申请日2013.09.30
公开(公告)日2014.01.08
IPC分类号C02F11/12; C02F11/02
摘要
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种降低污泥含水率的脱水处理方法。该方法包括将污泥与干物料、秸秆、复合菌种BYM混合造粒，堆集发酵两个过程。本发明所提供的利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法的原理是：微生物发酵过程中会产生大量的热量，利用这些热量可以实现低成本的降低污泥中的含水率。相较于现有技术，本发明具有低能耗、低物耗、成本低的优点，发酵完成后的污泥含水率降至30%以下，具有较大的开发潜力，可以作为有机复合肥或者建筑材料，有利于产品的资源化利用。
权利要求书
1.一种利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，包括以下步骤：
(1)将污泥、干物料、粉碎后的秸秆混合造粒;
所述污泥为城镇生活污水处理厂含水率60%~80%的团状污泥;
所述干物料为返混料、粉煤灰或素土;
所述粉碎后的秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或花生秸秆中一种或任意几种任意比例的混合物，粉碎后粒径为3~50mm;
(2)造粒过程中，在混合物料中添加复合菌种BYM，使菌种均匀混合于颗粒污泥中;
所述复合菌种BYM来自日本磐亚株式会社-酵素菌世界社，原菌按1:100培育成扩大菌使用;
(3)造粒完成后将颗粒污泥进行好氧发酵。
2.如权利要求1所述利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，其特征在于，步骤(1)中各物料以质量百分比计，污泥40%~60%，干物料30%~40%，秸秆5%~15%。
3.如权利要求1所述利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，其特征在于，步骤(1)中所述造粒采用圆盘造粒机造粒，造粒起始过程首先投加少量干物料，再添加污泥、干物料和粉碎后的秸秆，造粒后的颗粒污泥粒径为Φ3~50mm。
4.如权利要求1所述利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，其特征在于，步骤(2)中所述复合菌种BYM，以引进时原菌按1﹕100比例扩大培育后使用，用量为步骤(1)中混合物料质量的0.1%~0.5%。
5.如权利要求1所述利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，其特征在于，步骤(3)中发酵过程中利用鼓风机进行强制通风供氧。
6.如权利要求1所述利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，其特征在于，步骤(3)中堆体内部发酵温度保持在50~65摄氏度5~15d。
说明书
一种利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种降低污泥含水率的脱水处理方法。
背景技术
目前，随着城市化进程的不断推进和人们对环境保护的关注不断增加，城市生活污水处理过程中产生的污泥及其处置已经成为一个日益严峻的问题。近年来，虽然说我国在污泥的处理处置方面开展了大量工作，但是由于经济技术原因，我国污泥处理能力还十分薄弱，主要表现在：符合环境保护要求的污泥处理率低;污泥处理设计水平低，工艺不完善，设施落后，投资少;政策不健全、监管不到位;相关标准缺乏系统性、科学性。
污水处理有关的管理和技术上的缺陷使得大量城市污泥只能临时堆放，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，大量积累的污泥，不仅占用大片土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等成为城市环境卫生的一大公害，并给生态环境带来了极大的安全隐患。
现阶段，污泥处理处置方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。但是这些方法都要求把污泥的含水率降低至40%~60%甚至更低，而一般城市污水厂经过污泥浓缩脱水后的污泥含水率都在80%左右，这就要求在污泥处置之前必须通过一定的手段来进一步的降低污泥的含水率，这个过程需要大量的物耗和投资，而且一般的强化脱水技术会对污泥中的有机质成分造成一定的损害，不利于污泥的资源化利用。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，从而解决传统污泥强化脱水技术高能耗、高投资的问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法，包括以下步骤：
(1)将污泥、干物料、粉碎后的秸秆混合造粒;
所述污泥为城镇生活污水处理厂含水率60%~80%的团状污泥;
所述干物料为返混料、粉煤灰或素土;
所述粉碎后的秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆中一种或任意几种任意比例的混合物，粉碎后粒径为3~50mm，也可以使用锯末、木屑、杂草等;
(2)造粒时在混合物料中添加复合菌种BYM，使菌种均匀混合于颗粒污泥中;
所述复合菌种BYM是利用来自日本磐亚株式会社-酵素菌世界社的原菌，原菌按1:100培育成扩大菌使用;
(3)造粒完成后将颗粒污泥进行好氧发酵。
步骤(1)中各物料以质量百分比计：污泥40%~60%，干物料30%~40%，秸秆5%~15%。
步骤(1)中所述造粒采用圆盘造粒机造粒，造粒过程中首先添加少量干物料，再依次添加污泥、干物料和粉碎后的秸秆，造粒后的颗粒污泥粒径为Φ3~50mm。
步骤(2)中所述复合菌种BYM，以引进时原菌按1﹕100比例扩大培育后使用，用量为步骤(1)中混合物料质量的0.1%~0.5%。
步骤(3)中发酵过程中通过鼓风机进行强制通风供氧，鼓风机同时具有带走污泥发酵过程中产生的水分的作用，可以加速污泥脱水进度。
步骤(3)中的发酵过程，采用温度和氧气含量传感器通过变频器调节鼓风机电机频率，来实现通风量的PLC自动控制。
步骤(3)中堆体内部发酵温度保持在50~65摄氏度5~15d。
本发明所提供的利用微生物发酵来降低污泥含水率的脱水方法的原理是，微生物发酵过程中会产生大量的热量，利用这些热量可以实现低成本的降低污泥中的含水率。发酵脱水完成后的产品具有多种用途，可以作为有机复合肥使用，可以作为建筑材料使用，也可以作为燃料或者烧制成轻质陶粒球，整个过程实现了污泥的低能耗处理处置和资源化综合利用，为城市污水处理厂污泥处理处置提供了一种新的解决途径。
具体而言，本发明相较于现有技术，具有以下优点：
(1)通过好氧发酵的方法来降低污泥含水率属于污泥的生物处理技术，相对于污泥脱水的物理、化学处理方法而言，具有低能耗、低物耗的特点;
(2)通过对污泥进行造粒后好氧发酵，在发酵过程中通过鼓风机强制通风供氧，省去了传统污泥好氧发酵中的翻抛过程，节省了机械投资和运营费用，而且强制通风还有利于污泥中水分的去除;
(3)在污泥造粒过程中，加入复合菌BYM，这属于一种好氧发酵复合菌种，在物料发酵过程中，能够很好的将长碳链有机物分解成小分子的有机物，而且反应过程为好氧过程，不会产生氨气，发酵过程没有臭味;BYM菌属于微生物复合菌种，添加后的污泥进行好氧发酵，发酵完成后的产品具有部分微生物肥料的效果，有利于产品的资源化利用;
(4)发酵过程中，通过对堆体温度和堆体中氧气浓度采取自动化数字控制技术，在保证堆体空气中氧含量的同时，堆体内部温度可以较好的控制在50~65℃，在整个发酵过程中，堆体内部温度可以维持在50℃以上5~10d甚至更长时间，实现充分发酵，从而满足《粪便无害化卫生标准》(GB7959-87)的要求。