申请日2013.11.20
公开(公告)日2014.03.05
IPC分类号C05F15/00; C05F17/00
摘要
本发明公开了一种污泥好氧堆肥方法。本发明所提供的方法是以绿化废物(如树枝切片)作为调理剂进行污泥好氧堆肥的方法，包括如下步骤：1)将所述污泥和所述绿化废物按照质量配比(2～4)：1，如3：1的比例混合，得到混合物;2)将步骤1)所得混合物进行堆肥，监测堆肥过程中堆体温度，在堆肥过程中，只要堆体温度达到60℃以上就进行一次翻堆，经过若干次推翻后，所述堆体温度降至30℃以下并不再升高时，堆肥结束。本发明以有机废物高温好氧堆肥为基础，利用绿化废物作为调理剂，对市政污泥进行处理，实现污泥无害化、资源化的同时上可消纳大量绿化废物，一举两得。可见，本发明具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种污泥好氧堆肥方法，是以绿化废物作为调理剂进行污泥好氧堆肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述方法中，所述污泥与所述 绿化废物的质量配比为(2～4)：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述污泥与所述绿化废物的 质量配比为3：1。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述绿化废物为树枝。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述树枝为厚2～10mm，直径1～5cm 的树枝切片;所述树枝切片中水分的质量分数为10～25%。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：所述污泥中水分的质量分 数为60%～85%，挥发性固体的质量分数为40～80%。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)将所述污泥和所述绿化废物按照质量配比(2～4)：1，如3：1的比例混合， 得到混合物;
(2)将步骤(1)所得混合物进行堆肥，监测堆肥过程中堆体温度，在堆肥过程 中，只要堆体温度达到60℃以上就进行一次翻堆，经过若干次推翻后，所述堆体温度 降至30℃以下并不再升高时，堆肥结束。
8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，进行堆肥 时，将所述混合物堆成高0.8～1.5m、宽1.0～2.5m的条垛，进行第一次翻堆的时间为堆 垛后的第4±1d，以后每次翻堆与前一次翻堆的时间间隔为2～4d。
9.根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于：在步骤(2)之后还包括 如下步骤：将所述堆体进行过筛，分离所述污泥与所述绿化废物，将所述绿化废物作 为新污泥堆肥的调理剂再次回用。
说明书
一种污泥好氧堆肥方法
技术领域
本发明涉及一种污泥好氧堆肥的方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，人们对生活环境质量要求提高，污水处理厂数量逐渐 增加，污泥产量随之急剧增加。2010年底我国污泥产生量为2200万吨，2012年已达 3000万吨左右，而这其中的80%未得到处理处置。污泥具有粘性大、含水率高等特点， 同时富集了致病菌、寄生虫卵、重金属等，导致污泥处理难度大，利用困难。资源化 是污泥未来处理的主要趋势，在众多资源化方法中，堆肥化可以有效地回收污泥中的 营养成分，便于植物吸收，从而减少化肥的使用，获得经济效益和环境效益的双赢。 堆肥产生的高温可以杀灭病原菌，同时堆肥可以使污泥中的有机物稳定化，高温蒸发 水分也使得污泥体积大幅减小，方便后续处理，且成本低廉，操作简单，因此，诸多 污泥处理工程采用好氧堆肥技术。在发达国家，污泥堆肥利用已经成为其处理处置的 一条重要途径。在我国，2009年住建部、科技部《城镇污水处理厂污泥处理处置及污 染防治技术政策(试行)》，鼓励对符合标准的污泥采用高温好氧堆肥结合土地利用的 工艺。
堆肥过程，即微生物好氧发酵的过程，污泥中小分子有机物透过微生物的细胞膜 进入细胞被微生物分解利用，大分子有机物则首先吸附在微生物表面，被微生物分泌 的胞外酶分解成小分子，再进入细胞。微生物通过自身合成与分解作用，把一部分有 机物分解，释放出水、二氧化碳等无机物和生命活动所需的能量，另一部分的有机物 转化成新的细胞物质供自身生长。由于污泥本身的特性，在堆肥前必须将污泥与调理 剂混合，使其达到结构疏松、含水率降低、碳氮比升高的目的，以利于堆肥。目前常 用的调理剂包括木屑、稻壳、稻草等。随着污泥量的增多，这些传统调理剂的来源已 现短缺，同时传统调理剂在堆肥过程中自身也会降解，骨架作用逐渐削弱，且堆肥结 束难以和腐熟污泥分离，回用受到限制。与此同时，随着人们对城市绿化要求越来越 高，修剪树枝产量逐年增大。
发明内容
本发明是目的是提供一种低成本、快速的污泥好氧堆肥方法。
本发明所提供的污泥好氧堆肥的方法，是以绿化废物作为调理剂进行污泥好氧堆 肥。
在所述方法中，所述污泥与所述绿化废物的质量配比为(2～4)：1。
在本发明的一个实施例中，所述污泥与所述绿化废物的质量配比具体为3：1。
在所述方法中，所述绿化废物可为树枝。
更加具体的，所述树枝为厚2～10mm(如3mm)，直径1～5cm(如2～3cm)的树 枝切片，主要来源于修剪树枝;所述树枝切片中水分的质量分数为10～25%(如25%)。
在所述方法中，所述污泥为取自生活污水处理厂的脱水污泥，其中水分的质量分 数为60～85%(如85%)，挥发性固体(VS)的质量分数为40～80%(如62%)。
所述挥发性固体(VS)的质量分数的测定方法如下：烘干的所述污泥550℃灼烧 2h，损失质量占烘干样的质量百分比即为污泥中的所述挥发性固体(VS)的质量分数。
进一步，所述方法具体可包括如下步骤：
(1)将所述污泥和所述树枝切片按照质量配比(2～4)：1(如3：1)的比例混合， 得到混合物;
(2)将步骤(1)所得混合物进行堆肥，监测堆肥过程中堆体温度，在堆肥过程 中，只要堆体温度达到60℃以上就进行一次翻堆，经过若干次推翻，所述堆体温度降 至30℃以下并不再升高时，堆肥结束。
在上述方法的步骤(2)中，进行堆肥时，将所述混合物堆成高0.8～1.5m、宽1.0～2.5m 的条垛，堆体初始升温速率慢，进行第一次翻堆的时间约为堆垛后的第4±1d(如第 4d)，以后每次翻堆与前一次翻堆的时间间隔为2～4天(以所述堆体温度达到60℃以 上为翻堆依据)。
在本发明的一个实施例中，所述条垛的规格如下：高1.0m，宽1.8m，长5.0m。
在上述方法的步骤(2)中，所述堆体温度为：位于堆体内部垂直中轴线自上而 下1/3处的温度(即堆体测温点位于堆体内部垂直中轴线自上而下1/3处)。
在实际应用中，在步骤(2)之后还可包括如下步骤：将所述堆体进行过筛，分离 所述污泥与所述树枝切片，将所述污泥进行造粒、包装，作为营养土或土壤调理剂， 将所述树枝切片作为新污泥堆肥的调理剂再次回用。
在实际应用中，堆肥周期一般为15～45d(如26d)。
更加具体而言，本发明所提供的污泥好氧堆肥的方法，包括如下步骤：
1)污泥和绿化废物调理剂的准备：将绿化废物(如树枝)切成厚2～10mm(如 3mm)，直径1～5cm(如2～3cm)的树枝切片，自然风干1～2d，使所述树枝切片中水 分质量分数降为10～25%(如25%);污泥选择生活污水处理厂的脱水污泥，所述脱水 污泥中水分质量分数为60～85%(如85%)，挥发性固体(VS)的质量分数为40～80% (如62%)。
2)条垛式堆肥：利用卡车在地磅秤上称量堆肥材料，将所述污泥与所述树枝切 片按质量比(2～4):1(如3：1)混合，之后利用铲车进行掺混，直至所述污泥均匀 包裹所述树枝切片(整体呈现较均匀灰色);再将所得污泥和树枝切片混合物在厂棚中 堆成高0.8～1.5m(如1m)、宽1.0～2.5m(如1.8m)(长度根据实验规模确定，如5m) 的条垛，发酵4d左右(温度到达60℃以上)，之后用翻堆机进行翻堆，堆肥过程中， 每2～4d翻堆一次(以堆体中发酵温度到达60℃以上为翻堆依据)，经过8～15次(如 8次)推翻后，所述堆体温度降至30℃以下并不再升高，堆肥结束。
3)后处理：将堆体进行过筛，分离所述污泥与所述树枝切片;所述污泥进行造粒、 包装工序，或作为基质土直接土地利用，所述树枝切片则作为新污泥堆肥的调理剂再 次回用。
本发明堆肥过程中，堆体最高温可以达到71℃，55℃以上高温期可以维持21d， 达到杀灭有害微生物的要求;污泥含水率可下降至48.34%，VS下降至46.66%，堆肥 物理性状良好;堆肥后污泥N、P、K元素含量分别达到2.47%、1.38%和1.53%，重 金属含量比原污泥进一步降低，种子发芽指数为70.86%，均满足《城镇污水处理厂污 泥处置园林绿化用泥质(GB/T23486-2009)》和《农用污泥中污染物控制标准(GB 4284-84)》的相关要求。堆肥过程中，污泥pH值始终维持在6.5～8.5之间，无需人为 调节。
本发明具有以下优点：
1)基建、运行费用低，能耗小，工艺操作流程简单，对工作人员的要求较低。所 需设备简单，污泥处理量大。
2)本发明所使用调理剂为绿化废物(如，修剪树枝)，具有机械硬度较高、碳氮 比高、含水率低等特点，同时其孔隙发达、比表面积大，附着能力强，能够对污泥起 到很好的调质作用，增强堆肥效果。另外，随着人们对绿化的重视，绿化废物增量迅 速，修剪树枝产生量大，本发明处理污泥同时也对绿化废物进行处置，一举两得。
3)相对于常规的如稻壳、木屑、稻草等调理剂，绿化废物调理剂具有更好的骨架 支撑作用，堆肥过程中对堆体内氧气传导和含量的维持起到良好的作用。
4)由于修剪树枝基本不参与堆肥反应，始终维持良好的硬度和粒度，损失率低(一 次利用后仅表面有所降解)，且堆肥后易与污泥分离，可重复使用，因此显著区别于稻 壳、木屑、稻草、草炭灰等常规的掺入性调理剂，生产成本更低。
5)经过堆肥的绿化废物调理剂在重复使用时，不仅仍具备降低污泥含水率、调节 碳氮比的作用，同时由于其表面及内部空隙内富集了经过驯化的微生物，还能发挥起 爆剂的作用，使堆体迅速升温，从而缩短堆肥周期。
6)利用本发明技术，污泥经过一次堆肥后，其卫生学指标，挥发性固体含量，营 养元素、重金属含量，种子发芽指数等都已达到相关标准要求，无需进行二次堆肥即 可直接土地利用。
本发明以有机废物高温好氧堆肥为基础，利用绿化废物作为调理剂，对市政污水 污泥进行处理，实现污泥无害化、资源化的同时上可消纳大量绿化废物，一举两得。 该技术适用于中型以上规模的污泥堆肥厂，且既可用于新建污泥堆肥厂，也可用于已 有污泥堆肥厂的改造，改造成本低，具有广阔的应用前景。