[发明专利]城市生活污泥的生物干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥的干燥方法，尤其涉及城市生活污泥的生物干燥方法，属于城市生活污泥的处理领域。

背景技术

随着城市规模的不断扩大及人口的急剧膨胀，城市生活污泥的产生量也越来越大，如何妥善处理城市生活污泥已成为一个世界性的难题。污水经过各种不同工艺处理后，所得到的污泥既含有大量的氮、磷等养分，含有高达80％的水分，同时该污泥中含有多种重金属元素，此外还含有致病菌、寄生虫卵等危害人类健康的因素。如果这些污泥不经过处理直接填埋，不仅会造成疾病的传播，还会对周围环境(包括地下水等)造成巨大的破坏。

利用生物干燥方法对城市污泥进行处理是目前处理城市污泥的一条重要途径。城市生活污泥的生物干燥，除了实现其含水量小于30％、尽可能小于20％以外，还必须使污泥充分腐熟分解，进一步清除其中的各种有害物质，真正实现无害化处理或制成肥料，使之成为作物的营养源而顺利回归大自然。

在采用生物干燥方法对城市污泥进行干燥处理时，常采用将污泥与有机填充辅料混合在一起后再加入好氧发酵菌剂进行好氧发酵，该方法主要存在以下几方面的问题，有待改进：1、生产成本过高：需要向待处理的污泥中添加大量的有机辅料(目前的处理方法需要添加的有机辅料的用量大多超过待处理的污泥的用量)，消耗大量的资源，导致该方法处理成本过高；(2)发酵周期长：现有的好氧发酵方法至少需要15天以上的发酵时间才能把城市污泥的含水量及有害物质的含量降低到标准要求，这极大的影响了物料周转和转化效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的城市生活污泥的生物干燥方法所存在的成本高、步骤繁琐、处理周期长等问题，提供一种新的城市生活污泥的生物干燥方法，该方法具有步骤简捷、耗时短、成本低等优点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种城市生活污泥的生物干燥方法，包括以下步骤：(1)将城市生活污泥与有机填充辅料按照1∶0.1-0.6的重量比例混合均匀，得到混合物；(2)向混合物中接入好氧性发酵菌剂，得到发酵物料；(3)将发酵物料堆置成长条状的发酵垛进行好氧发酵；(4)经24-48小时当发酵物料的温度升到38-42℃时，对发酵物料进行第一次翻料处理；当翻料处理后的发酵物料的温度升到60℃-75℃时，进行第二次翻料处理；以后每隔8-24小时翻料处理一次；(5)当发酵物料的含水量降至30wt％以下，即得。

其中，步骤(1)中所述的有机填充辅料优选自作物秸秆、木屑、谷壳、杂草或家禽干粪便中的任意一种或一种以上按任意重量比例所组成的混合物。其中，所述的作物秸秆可以是麦秸秆或稻秸秆等；所述的家禽干粪便可以是鸡、鸭或鹅干粪便；

步骤(1)中可以将城市生活污泥与有机填充辅料按照1∶0.1-0.3重量比例混合均匀，得到混合物；

步骤(2)中所述的好氧性发酵菌剂可以枯草芽孢杆菌，黑曲酶，酿酒酵母；这些好氧性发酵菌种都可从商业途径购买得到[中国农业微生物菌种保藏管理中心购买得到(ACCC)或中国农工业微生物菌种保藏管理中心购买得到(CICC)]。

本发明人通过大量的实验发现，当步骤(3)中的发酵垛高度控制在0.5-1.3米之间的高度，相比于其它的高度，在相同的发酵条件下(发酵时间、翻料次数)能最大限度的提高好氧发酵效率，使发酵产物的含水率、重金属、有害病菌等降到最低。

本发明人还通过大量的试验发现，步骤(4)中在对发酵物料进行好氧发酵时，当发酵物料的温度升到38-42℃时，尤其是当发酵物料的温度升到40℃时，此时对发酵物料进行第一次翻料处理，相比于在其它的温度进行翻料处理，能够有效提升发酵效率；随后，当翻料处理后的发酵物料的温度升到60℃-75℃时，进行第二次翻料处理；以后每隔8-24小时翻料处理一次，这些都能有效的提高发酵效率，改善发酵产物的品质。

步骤(4)中所述的翻料方式优选为：将发酵物料由原位置整体依次垂直于发酵物料垛长方形的方向向左或向右位移，将发酵物料上下里外颠倒的翻动，翻动过程中将物料搅拌、搅散；更优选的，在翻动中让发酵物料完全分散暴露在空气中达20～60秒钟，使水蒸气充分蒸发扩散。

本发明生物发酵方法将污泥中的结合水分解为游离水，同时产生发酵热将水分转变为水蒸气蒸发，水分蒸发后实现干燥。类似慢火炒花生，将污泥慢火“炒干”。其“慢火”即发酵热，经生物发酵干燥后的污泥，臭味得以消除、松散透气、得到了无害化处理，可直接用作肥料或填埋而不会污染环境。