申请日2011.12.23
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C05F7/00; C05F17/00
摘要
本发明属固体废物资源化领域，涉及一种可循环除臭颗粒化调理剂及其在污泥堆肥中的应用。本发明解决了污泥堆肥中氮素损失、氨气和硫化氢挥发产生臭味、成品养分含量较低的问题，并解决了现有除臭剂用量大、难以循环利用的问题。本发明可循环除臭颗粒化调理剂是附着有乳酸、苹果酸、酒石酸等香味有机酸的粒径为0.5～10cm的木质均匀体。应用：(1)将污泥与调理剂混合，得混合物料;(2)混合物料高温发酵;(3)发酵后出料，筛分出调理剂，筛分率98%以上，氮素损失减少65%以上，成品氮素养分提高25%以上。本发明调理剂除臭保氮效率高、可循环除臭，可降解、能调节物料C/N，残留不降低产品质量，可应用于污泥堆肥处理。
权利要求书
1.一种可循环除臭颗粒化调理剂，其特征在于可循环除臭颗粒化调理剂是附着有乳酸、苹果酸、 酒石酸等有机酸的粒径为0.5～10cm的木质均匀体。
2.如权利要求1所述的可循环除臭颗粒化调理剂的制备，其特征在于调理剂的制备步骤为：将干 燥的木材经破碎机、成型机等机械设备加工，得到粒径为0.5～10cm的木质均匀体(球体或正方体)，然 后将木质均匀体放入浓度为10～60%的乳酸、苹果酸、酒石酸等具有香味的有机酸溶液中，浸泡5～20 小时后取出，晾晒或烘干至无水，即得到可循环除臭颗粒化调理剂。该调理剂具有粒径和形状相同、质 量轻、流动性好、易筛分、可循环使用，吸水性好、可调节水分，易于微生物附着、可循环接种，除臭 保氮效率高、无吸附饱和性、可循环除臭，可降解性、残留不降低产品质量的优点。
3.如权利要求1所述的可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用，其特征在于调理剂在污泥 堆肥中的应用步骤为：(1)按质量比1∶(0.35～1.35)将污泥与调理剂混合，得混合物料，混合物料含水 率为55～65%;(2)混合物料放入发酵设施内高温好氧发酵，通风速率为0.05～6m3/(min·m3)，维持 混合物料温度在55℃以上至少5天;(3)发酵9～20天后出料，然后经滚筒筛筛分出调理剂，筛分率 在98%以上，污泥氮素损失减少65%以上，堆肥成品中氮素养分含量提高25%以上，即完成调理剂在 污泥堆肥中的应用。其中步骤(1)中污泥的含水率为75～85%，有机质含量为40～85%;步骤(3)中 筛分出的调理剂直接或经风干处理0.5～2天后循环使用，能够持续发挥快速中和固定氨气的作用，并在 污泥堆肥过程中起到很好的接种微生物作用。
4.根据权利要求3所述的可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用，其特征在于步骤(1)中 污泥的含水率为80%，有机质含量为60%。
5.根据权利要求3所述的可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用，其特征在于步骤(1)中 按质量比1∶0.7将污泥与调理剂混合。
6.根据权利要求3所述的可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用，其特征在于步骤(2)中 混合物料放入发酵装置内高温好氧发酵，通风速率为0.2m3/(min·m3)，发酵至混合物料温度高于60℃ 时调节通风速率为1.5m3/(min·m3)。
7.根据权利要求3所述的可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用，其特征在于步骤(3)发 酵16天后出料。
说明书
一种可循环除臭颗粒化调理剂及其在污泥堆肥中的应用
技术领域
本发明涉及一种可循环除臭颗粒化调理剂及其在污泥堆肥中的应用。
背景技术
近年来，随着社会经济的发展，工业和生活污水排放量日益增多，建设更多污水处理厂势在必行。活 性污泥法是目前应用最广泛的污水处理技术，但其最大弊端是产生大量剩余污泥。截至2010年底，我国 城镇污水处理厂已建成2500多座，污水处理能力达到1.22亿立方米/天，剩余污泥产量约占处理水量的 0.05～0.07%(以含水率80%湿泥计)，使得我国的污泥产量约为3000万吨/年。剩余污泥中含有丰富的N、 P、K等植物所需的营养元素和植物生长必不可少的硼、锰、铝、铜、锌等微量元素，同时含有大量的病 原菌、寄生虫(卵)、重金属等有毒有害物质，如果不加以妥善处理与处置，废弃于环境中，严重污染水、 大气、土壤，危害生态环境和人类健康，同时造成资源的极大浪费。
目前，污泥处理处置方法主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等。其中卫生填埋需占用大量的土地和花费大 量的运输费用，需进一步脱水以增加其结构性，而且污泥填埋产生的渗沥水、臭气也会恶化填埋场周围的 环境，近年来污泥卫生填埋处置所占比例越来越小。焚烧由于污泥含水率高，水分汽化需消耗大量的热能， 造成能耗高，处理设施投资和运行成本高，而且还存在烟气污染问题，难以推广应用。而堆肥是利用自然 界中广泛存在的细菌、放线菌等微生物人为的促进废物中有机质降解为稳定腐熟质的过程。堆肥成品可广 泛施用于农田、苗圃，改善土壤养分。堆肥因其处理成本低廉，具有杀灭病原菌，降解有机污染物，钝化 重金属活性，生产有机肥等作用，具有良好的社会效益和经济效益，已成为污泥资源化处理的最有效途径 之一，在全国得到广泛应用。
但在污泥堆肥过程中，往往还会产生恶臭气态污染物，如氨气、硫化氢等，严重污染厂区及周边环境。 并且由于污泥有机质中的氮通过氨化作用转化为氨气挥发，造成堆肥过程中氮养分的损失，降低堆肥成品 的肥效，直接影响到堆肥成品在肥料市场上的竞争力，已成为制约污泥堆肥产业发展的重要因素。所以， 控制污泥堆肥过程中氨气释放是臭味控制和提高氮素保留率的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可循环除臭颗粒化调理剂及其在污泥堆肥中的应用。以减少污泥高温好氧 发酵过程中氮素的损失、降低氨气和硫化氢挥发产生的臭味、增加堆肥成品的有效养分含量，同时解决了 现有除臭剂用量大、难以循环利用，增加污泥堆肥成本的问题。
本发明所提供的可循环除臭颗粒化调理剂是附着有乳酸、苹果酸、酒石酸等有机酸的粒径为0.5～10cm 的木质均匀体。
所述可循环除臭颗粒化调理剂按如下步骤制备：将干燥的木材经破碎机、成型机等机械设备加工，得 到粒径为0.5～10cm的木质均匀体(球体或正方体)，然后将木质均匀体放入浓度为10～60%的乳酸、苹果 酸、酒石酸等具有香味的有机酸溶液中，浸泡5～20小时后取出，晾晒或烘干至无水，即得到可循环除臭 颗粒化调理剂。该调理剂具有粒径和形状相同、质量轻、流动性好、易筛分、可循环使用，吸水性好、可 调节水分，易于微生物附着、可循环接种，除臭保氮效率高、无吸附饱和性、可循环除臭，可降解性、残 留不降低产品质量的优点。
可循环除臭颗粒化调理剂在污泥堆肥中的应用步骤为：(1)按质量比1∶(0.35～1.35)将污泥与调理剂混 合，得混合物料，混合物料含水率为55～65%;(2)混合物料放入发酵设施内高温好氧发酵，通风速率为 0.05～6m3/(min·m3)，维持混合物料温度在55℃以上至少5天;(3)发酵9～20天后出料，然后经滚筒筛 筛分出调理剂，筛分率在98%以上，污泥氮素损失减少65%以上，堆肥成品中氮素养分含量提高25%以上， 即完成调理剂在污泥堆肥中的应用。其中步骤(1)中污泥的含水率为75～85%，有机质含量为40～85%。
本发明中可循环除臭颗粒化调理剂可以单独应用于污泥堆肥中，因木质均匀体有较大的空隙率和吸附 容量，利用木质均匀体的吸附和有机酸的快速中和反应，通过物理吸附和化学吸收的协同效应，使固定氨 气的效果大大提高，降低了氨气和硫化氢挥发产生的臭味，堆肥过程中氮素损失减少65%以上，堆肥成品 中氮素养分含量提高25%以上。同时，有机酸的引入，能调节堆肥物料的C/N，为污泥高温好氧发酵提供 所缺的碳源，固定的氨气可作为氮源被有效利用，满足微生物生长繁殖的需要。此外，本发明调理剂材质 为天然有机材料，纤维素类含量高(可作为碳源)，有良好的吸水性，微生物附着性好，自身会缓慢降解， 不断释放出有机酸，保证了筛分出的调理剂循环使用时，能够持续发挥快速中和固定氨气的作用，不需要 再用有机酸溶液浸泡，减少了有机酸用量，降低了除臭保氮成本。