自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，包括污泥堆肥成套設(shè)備，工藝流程步驟如下：步驟一：準(zhǔn)備前期處理工序；步驟二：進(jìn)行一次發(fā)酵；步驟三：進(jìn)行二次發(fā)酵；步驟四：最終后期處理工序；本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.通過污泥堆肥工藝，解決了沿海地區(qū)，多鹽堿地，嚴(yán)重缺少土壤的現(xiàn)狀，將自來水廠污泥、附近農(nóng)場牛糞及農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈混合堆肥改良沿海鹽堿地，解決土壤緊缺問題；2.減少了焚燒秸稈、亂排畜禽糞便等現(xiàn)象，降低了PM2.5，減輕大氣的污染；3.工藝流程綜合性強(qiáng)，附加值大，變廢為寶，資源化利用程度高。
【專利說明】自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要是涉及污水處理、自來水處理、污泥處置、肥料領(lǐng)域，特別涉及自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程。

【背景技術(shù)】
[0002]脫水以后泥餅的處置是污泥處理的關(guān)鍵問題，污泥的最終處置費(fèi)用高，環(huán)境影響大，以前雖然處置方法多，但大多采用以下兩種方式。
[0003]1、泥餅的焚燒處理
[0004]對于脫水以后泥餅，通過運(yùn)輸至電廠進(jìn)行焚燒處理。
[0005]2、泥餅的衛(wèi)生填埋
[0006]污泥干化后，含水率約為80%左右，用于填埋的污泥含水率以65%左右為宜，可以保證填埋體的穩(wěn)定與有效壓實(shí)。在填埋前可添加適量的硬化劑，一方面調(diào)節(jié)含水率，另一方面可以加速固化。選擇填埋場地的需要考慮因素有:當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，污泥量和運(yùn)距，周邊環(huán)境以及填埋地的開發(fā)利用等。
[0007]目前全國各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的作物秸桿，養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生大量的畜禽糞便，生產(chǎn)加工業(yè)產(chǎn)生大量的稻殼、木屑、蘑菇渣、蔗渣等廢棄物。這些廢棄物的利用途徑還很有限，利用率低，存在焚燒秸桿、亂排畜禽糞便等現(xiàn)象。不僅浪費(fèi)資源而且污染大氣環(huán)境，畜禽糞便排放造成水體環(huán)境污染、大氣惡臭污染和有害病原菌微生物污染；利用水廠污泥與牛糞、農(nóng)作物秸桿或其它廢棄物好氧堆肥，既解決了污泥問題，又生產(chǎn)了微生物活性較高的有機(jī)月巴，解決沿海地區(qū)，多鹽堿地，嚴(yán)重缺少土壤的現(xiàn)狀，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，果樹種植、園林綠化，從而減輕因長期施用化肥造成的農(nóng)村環(huán)境污染，增加土壤肥力，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增加農(nóng)業(yè)收入等，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，良好的環(huán)境效益和社會效益。投資大利潤薄而造成污泥處理處置難是我國普遍存在的難題。因此，污泥堆肥項(xiàng)目需要特殊的政策優(yōu)惠和支持，尤其是在資金和項(xiàng)目用地上的支持，是決定項(xiàng)目能否正常進(jìn)行的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決沿海地區(qū)，多鹽堿地，嚴(yán)重缺少土壤的現(xiàn)狀；農(nóng)業(yè)畜禽糞便亂排，形成污染問題；焚燒存在的高耗能、高費(fèi)用，污染環(huán)境問題，采用堆肥措施，變廢為寶，資源化利用，充分利用自來水廠的污泥資源，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:本發(fā)明為了解決沿海地區(qū)，多鹽堿地，嚴(yán)重缺少土壤的現(xiàn)狀；農(nóng)業(yè)畜禽糞便亂排，形成污染問題；焚燒存在的高耗能、高費(fèi)用，污染環(huán)境問題，采用堆肥措施，變廢為寶，資源化利用，充分利用自來水廠的污泥資源，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，污泥堆肥成套設(shè)備，工藝流程步驟如下:
[0010]步驟一:準(zhǔn)備前期處理工序:
[0011]對自來水廠的污泥進(jìn)行收集、堆放、晾曬，加入半干牛糞、粉碎的秸桿混合，質(zhì)量比例為污泥:牛糞:秸桿=20: 10: 1，使含水率降至63%左右，有機(jī)物含量為25-85%，形成原料。
[0012]步驟二:進(jìn)行一次發(fā)酵:
[0013]對原料發(fā)酵并分解其有機(jī)物，期間分為2個階段:中溫階段和高溫階段，在中溫階段產(chǎn)生中溫菌，在利用有機(jī)物的時候，一部分轉(zhuǎn)換為熱量；在高溫階段污泥含水率范圍控制在35-63%之間，同時進(jìn)行通風(fēng)與供氧，有機(jī)物C/N在20?45之間，調(diào)節(jié)PH值，堆肥過程開始時，由于酸性菌作用，PH為5.0-6.5 ;期間2-3天翻堆一次，每次6_9小時，翻堆時不曝氣，每天曝氣時間約10小時，堆層含氧量7-16% ;—次發(fā)酵需要9-13天，到最后1-2天時，即堆溫達(dá)到60°C左右時，延長通風(fēng)時間，通風(fēng)供氧轉(zhuǎn)為控溫，打開發(fā)酵池蓋加速水分散發(fā)；
[0014]步驟三:進(jìn)行二次發(fā)酵:
[0015]對一次發(fā)酵工序中尚未分解的有機(jī)物進(jìn)一步分解，在后發(fā)酵倉堆成1.5米高左右堆體，發(fā)酵時間為18-26天，溫度在37-40度，C/N比為25以下時，肥堆將達(dá)到穩(wěn)定，達(dá)到腐熟，形成穩(wěn)定肥料；堆肥結(jié)束后，PH為6.5-8.5 ;含水率27-33% ；
[0016]步驟四:最終后期處理工序:
[0017]將肥料進(jìn)行堆存、加工，造粒，干燥，外售。
[0018]進(jìn)一步的,所述步驟一內(nèi)加入菌劑。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟二在發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，每個發(fā)酵倉的總?cè)莘e為100立方米，在頂部設(shè)有長方形加料口，加料完后由板鏈?zhǔn)椒饪谏w將各倉頂部加料口封閉；發(fā)酵倉共設(shè)4個，2個倉為一列，分兩列布置。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟二的中溫階段溫度為28_42°C，高溫階段溫度為58_71°C。
[0021]進(jìn)一步的，所述步驟二含水率在低于35%時，就應(yīng)添加適量養(yǎng)牛場糞水，調(diào)節(jié)含水量，調(diào)節(jié)C/N比，含水率在大于63 %時，減少進(jìn)料量，降低料層高度，增加通風(fēng)時間，加速水分散發(fā)。
[0022]進(jìn)一步的，所述步驟二的通風(fēng)數(shù)據(jù)為0.06?0.24m3/m3.min堆料。
[0023]進(jìn)一步的，所述步驟三過程中進(jìn)行曝氣。
[0024]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1.通過污泥堆肥工藝，解決了沿海地區(qū)，多鹽堿地，嚴(yán)重缺少土壤的現(xiàn)狀，將自來水廠污泥、附近農(nóng)場牛糞及農(nóng)業(yè)廢棄物秸桿混合堆肥改良沿海鹽堿地，解決土壤緊缺問題；
[0026]2.減少了焚燒秸桿、亂排畜禽糞便等現(xiàn)象，降低了 PM2.5，減輕大氣的污染；
[0027]3.工藝流程綜合性強(qiáng)，附加值大，變廢為寶，資源化利用程度高；
[0028]4.重金屬和病原菌是污水處理廠污泥堆肥土地利用可能帶來的主要環(huán)境風(fēng)險，而自來水廠污泥來自于生產(chǎn)飲用水過程中產(chǎn)生的廢棄物，重金屬和病原菌都在安全可控范圍，該泥質(zhì)堆肥則極少存在此類環(huán)境風(fēng)險，規(guī)避了污泥堆肥農(nóng)用的爭議難題；
[0029]5.污泥的主要成分是有機(jī)物，即富含碳物質(zhì)，污泥堆肥通過碳循環(huán)讓這部分碳回到土地中去，從而可以使污泥堆肥達(dá)到資源循環(huán)利用效率和效益的最大化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1本發(fā)明的總體技術(shù)路線圖

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步的對本發(fā)明說明其【具體實(shí)施方式】:
[0032]如圖1、所示，自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，污泥堆肥成套設(shè)備，工藝流程步驟如下:
[0033]步驟一:準(zhǔn)備前期處理工序:
[0034]對自來水廠的污泥進(jìn)行收集、堆放、晾曬，加入半干牛糞、粉碎的秸桿混合，質(zhì)量比例為污泥:牛糞:秸桿=20: 10: 1，使含水率降至63%左右，有機(jī)物含量為25-85%，形成原料；
[0035]步驟二:進(jìn)行一次發(fā)酵:
[0036]對原料發(fā)酵并分解其有機(jī)物，期間分為2個階段:中溫階段和高溫階段，中溫階段產(chǎn)生中溫菌，在利用有機(jī)物的時候，一部分轉(zhuǎn)換為熱量；在高溫階段污泥含水率范圍控制在35-63%之間，同時進(jìn)行通風(fēng)與供氧，有機(jī)物C/N在20?45之間，調(diào)節(jié)PH值，堆肥過程開始時，由于酸性菌作用，PH為5.0-6.5 ;期間2-3天翻堆一次，每次6_9小時，翻堆時不曝氣，每天曝氣時間約10小時，堆層含氧量7-16% ;—次發(fā)酵需要9-13天，到最后1-2天時，即堆溫達(dá)到60°C左右時，延長通風(fēng)時間，通風(fēng)供氧轉(zhuǎn)為控溫，打開發(fā)酵池蓋加速水分散發(fā)；
[0037]步驟三:進(jìn)行二次發(fā)酵:
[0038]對一次發(fā)酵工序中尚未分解的有機(jī)物進(jìn)一步分解，在后發(fā)酵倉堆成1.5米高左右堆體，發(fā)酵時間為18-26天，溫度在37-40度，C/N比為25以下時，肥堆將達(dá)到穩(wěn)定，達(dá)到腐熟，形成穩(wěn)定肥料；堆肥結(jié)束后，PH為6.5-8.5 ;含水率27-33% ；
[0039]步驟四:最終后期處理工序:
[0040]將肥料進(jìn)行堆存、加工，造粒，干燥，外售。
[0041]所述步驟一內(nèi)加入菌劑；所述步驟二在發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，每個發(fā)酵倉的總?cè)莘e為100立方米，在頂部設(shè)有長方形加料口，加料完后由板鏈?zhǔn)椒饪谏w將各倉頂部加料口封閉；發(fā)酵倉共設(shè)4個，2個倉為一列，分兩列布置；所述步驟二的中溫階段溫度為28-42°C，高溫階段溫度為58-71°C ;所述步驟二含水率在低于35%時，就應(yīng)添加適量養(yǎng)牛場糞水，調(diào)節(jié)含水量，調(diào)節(jié)C/N比，含水率在大于63 %時，減少進(jìn)料量，降低料層高度，增加通風(fēng)時間，加速水分散發(fā)；所述步驟二的通風(fēng)數(shù)據(jù)為0.06?0.24m3/m3.min堆料；所述步驟三過程中進(jìn)行曝氣。
[0042]具體實(shí)施例一:
[0043]脫水污泥含水率一般在80%左右，直接堆肥相當(dāng)困難，因此，首先需要進(jìn)行自然干化，然后再加入一些輔助材料，調(diào)節(jié)水分，增加孔隙度，增加有機(jī)質(zhì)，為此，可以因地制宜選擇一些能長期供應(yīng)和數(shù)量充足的材料，比如牛糞、秸桿粉、稻殼、木屑、蘑菇渣、蔗渣等廢棄物，充分利用當(dāng)?shù)刎S富的種植農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)固體廢物做輔料資源，加入半干牛糞、粉碎的秸桿混合，質(zhì)量比例為污泥:牛糞:秸桿=20: 10: 1，使含水率降至63%左右，有機(jī)物含量為25-85%，形成原料。
[0044]—次發(fā)酵是發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，每個發(fā)酵倉的總?cè)莘e為100m3，在頂部設(shè)有長方形加料口，加料完后由板鏈?zhǔn)椒饪谏w將各倉頂部加料口封閉。一次發(fā)酵倉共設(shè)4個，2個倉為一列，分兩列布置；一次發(fā)酵階段主要是微生物將垃圾中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物首先分解，難分解的有機(jī)物，如纖維素、半纖維素、本質(zhì)素、單寧酸等只能部分解。微生物在分解這些有機(jī)物的同時獲得各種營養(yǎng)物和能量，得以生長繁殖，這里堆肥的溫度為28-420C，稱中溫階段，這階段起分解作用的微生物屬中溫菌。以后由于熱量繼續(xù)產(chǎn)生，溫度逐漸升高到58-71°C，高溫菌取代了中溫菌，在此溫度或更高溫度下能進(jìn)行高效率的分解。高溫階段時把污泥中的寄生蟲卵和有害微生物殺死；期間污泥含水率范圍在35-63%之間，同時進(jìn)行通風(fēng)與供氧，有機(jī)物C/N在20?45之間，調(diào)節(jié)PH值，堆肥過程開始時，由于酸性菌作用，PH為5.0-6.5 ;期間2-3天翻堆一次，每次6_9小時，翻堆時不曝氣，每天曝氣時間約10小時，；堆肥調(diào)節(jié)水分，應(yīng)在物料進(jìn)倉時分二次噴灑，使上、中、下層水分含量均勻；發(fā)酵的大部分時間應(yīng)保證堆層濃度在9%以上，堆層含氧量7-16% ;堆肥由于微生物代謝產(chǎn)熱，溫度升高很快，一般2-4天堆溫可升至65°C以上，堆肥正是利用這點(diǎn)，達(dá)到無害化要求。但溫度繼續(xù)升高，對高溫微生物的生存也有害，因此必須適當(dāng)控制堆層溫度。通常把65-71°C看作是高溫菌生長的生理上限溫度。所以當(dāng)堆層溫度升到65°C之后，通風(fēng)的主要任務(wù)由供氧轉(zhuǎn)為控溫。但是，由于發(fā)酵池容積大，堆層熱慣性很大，延長通風(fēng)時間對降低堆層溫度作用不明顯，因此，在堆層溫度達(dá)60°C左右時，就應(yīng)適當(dāng)延長通風(fēng)時間，通風(fēng)數(shù)據(jù)為
0.06?0.24m3/m3.min堆料,有利于溫度的控制。在實(shí)際生產(chǎn)中，在一次發(fā)酵的最后一、二天，適當(dāng)延長通風(fēng)時間，打開發(fā)酵池蓋，加速水分散失，使之降溫并降低水率。
[0045]進(jìn)行二次發(fā)酵工序，經(jīng)篩分后的物料送至二次發(fā)酵倉，尚未分解的有機(jī)物如纖維素、半纖維素、本質(zhì)素等在此工序進(jìn)一步分解，使其變成腐植酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物，在后發(fā)酵倉堆成1.5米高左右堆體，二次發(fā)酵約需18-26天；溫度在37-40度時，堆肥腐熟后堆料的C/N比為25以下時，肥堆將達(dá)到穩(wěn)定。為使二次發(fā)酵更充分，定期向二次發(fā)酵倉鼓入空氣。達(dá)到腐熟，形成穩(wěn)定肥料；堆肥結(jié)束后，PH為8.0-9.0 ;含水率27-33%。
[0046]最終后期處理工序:將肥料進(jìn)行堆存、加工成成品，造粒，干燥，例如復(fù)合肥等，進(jìn)行銷售，或者直接運(yùn)送到沿海鹽堿地，改良土壤。
[0047]具體實(shí)施例二:在進(jìn)行步驟二時，當(dāng)原始含水率在低于35%時，就應(yīng)添加適量養(yǎng)牛場糞水，調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)C/N比，提高堆肥質(zhì)量。
[0048]具體實(shí)施例三:在進(jìn)行步驟二時，當(dāng)含水率在大于63%時，加強(qiáng)預(yù)處理，或者采用減少進(jìn)料量，降低料層高度，增加通風(fēng)時間，加速水分散失，以降低含水率。
[0049]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，包括污泥堆肥成套設(shè)備，其特征在于:工藝流程步驟如下: 步驟一:準(zhǔn)備前期處理工序: 對自來水廠的污泥進(jìn)行收集、堆放、晾曬，加入半干牛糞、粉碎的秸桿混合，質(zhì)量比例為污泥:牛糞:秸桿=20: 10: 1，使含水率降至63%左右，有機(jī)物含量為25-85%，形成原料； 步驟二:進(jìn)行一次發(fā)酵: 對原料發(fā)酵并分解其有機(jī)物，期間分為2個階段:中溫階段和高溫階段，在中溫階段產(chǎn)生中溫菌，在利用有機(jī)物的時候，一部分轉(zhuǎn)換為熱量； 在高溫階段污泥含水率范圍控制在35-63%之間，同時進(jìn)行通風(fēng)與供氧，有機(jī)物C/N在20?45之間，調(diào)節(jié)PH值，堆肥過程開始時，由于酸性菌作用，PH為5.0-6.5 ;期間2_3天翻堆一次，每次6-9小時,翻堆時不曝氣,每天曝氣時間約10小時,堆層含氧量7-16% ；一次發(fā)酵需要9-13天，到最后1-2天，即堆溫達(dá)到60°C左右時，延長通風(fēng)時間，通風(fēng)供氧轉(zhuǎn)為控溫，打開發(fā)酵池蓋加速水分散發(fā)； 步驟三:進(jìn)行二次發(fā)酵: 對一次發(fā)酵工序中尚未分解的有機(jī)物進(jìn)一步分解，在后發(fā)酵倉堆成1.5米高左右堆體，發(fā)酵時間為18-26天，溫度在37-40度，C/N比為25以下時，肥堆將達(dá)到穩(wěn)定，達(dá)到腐熟，形成穩(wěn)定肥料；堆肥結(jié)束后，PH為6.5-8.5 ;含水率27-33% ； 步驟四:最終后期處理工序: 將肥料進(jìn)行堆存、加工，造粒，干燥，外售。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟一內(nèi)加入菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟二在發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，每個發(fā)酵倉的總?cè)莘e為100立方米，在頂部設(shè)有長方形加料口，加料完后由板鏈?zhǔn)椒饪谏w將各倉頂部加料口封閉；發(fā)酵倉共設(shè)4個，2個倉為一列，分兩列布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟二的中溫階段溫度為28-42°C，高溫階段溫度為58-71°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟二含水率在低于35 %時，就應(yīng)添加適量養(yǎng)牛場糞水，調(diào)節(jié)含水量，調(diào)節(jié)C/N比，含水率在大于63 %時，減少進(jìn)料量，降低料層高度，增加通風(fēng)時間，加速水分散發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟二的通風(fēng)數(shù)據(jù)為0.06?0.24m3/m3.min堆料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水廠污泥堆肥肥料改良鹽堿地工藝流程，所述步驟三過程中進(jìn)行曝氣。
【文檔編號】C05F5/00GK104496578SQ201410617290
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】夏季春 申請人:夏季春