專利名稱：一種低強度連續(xù)曝氣快速生物干化方法
技術領域：
本發(fā)明公開了一種低強度連續(xù)曝氣快速生物干化方法，具體涉及一種污泥快速生物干化處置新工藝。
背景技術：
隨著我國快速城市化，城市污水處理率迅速增加，城市污水廠產(chǎn)生的污泥也大幅度增加，據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年產(chǎn)生的干污泥量達800萬噸。處理處置城市污泥需遵循減量化、穩(wěn)定化、無害化、再利用的原則。目前污泥處置方法主要有填埋、土地利用和焚燒等。由于城市污泥濃縮脫水后含水率仍高達80%，這樣的污泥具有體積大、不利于運輸、性質(zhì)不穩(wěn)定等缺點，因此，對城市污泥進行干化處理、降低其含水率，是目前解決污泥處置過程中關鍵所在。傳統(tǒng)的污泥干化采用污泥干化場的形式，將污泥堆積在室外的干化場，通過自然通風和重力作用對污泥進行干化?，F(xiàn)代化的干化工藝主要為熱干化，通過外加熱源將污泥中的水分蒸發(fā)，應用較多的熱干化是利用煤、油或高熱蒸汽直接或間接提供熱能，使污泥中的水分蒸發(fā)，實現(xiàn)污泥干化。雖然熱干化具有占地面積小、減量化明顯、產(chǎn)品用途靈活等優(yōu)點，但熱干化工藝也存在很多問題，主要是投資和運行費用高、設備運行能耗高，難以大面積推廣應用。因此，發(fā)展更經(jīng)濟、更節(jié)能的干化技術成為我國城市污泥處理處置的迫切需要，生物干化是在通風供氧條件下，污泥中的微生物利用易降解有機物進行好氧呼吸，滿足自身生長繁殖需求的同時并釋放出大量生物能。這部分能量可使物料溫度顯著升高，一般可達60°C,最高可達到70°C以上。污泥中的水分在生物能的加熱下轉(zhuǎn)化為水蒸氣，通過自由擴散和強制對流進入物料中的孔隙，被風機鼓入的干燥空氣帶出堆體，從而實現(xiàn)連續(xù)不斷的·脫水干化。中國專利申請CN1587213A公開了一種用新型調(diào)理劑進行污泥堆肥化的方法，該方法將污泥與調(diào)理劑混合均勻后，控制動態(tài)好氧發(fā)酵裝置的通風量和攪拌頻率，通風強度為100L/min -300L/min,即6_12 m3/h,污泥堆肥周期為7_14天。該工藝在堆肥過程中通風量較大，堆肥過程中需要機械攪拌，間歇通風控制不好容易造成缺氧或厭氧，容易產(chǎn)生臭味氣體，通風和機械攪拌能耗高。本發(fā)明公開了一種低強度連續(xù)曝氣污泥生物干化工藝，本發(fā)明要求的曝氣強度(O. 5m3/h _5m3/h)較已公開的專利明顯降低，大大節(jié)約了曝氣能耗，本工藝連續(xù)低強度曝氣，能有效減少臭味等二次污染的發(fā)生，無需機械攪拌，能耗低，能縮短干化周期，從而實現(xiàn)污泥的快速生物干化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種低強度連續(xù)曝氣生物干化方法，對城市污泥進行快速生物干化處理，使污泥快速減量化、穩(wěn)定化。污泥生物干化產(chǎn)品可資源化土地利用、焚燒或制成其他產(chǎn)品等。本發(fā)明的生物干化反應器利用效率高，能耗低，運行成本低廉，經(jīng)濟效率非常明顯，可廣泛應用于各種污泥快速生物干化處理。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)
脫水污泥與一定量的一種或多種輔料(蘑菇土，木屑，稻草、谷殼、谷糠等)攪拌混合均勻，控制物料初始含水率為50%-70%。將混合均勻物料放置于干化反應器內(nèi)，進行低強度連續(xù)曝氣快速生物干化處理，此生物干化反應器與可調(diào)節(jié)曝氣量的曝氣系統(tǒng)緊密相連，控制曝氣強度在每噸物料O. 5m3/h -5m3/h范圍內(nèi)。經(jīng)過6_10天的好氧生物干化處理，物料含水率降低至40%以下。
具體實施例方式 下面的實例用于闡述本發(fā)明，并不用于解釋限制本發(fā)明的保護范圍。實施例I
脫水污泥(含水率78%)取自廈門某工業(yè)污水處理廠，添加含水率20%的蘑菇土作為輔料，混合均勻后含水率為58%，將上述物料放置于配有通風系統(tǒng)的污泥干化反應器內(nèi)，低強度連續(xù)曝氣，控制曝氣強度在噸物料2. 8m3/h t。經(jīng)過8天的生物干化處理，物料含水率降低到39. 5%ο
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實施例2
脫水污泥(含水率77%)取自廈門某城市生活污水處理廠，添加含水率10%的干稻草作為輔料，混合均勻后含水率為61%，將上述物料放置于配有通風系統(tǒng)的污泥干化反應器內(nèi)，連續(xù)低強度曝氣，控制曝氣強度每噸物料4 m3/h。經(jīng)過10天的生物干化處理，物料含水率降低至IJ 38. 4%。實施例3
脫水污泥(含水率78%)取自廈門某城市生活污水處理廠，添加含水率20%的木屑作為輔料，混合均勻后含水率為56%，將上述物料放置于配有通風系統(tǒng)的污泥干化反應器內(nèi)，低強度連續(xù)曝氣，控制曝氣強度在每噸物料O. 75m3/h。經(jīng)過6天的生物干化處理，物料含水率降低至Ij 39. 6%ο
權利要求
1.一種低強度連續(xù)曝氣快速生物干化方法，其特征在于待干化的物料均勻攪拌混合后放置于生物干化反應器內(nèi)，反應器與曝氣系統(tǒng)相連，通過控制曝氣系統(tǒng)實時自動控制曝氣量，上述物料進行連續(xù)低強度曝氣干化處理時，控制曝氣強度在每噸物料O. 5m3/h -5mVh范圍內(nèi)。
2.混合后物料通過厭發(fā)酵升溫，當生物干化反應器內(nèi)溫度升到55°C以上時，根據(jù)權利要求I所述的低強度連續(xù)曝氣運行5-10天，在此期間反應器內(nèi)物料溫度可維持55°C以上5-10天，生物干化結(jié)束，物料含水率在40%以下。
3.權利要求I中所述的生物干化反應器，其特征在于形狀為箱式、堆垛或條垛，底部通風。
4.權利要求I中所述的實時自動曝氣系統(tǒng)的控制，其特征在于可通過變頻調(diào)節(jié)曝氣風機的功率或通過氣體流量計調(diào)節(jié)曝氣強度等方式實現(xiàn)。
5.權利要求I中所述的物料包括污水處理廠的脫水污泥和輔料，脫水污泥含水率約80%左右；所述的輔料為蘑菇土、木屑、稻草、谷殼、谷糠等一種或多種，輔料含水率約10%-30%，輔料質(zhì)量為脫水污泥質(zhì)量的10%-50%，攪拌混合均勻后物料初始含水率為55%-70%。
全文摘要
一種低強度連續(xù)曝氣快速生物干化方法，涉及一種污水處理廠污泥快速處置新工藝。本發(fā)明涉及的低強度連續(xù)曝氣的曝氣強度為每噸脫水污泥0.5m3/h-5m3/h。向脫水污泥(含水率約為80%左右)中添加一定量的輔料，使攪拌均勻后物料初始含水率在50%-75%，在污泥生物干化反應器內(nèi)快速干化處理。本發(fā)明對于污泥脫水減量明顯，通風效率和供氧效率高，干化反應器利用效率高，經(jīng)過6-15天的生物干化處理，物料含水率降低到40%以下，該工藝曝氣能耗低、無需外加機械攪拌、運行成本低、運行過程中可有效控制臭味氣體等二次污染的發(fā)生，可廣泛應用于污水處理廠污泥的干化處理。
文檔編號C02F11/02GK102887616SQ20111020568
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者張凱松, 程國淡, 劉海寧, 魏鵬 申請人:中國科學院城市環(huán)境研究所