申请日2018.08.02
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C05G3/04; C05F17/00
摘要
本发明提供了一种污泥炭作辅料的堆肥方法，包括以下主要步骤：(1)将污泥、返混料和污泥炭按一定比例混合均匀，得到混合物料;(2)将步骤(1)中混合物料放入发酵仓或者发酵反应器内，通过静态强制通风方式向堆体供氧，并定期翻堆;(3)堆肥时间达到设计发酵周期后，将堆肥产物移出发酵仓或者发酵反应器，一部分作为返混料用于步骤(1)。本发明具有以下有益效果：利用疏松、多孔、轻质的污泥炭作为堆肥辅料，可防止物料压实、改善通风供氧效果;能够从源头直接吸附堆肥过程产生的部分臭气，有利于改善堆肥环境;可实现污泥衍生品利用与污泥处理的有机结合，堆肥后不需要对辅料进行筛分回收，有利于简化堆肥流程。
权利要求书
1.一种污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于包括以下主要步骤：
步骤(1)：将污泥、返混料和污泥炭按一定质量比混合均匀，得到混合物料;
步骤(2)：将步骤(1)中混合物料放入发酵仓或者发酵反应器内，通过静态强制通风方式向堆体供氧，并定期进行人工或者机械翻堆以控制堆体温度、防止物料压实;
步骤(3)：堆肥时间达到设计发酵周期后，将堆肥产物移出发酵仓或者发酵反应器，一部分作为返混料用于步骤(1)，其余部分作为有机肥料。
2.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(1)中污泥含水率为85%以下，有机物含量为40 %以上。
3.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(1)中返混料含水率为40 %以下，颗粒粒径不大于20mm。
4.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(1)中污泥炭含水率为15%以下，颗粒粒径为2mm~10mm，比表面积为500㎡/g以上。
5.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(1)中污泥、返混料、污泥炭的质量比为100：(50~60)：(10~20)，混合物料含水率为55 %~65 %，有机物含量为40 %以上，碳氮比为20~30，pH值为6~9，容重为0.6 g/cm3~0.7g/cm3，孔隙率为30 %~40 %，颗粒粒径不大于20mm。
6.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(2)中发酵仓或者发酵反应器内堆体高度为1.2m~2.0m。
7.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(2)中静态强制通风强度为0.05~0.20(m3/(min•m3)。
8.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(2)中人工或者机械翻堆频次为：发酵升温期，堆体温度首次上升至55℃～60℃，翻堆一次;发酵高温期，堆体温度保持在55℃～65℃，每2d～5d翻堆一次;发酵降温期，堆体温度低于55℃以后，每7d～12d翻堆一次;当堆体温度下降至35℃以下，且连续两天温度差不超过±2℃时，停止翻堆。
9.如权利要求1所述污泥炭作辅料的堆肥方法，其特征在于，所述步骤(3)中发酵周期为20d~50d。
说明书
一种污泥炭作辅料的堆肥方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种污泥炭作辅料的堆肥方法。
背景技术
随着我国城镇污水处理事业的快速发展，污水处理厂数量不断增多，污水处理过程中伴随产生的污泥量也日益增加。据统计，目前我国城镇污水处理厂污泥年产生量已达到5000万吨左右。污泥主要成分包括：灰分(含N、P、K等养分)、固定碳、可挥发性有机物以及水分，可采用堆肥、碳化等方式进行处理。
污泥堆肥是指微生物在有氧条件下进行好氧呼吸作用产生较高温度使污泥中有机物生物降解，生成性质稳定熟化污泥的过程，堆肥后的腐熟产物可作为有机肥料用于土地改良、园林绿化等。目前国内外污泥堆肥技术主要存在以下问题：
(1)辅料消耗量大：由于污泥含水率高、密度大，堆肥过程中极易压实，导致堆体内部通风困难，因此需要添加大量秸秆粉、花生壳粉、锯末等辅料，而上述辅料密度小、体积大，且产量具有季节性，不易储存运输。中国发明专利(CN 201310158220.2)提出了一种无辅料污泥堆肥方法，但是需要对微生物进行培养以制备发酵剂，技术较为复杂，不利于工程化推广应用;中国发明专利(CN201310077278.4)利用木炭作为辅料，中国发明专利(CN200810137214.8)利用沸石作为辅料，堆肥后通过筛分对辅料进行回收，但是混料、翻抛及进出料过程辅料容易破碎，回收率难以保证。
(2)臭气收集处理困难。污泥堆肥过程中会产生大量臭气，而堆肥车间通常占地面积较大，难以完全密封，臭气收集处理较为困难，既影响车间环境卫生条件，又容易对周边环境造成二次污染。
污泥碳化是指在高温、无氧条件下，污泥中的水分和挥发性有机物逸出，在污泥颗粒表面形成众多小孔，最终产生疏松多孔污泥炭的过程。污泥炭具有密度小、孔隙率高、比表面加大、吸附性能强、疏水等特点，但是由于其灰分含量高、机械强度低，导致目前污泥炭用途较为有限。本发明基于污泥炭特点，创新提出利用污泥炭作为堆肥辅料，以解决污泥堆肥所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥炭作辅料的堆肥方法，以解决污泥堆肥辅料来源问题，并通过源头除臭改善堆肥环境。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种污泥炭作辅料的堆肥方法，包括以下主要步骤：
步骤(1)：将污泥、返混料和污泥炭按一定质量比混合均匀，得到混合物料;
步骤(2)：将步骤(1)中混合物料放入发酵仓或者发酵反应器内，通过静态强制通风方式向堆体供氧，并定期进行人工或者机械翻堆以控制堆体温度、防止物料压实;
步骤(3)：堆肥时间达到设计发酵周期后，将堆肥产物移出发酵仓或者发酵反应器，一部分作为返混料用于步骤(1)，其余部分作为有机肥料。
优选地，步骤(1)所述的污泥含水率为85%以下，有机物含量为40 %以上。
优选地，步骤(1)所述的返混料含水率为40 %以下，颗粒粒径不大于20mm。
优选地，步骤(1)所述的污泥炭含水率为15%以下，颗粒粒径为2mm~10mm，比表面积为500㎡/g以上。
优选地，步骤(1)所述的污泥、返混料、污泥炭的质量比为100：(50~60)：(10~20)，混合物料含水率为55 %~65 %，有机物含量为40 %以上，碳氮比为20~30，pH值为6~9，容重为0.6 g/cm3~0.7g/cm3，孔隙率为30 %~40 %，颗粒粒径不大于20mm。
优选地，步骤(2)所述发酵仓或者发酵反应器内堆体高度为1.2m~2.0m。
优选地，步骤(2)所述静态强制通风强度为0.05~0.20(m3/(min•m3)。
优选地，步骤(2)所述人工或者机械翻堆频次为：发酵升温期，堆体温度首次上升至55℃～60℃，翻堆一次;发酵高温期，堆体温度保持在55℃～65℃，每2d～5d翻堆一次;发酵降温期，堆体温度低于55℃以后，每7d～12d翻堆一次;当堆体温度下降至35℃以下，且连续两天温度差不超过±2℃时，停止翻堆。
优选地，步骤(3)所述发酵周期为20d~50d。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、利用疏松、多孔、轻质的污泥炭作为堆肥辅料，可防止物料压实、改善通风供氧效果;污泥炭能够为微生物生存提供附着位点和较大空间，表面官能团和富里酸物质能够促进污泥堆肥腐殖质分子结构芳香化，有利于提高堆肥效果。
2、污泥炭具有比表面积大、吸附能力强的特点，与污泥混合后进行堆肥，堆肥过程产生的部分臭气可以直接被污泥炭吸附，从源头减少臭气排放，有利于改善堆肥环境。
3、利用污泥碳化产物作为辅料进行污泥堆肥，可实现污泥衍生品利用与污泥处理的有机结合，堆肥后不需要对辅料进行筛分回收，有利于简化堆肥流程。