申请日2014.12.23
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C05F5/00; C05F17/00
摘要
本发明提出一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，为粒径3-30mm的硅藻土颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全部的污泥掺混料。本发明提供了一种价格低廉，可稳定获取，无毒副作用，且可反复使用的掺合料。该掺合料来源可靠，易于获得，可反复使用，同时可以降低污泥好氧发酵工艺的运行成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，其特征在于，为粒径 3-30mm的硅藻土颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全 部的污泥掺混料。
2.权利要求1所述掺合料在污泥好氧发酵过程中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述掺混料在污 泥好氧发酵过程中的作用为：可兼用为骨料，脱水剂和除臭剂或者作 为其中之一使用。
4.一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，其 特征在于，包括步骤：
1)城市污泥和/或餐厨垃圾经过脱水，获得含水量75-85%的污 泥;
2)污泥进混料机，加入粒径3-30mm的硅藻土颗粒，所述硅藻 土颗粒与污泥的比例为10%-30%;
3)步骤3)所得物料堆放为2-4米高度，进行好氧发酵;供氧量 控制在0.02-0.2m3/m3.min，发酵温度控制在55-70℃之间，发酵时间 10-40天，用翻抛机翻堆，采用鼓风供氧或微压供氧;
4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为3-30mm， 筛下物作为营养土;筛上留下硅藻土;
5)步骤4)筛分出的硅藻土返回用于步骤2)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述好氧发酵为 二段发酵。
说明书
一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料
技术领域
本发明属于城市污泥好氧发酵处置领域，可生产营养土/肥料， 具体涉及一种营养土/肥料发酵过程中的掺合料。
背景技术
目前，按照国家环保部的要求，污水处理厂产出的污泥必须要进 行深度处理，使之达到含水率低于50-60%才能进行最终处置。深度 处理的技术主要有好氧发酵(堆肥)，厌氧发酵，加钙压滤(加钙热 干化)以及污泥焚烧等几种工艺方式。其中污泥好氧发酵是污泥再利 用的一种重要方式。好氧发酵后的污泥含水率可以降低到30%以下， 视污泥条件，可以做园林绿化的有机土，农肥，也可以填埋。但是在 污泥好氧发酵过程中，必须采用秸秆或棉杆等污泥掺合料。鉴于秸秆 等材料与农业的类型以及季节性有关，在很多地区难以长期稳定的获 得，严重制约了污泥好氧发酵工艺的应用。
十一五期间，我国污水处理厂处理的污水量已经达到318亿吨/ 年。按照每万吨污泥产生5-8吨污泥(含水率80%)，每年可产生 1590-2544万吨污泥，平均每天就有45000-73000吨污泥。如果不经 过深度处理，填埋场接收后，该污泥含水率过高造成填埋场继续填埋 的困难。因此，国内很多污水处理厂的污泥都面临出路问题。如不能 很好地解决这一问题，则污水处理厂就无法稳定运行。
由于污水处理厂产生的污泥量较少，含水率高，因此常用的深度 处理工艺通常有加钙机械干化，焚烧，厌氧消化加干化，以及好氧发 酵几种工艺。加钙机械干化是在污泥中加入大量生石灰和污泥调理 剂，采用机械干化的方式，投资相应较低，但是生成的污泥呈碱性， 且污泥量大，达不到减量的目的，且产生的污泥基本已经失去再利用 价值，只能继续填埋，大量占用填埋容积，因此不符合持续发展的政 策。
污泥焚烧由于污水厂产生的污泥量少，热值低，产生不了规模效 应，因此运行费用过于高昂。
污泥厌氧消化可以把污泥中的有机物沼气化，产生的能源可以用 以污泥消化自身的保温和干化，但是消化后污泥的含水率仍然很高， 不是最终处置的工艺。
而污泥好氧发酵可以在常温下通入微量空气对污泥进行发酵，因 此能耗较低，发酵后污泥的含水率可以低至30%以下，污泥减量效果 好，还可以作为有机肥料使用，因此比较适用。但是其应用受限于当 地秸秆等生物掺合料是否可稳定获取，获取的价格是否可以承受即经 济性如何。
一般的污泥好氧发酵工艺中，采用秸秆，木屑或园林垃圾作为掺 合料，在作为骨料保证通风效果的同时，可为污泥中增加氮磷等营养 和碳源。但是由于这些掺合料的产生受地域和时间和储运方法的影 响，不能够保证污水处理厂可以常年稳定获得，严重制约了该工艺方 法的使用。
污泥好氧发酵工艺所需要的掺合料应满足三个要求：
1、吸水性好，可以快速降低污泥的含水率;
2、密度小，可降低污泥堆体的密度，起到骨料作用，增强污泥 通风效果。
3、容易脱水，随着污泥发酵过程的进行，污泥含水率降低，掺 合料的含水率也应同时降低。
4、来源稳定且容易获得。
5、不易磨损，掺合料若要反复使用，还应满足一个要求，即物 料不易磨损，可筛分后重新使用。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种用于污 泥好氧堆肥工艺的掺合料。在城市污泥、餐厨垃圾、污泥与餐厨垃圾 协同处理中，采用好氧发酵工艺，采用硅藻土颗粒作为骨料、干燥剂 (脱水剂)使用。
本发明的另一目的是提出应用所提出的掺合料进行污泥好氧发 酵的方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种用于污泥好氧堆肥工艺的掺合料，为粒径3-30mm的硅藻土 颗粒，应用于污泥好氧发酵过程中，作为部分或全部的污泥掺混料。
本发明所述掺合料在污泥好氧发酵过程中的应用。
具体地，所述掺混料在污泥好氧发酵过程中的作用为：可兼用为 骨料，脱水剂和除臭剂或者作为其中之一使用。
硅藻土作为一种在中国境内广泛分布的矿物资源，硅藻土的密度 1.9—2.3g/cm3,其密度为堆密度0.34—0.65g/cm3,，远小于污泥的比 重。硅藻土的吸水性能好，比表面积40—65m/g，孔体积0.45—0.98m, 吸水率是自身体积的2—4倍。
硅藻土的脱水性能也很好，经过两段好氧发酵，然后将硅藻土从 污泥中筛分出来之后，随着外界环境湿度降低，它会自动释放出吸收 的水分，因此很容易脱水到环境湿度，从而复用到好氧发酵程序中。
另外，硅藻土还可吸附异味，这对于好氧发酵的臭味消除是非常 有利的。
因此，硅藻土可作为污泥好氧发酵的骨料，替代秸秆等物质，其 前提是污泥中含有足够的有机质，无需外加碳源。
一种应用硅藻土颗粒为掺合料进行污泥好氧发酵的方法，包括步 骤：
1)城市污泥和/或餐厨垃圾经过脱水，获得含水量75-85%的污 泥;
2)污泥进混料机，加入粒径3-30mm的硅藻土颗粒，所述硅藻 土颗粒与污泥的比例为10%-30%;
3)步骤3)所得物料堆放为2-4米高度，进行好氧发酵;供氧量 控制在0.02-0.2m3/m3.min，发酵温度控制在55-70℃之间，发酵时间 10-40天，用翻抛机翻堆，采用鼓风供氧或微压供氧;
4)发酵结束后，物料经过筛分设备，筛分设备的筛孔为3-30mm。 筛下物作为营养土;筛上留下硅藻土;
5)步骤4)筛分出的硅藻土返回用于步骤2)。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种价格低廉，可稳定获取，无毒副作用，且可反 复使用的掺合料。该掺合料来源可靠，易于获得，可反复使用，同时 可以降低污泥好氧发酵工艺的运行成本。
通过筛分设备将硅藻土颗粒反复使用于污泥好氧发酵工艺中。通 过硅藻土颗粒的使用，真正实现污泥的减量化。在污泥好氧发酵过程 中通过掺加硅藻土，消减发酵过程中产生的臭味。