(quán)利要求1所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥與燃煤混合，得到燃料。
7.如權(quán)利要求6所述污泥資源化綜合利用的方法，其特征在于步驟(6)中所述后處理為將縫松污泥與燃煤按纊9:廣2的重量比混合，得到燃料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污泥資源化綜合利用的方法。該方法包括如下步驟對城市污水廠污泥進行脫水；將脫水后的污泥與食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便分別進行分析檢測，同時除臭；再對除臭后的污泥、食物殘渣、生活垃圾進行分揀；按一定比例，將污泥、食物殘渣、生活垃圾、人畜糞便、農(nóng)作物秸桿與回用的縫松污泥在5~6MPa下攪拌，同時控制攪拌溫度在40~45℃，直至混合物的含水量為55~65重量%，將混合物在發(fā)酵槽內(nèi)進行好氧發(fā)酵6~7天，得到縫松污泥，對縫松污泥進行后處理，得到肥料或燃料。本方法具有發(fā)酵程度高，發(fā)酵速度快，環(huán)境友好等效果，后處理得到肥料或者燃料可以改善土壤或節(jié)約能源。
文檔編號C02F11/04GK102249508SQ20111014689
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者吳陽東, 王永成 申請人:廣州科城環(huán)?？萍加邢薰?br>