一種節(jié)能環(huán)保處理污水消化污泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水消化污泥節(jié)能環(huán)保處理和資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能環(huán)保處理污水消化污泥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]按政府有關(guān)部門公布的數(shù)據(jù)，至2012年我國已經(jīng)建成運(yùn)行的城市污水處理廠每年產(chǎn)生的水分含量為80%左右的污水消化污泥量在3000萬噸左右。加上造紙、酒精、淀粉等工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)污水處理的消化污泥，全國每年排放的污水消化污泥至少在億噸以上。隨著我國城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，城市工業(yè)和生活污水處理率和處理程度逐年提高，污泥的產(chǎn)生量還會(huì)急劇增加。作為污水處理過程的必然產(chǎn)物，污泥的成份很復(fù)雜，是由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成的集合體，除含有大量的水分外，還含有難降解的有機(jī)物、揮發(fā)性物質(zhì)、重金屬和鹽，以及病原體和寄生蟲卵等，必須及時(shí)處理與處置，才能保證污水處理廠的正常運(yùn)行和處理效果，避免造成二次污染。
[0003]在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，污泥處理處置是污水處理中極其重要的環(huán)節(jié)，其投資約占污水處理廠總投資的50%?70%。在我國現(xiàn)有的污水處理廠中，配套有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到25%，處理工藝和設(shè)施較為完善的還不到10%，其中能夠正常運(yùn)行的更是少之又少，特別是在城市化水平較高的大城市與地區(qū)，污泥出路已經(jīng)成為環(huán)保不可回避的重大且必須解決的問題。因此，如何將產(chǎn)生量巨大、成份復(fù)雜的污泥經(jīng)過科學(xué)處理后，使其減量化、無害化、資源化，已成為全世界環(huán)境界深為關(guān)注的課題。
[0004]世界范圍內(nèi)對污泥的處理處置，過去以衛(wèi)生填埋為主，但隨著土地資源的日益稀缺，污泥的資源化利用已經(jīng)成為發(fā)展的主要趨勢，而資源化利用又尤以污泥的堆肥土地利用為主，如美國的污泥堆肥土地利用率已經(jīng)超過60%，歐盟、日本等則在40%?50%之間，而這些比例還在快速的上升。因此，順應(yīng)世界潮流，污泥的堆肥土地利用也即肥料資源化利用更應(yīng)該是人口眾多、土地資源相對匱乏的我國這樣的國家的處理方向。
[0005]無論是肥料資源化利用，還是填埋、建材、焚燒等處理方式，其前提都需要對污泥進(jìn)行干化和穩(wěn)定性處理。就污泥的干化和穩(wěn)定，社會(huì)上現(xiàn)在普遍采用的是烘干、晾曬、堆慪發(fā)酵三種方法。由于污泥含水量高且為細(xì)胞水、顆粒小、粘性高等特點(diǎn)，使目前上述三種辦法都沒有能很好地解決污泥的干化問題，首先是烘干的能耗成本太高，社會(huì)難以承受，而且尾氣二次污染嚴(yán)重；其次晾曬靠天吃飯，處理效率低，處理量不大，無法連續(xù)同步穩(wěn)定處理，而且需要建設(shè)大面積的曬場；第三堆慪主要以平面敞開式的槽式和條垛式堆慪為主，效率不高、周期長，堆慪臭氣的二次環(huán)境污染比較嚴(yán)重，而且需要大量堆慪場地。因此，現(xiàn)在鮮有看到成功的工程案例，其中很重要的一個(gè)原因就是絕大多數(shù)污水處理廠都是布局建設(shè)在城市市區(qū)內(nèi)，環(huán)保要求嚴(yán)格，不允許燃燒煤炭等礦石燃料，土地非常有限而且寶貴，加之規(guī)劃之初沒有考慮到，污水處理廠內(nèi)根本沒有用于污泥處理的大面積場地，而且再向周邊擴(kuò)增又已經(jīng)不可能，導(dǎo)致污泥無法就地減量化處理，也最終導(dǎo)致上述方法根本無法解決污泥處理問題。
[0006]因此，當(dāng)前要真正解決城市工業(yè)和生活污水處理消化污泥的環(huán)保處理和資源化利用問題，必須要有一種能夠適應(yīng)當(dāng)前污水處理廠布局現(xiàn)狀，能夠使用污水處理廠現(xiàn)有非常有限的土地或空間進(jìn)行就地?zé)o害化、減量化高效處理，而且非常節(jié)能環(huán)保，完全沒有二次污染，達(dá)到城市人口密集區(qū)環(huán)保要求的方法。但目前社會(huì)上尚未發(fā)現(xiàn)有能夠滿足這樣要求的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保處理污水消化污泥的方法，該方法既節(jié)能，又環(huán)保，而且高效。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種節(jié)能環(huán)保處理污水消化污泥的方法，將水分含量70%?85%的污水消化污泥與一定重量比例的調(diào)節(jié)物料摻混形成污泥發(fā)酵物料，然后置于在垂直方向上由2?40層、水平方向2?40組帶式輸送機(jī)構(gòu)成的立體式發(fā)酵設(shè)備上進(jìn)行動(dòng)態(tài)好氧發(fā)酵，生物脫水干化為水分含量50%以下的腐熟干化料后作進(jìn)一步的環(huán)保處理或資源化利用。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污水消化污泥為城市污水消化污泥、造紙消化污泥、酒精消化污泥、淀粉消化污泥或養(yǎng)殖消化污泥中的一種或一種以上的組合。
[0010]作為技術(shù)方案的優(yōu)選，污水消化污泥與調(diào)節(jié)物料的混配重量比為3?10:lo
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污泥發(fā)酵物料的水分含量為50%?70%，碳氮比為20?35:1，ΡΗ值為3?6 ;好氧發(fā)酵采用微生物自然接種。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的調(diào)節(jié)物料為制糖濾泥、蔗渣、蔗糖、米糠、統(tǒng)糠、麥麩、玉米粉、豆柏、秸桿、木薯淀粉渣、木薯酒糟渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、煙絲、草碳土、餐廚垃圾、鍋爐灰、造紙污泥、酒精污泥、禽畜糞便、蠶糞或麩餅粉中的一種或者一種以上的組合。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的立體式發(fā)酵設(shè)備設(shè)置有密閉的發(fā)酵室，所述的帶式輸送機(jī)安裝該密閉發(fā)酵室中；該發(fā)酵室底部開設(shè)有進(jìn)氣口，頂部設(shè)置安裝有對發(fā)酵尾氣進(jìn)行除塵除臭凈化處理的除塵除臭系統(tǒng)；該除塵除臭系統(tǒng)用氣箱脈沖布袋除塵器除塵，用UV光解氧化除臭器或臭氧氧化除臭器除臭。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的帶式輸送機(jī)的輸送帶寬度為I?6m，為帶孔的橡膠帶、塑料網(wǎng)帶或金屬網(wǎng)帶。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污泥發(fā)酵物料在帶式輸送機(jī)的輸送帶上布設(shè)的發(fā)酵料層厚度為150?600mm。
[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的腐熟干化料進(jìn)一步環(huán)保處理為衛(wèi)生填埋，資源化利用為焚燒、建材、有機(jī)肥料或工程填土。
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污泥發(fā)酵物料完成發(fā)酵形成腐熟干化料后，將其中的調(diào)節(jié)物料篩分出來回用于新鮮污泥的摻混發(fā)酵處理，或者直接回用部分腐熟干化料摻混新鮮污泥發(fā)酵處理。
[0018]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的節(jié)能環(huán)保處理污水消化污泥的方法，其特征在于包括以下步驟:
(I)將污水消化污泥和調(diào)節(jié)物料按重量比例摻混、攪拌； (2)摻混、攪拌后的污泥發(fā)酵物料通過物料提升設(shè)備提升到立體式發(fā)酵設(shè)備位于最頂層的帶式輸送機(jī)，從進(jìn)料端均勻布設(shè)到輸送帶上，調(diào)節(jié)帶式輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使污泥發(fā)酵物料剛好布滿輸送帶面，料層厚度控制在輸送帶側(cè)邊高度的范圍內(nèi)；
(3)當(dāng)污泥發(fā)酵物料布滿最頂層的整條輸送帶，出料端物料溫度達(dá)到翻拌溫度50°C以上，物料則被頂層的帶式輸送機(jī)輸送到其下方運(yùn)行速度與之一致、方向與之相反的帶式輸送機(jī)的輸送帶面上，同時(shí)新鮮的污泥發(fā)酵物料被提升至頂層帶式輸送機(jī)的進(jìn)料端，同步布設(shè)到輸送帶上，當(dāng)原來已經(jīng)發(fā)酵的污泥發(fā)酵物料全部被輸送到下一層帶式輸送機(jī)上，新鮮的污泥發(fā)酵物料也剛好布滿頂層的帶式輸送機(jī)，依次循環(huán)，新鮮的污泥發(fā)酵物料不斷地被從位于頂層的帶式輸送機(jī)加入，在逐層向下輸送的過程中逐步發(fā)酵腐熟干化；
(4)當(dāng)污泥發(fā)酵物料中的溫度下降并逐步趨于常溫后，污泥發(fā)酵物料發(fā)酵結(jié)束，轉(zhuǎn)化為腐熟干化料，將腐熟干化料從立體式發(fā)酵設(shè)備的帶式輸送機(jī)中輸送出來，作進(jìn)一步的環(huán)保處理或資源化利用。
[0019]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的污泥發(fā)酵物料布設(shè)到頂層帶式輸送機(jī)前被安裝于其進(jìn)料端上方的物料成型裝置擠壓成片狀或條狀，從上一層帶式輸送機(jī)輸送到下一層帶式輸送機(jī)時(shí)，被安裝于兩層輸送機(jī)之間的破碎裝置破碎、混拌、冷卻。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
一是采用立體式發(fā)酵設(shè)備對污水消化污泥進(jìn)行發(fā)酵干化處理，在發(fā)酵設(shè)備設(shè)施投資基本相當(dāng)?shù)那闆r下，可以比利用平面的槽式或條垛式發(fā)酵節(jié)約90%以上的發(fā)酵場地，如一個(gè)日處理污水30萬噸、日產(chǎn)污泥300噸的中大型污水處理廠，發(fā)酵處理場地僅需要2000m2左右就已足夠。
[0021]二是由于采用立體式多層發(fā)酵，污泥發(fā)酵物料的料層設(shè)置為300mm左右的理想厚度，而且發(fā)酵承載體設(shè)計(jì)成高透氣性的網(wǎng)狀，使整個(gè)料層都具有良好的透氣性，均處于良好的好氧發(fā)酵狀態(tài)，有效抑制厭氧發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵過程無臭氣產(chǎn)生，有效解決發(fā)酵臭氣的二次環(huán)境污染問題，而且污泥發(fā)酵物料腐熟干化至水分含量50%以下僅需10?12天，周期比槽式或條垛式發(fā)酵縮短70%以上，不需要煤電等任何方式的烘干，每噸干污泥能耗僅