一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010288438.6

申请日:

2010.09.21

公开号:

CN101962204A

公开日:

2011.02.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C01G 1/00申请公布日:20110202|||实质审查的生效IPC(主分类):C01G 1/00申请日:20100921|||公开

IPC分类号:

C01G1/00; C05G5/00; C02F11/00; C05F7/00(2006.01)N

主分类号:

C01G1/00

申请人:

同济大学

发明人:

戴晓虎; 卓桂华; 董滨; 吴星五; 李国建; 周增炎; 高廷耀

地址:

200092 上海市杨浦区四平路1239号

优先权:

专利代理机构:

上海正旦专利代理有限公司 31200

代理人:

张磊

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内容摘要

本发明涉及一种低能耗的污泥颗粒化-生物干化制作肥料方法,先采用污泥混合机,将100份的脱水污泥和30~50份的生物干化污泥进行混合造粒,制作成初始含水率为55~65%、粒径10~20mm污泥颗粒;通过输送装置输送至布料机,将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓内;接着对堆体进行通风,使物料发生生物干化反应,通风量为0.05~0.10m3/(m3·min);物料进行4~8d的生化升温反应后,含水率可降至35%以下;最后将生物干化后的污泥与无机肥混合,调配营养后进行造粒烘干,制成有机-无机复混肥。本方法在启动初期添加木屑、秸秆等外源辅料,正常运营时,采用生物干化后污泥作为辅料,降低了对外源添加剂的依赖。将发酵物料制作为颗粒状后进行生物干化,物料结构疏松,利于通风和生化反应,生化反应时间不到堆肥发酵时间的1/3,臭气产生量小,运行成本低廉,经济效益十分明显。

权利要求书

1: 一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 其特征在于, 该方法包括以下 步骤 : (1) 污泥造粒 采用污泥混合机, 将脱水污泥和辅料按比例进行混合造粒, 制作成初始含水率为 60~65% 的污泥颗粒 ; (2) 生物干化堆体构建 将步骤 (1) 所得污泥颗粒通过输送装置输送至布料机, 均匀布料于生物干化仓内, 形 成生物干化堆体 ; (3) 通风生物干化 将步骤 (2) 所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风, 进行生物反应 ; (4) 将生物干化后的污泥与无机肥混合, 调配营养后进行造粒烘干, 制成有机 - 无机 复混肥。
2: 根据权利要求 1 所述的一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 其特征 在于所述辅料在工艺启动初期采用秸秆或木屑, 秸秆或木屑与脱水污泥按 1:1 的体积比加 入, 正常运营时, 采用生物干化后污泥, 100 份的脱水污泥中加入 30-50 份的生物干化后污 泥, 污泥颗粒的粒径为 10-20mm。
3: 根据权利要求 1 所述的一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 其特征 在于步骤 (2) 中采用布料机将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓, 仓体三面为砖砌墙体, 底 部布有通风沟槽 ; 形成的物料堆高为 1.0-2.0m。
4: 根据权利要求 1 所述的一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 其特征 3 3 在于步骤 (3) 中所述生物反应中, 干化时间为 4-8 天, 通风量为 0.05-0.10 m /(m ·min)。

说明书


一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法

    技术领域 本发明为一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 属于环保领域中污 泥处理技术领域。
     背景技术 近年来, 随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高, 城市污水排放量不断增加, 污 水处理厂数量不断增长, 污水处理厂的污泥的产量也随之快速增长。据 “十一五” 规划, 到 8 3 2010 年, 我国城市污水处理率不低于 70%, 污水处理能力将达 1×10 m /d, 城市干污泥的产 6 量将会超过 1×10 t/d。城市污水厂污泥含水率高、 易腐烂、 有恶臭, 并含有寄生虫、 病原微 生物和重金属等有害物质, 如处理不善, 将会成为新的污染源, 使人们费尽心机进行的污水 处理前功尽弃。
     目前, 国内外污泥处理的主要方式为填埋、 焚烧、 热干化、 堆肥以及建材生产。 在很 多发达国家, 污泥填埋已经被法律禁止, 其处理的主要方式逐渐转移以资源化利用为目标 特征。其中堆肥发酵法, 具有稳定化、 无害化及资源化的优势, 但需要近 30 天的处理时间, 导致占地面积大, 处理效率较低。另外, 脱水污泥含水率高, C/N 比较低, 结构粘稠致密不透 气, 直接进行堆肥发酵处理效果极差。
     发明内容 为克服以上存在的技术问题, 本发明旨在提供一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干 化制作肥料方法, 通过将污泥和辅料颗粒化后进行生物干化, 有效改善了堆体物料的供氧 状况, 大大缩短了污泥类有机质的腐熟时间 ; 除启动初期加入外源添加剂外, 正常运营时, 采用生物干化后污泥作为辅料, 降低了对外源添加剂的依赖 ; 将生物干化后的污泥制成无 害化有机 - 无机复混肥, 实现污泥的资源化。
     本发明提出的一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法, 具体步骤如 下: (1) 污泥造粒 采用污泥混合机, 将 100 份的脱水污泥和 30~50 份的辅料按比例进行混合造粒, 制作成 初始含水率为 60~65% 的污泥颗粒 ; (2) 生物干化堆体构建 将步骤 (1) 所得污泥颗粒通过输送装置输送至布料机, 均匀布料于生物干化仓内, 形 成生物干化堆体 ; (3) 通风生物干化 将步骤 (2) 所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风, 进行生物反应, 将步骤 (2) 所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风, 进行生物反应 ; (4) 将生物干化后的污泥与无机肥混合, 调配营养后进行造粒烘干, 制成有机 - 无机 复混肥。
     本发明中, 秸秆或木屑与脱水污泥按 1 : 1 的体积比加入, 正常运营时, 采用生物
     干化后污泥, 100 份的脱水污泥中加入 30~50 份的生物干化后污泥, 污泥颗粒的粒径为 10~20mm。
     本发明中, 步骤 (2) 中采用布料机将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓, 仓体三面 为砖砌墙体, 底部布有通风沟槽 ; 形成的物料堆高为 1.0~2.0m。
     本发明中, 步骤 (3) 中所述生物反应中, 干化时间为 4~8 天, 通风量为 0.05~0.10 3 3 m /(m ·min)。
     本发明有益的效果 : 1. 本发明中将脱水污泥和生物干化污泥进行混合造粒后进行生物干化, 堆体空隙率 可达 20~30%, 有效改善了发酵堆体的供氧状况, 污泥类有机质在 4~8d 内便可稳定, 生物干 化反应速率得到提高, 干化时间大大缩短, 不及堆肥发酵时间的 1/3。
     2. 将生物干化后的污泥制成无害化全营养复混肥, 既能解决常规污泥处置过程 中成本高以及可能的二次污染等问题, 又能解决无机化肥营养不全, 造成土壤板结、 碱化、 营养失调及农作物变异等问题, 实现了污泥无害化、 资源化处置。
     3. 本发明中, 除工艺启动初期采用秸秆、 木屑等作为辅料外, 在正常运营时, 则以 生物干化污泥为辅料。生物干化后污泥作为辅料, 其结构蓬松, 吸水能力强, 同时含有大量 的微生物, 是良好的膨松剂、 水分调节剂和接种剂, 且其简单易得, 供应充足。 将其作为污泥 生物干化的辅料, 能有效缩短堆肥周期, 减少臭气的产生, 降低对外源添加剂的依赖, 1 吨污 泥可节省 1 吨的木屑外源添加剂。 附图说明
     图 1 为本发明中的低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法工艺流程示意图。 具体实施方式
     下面通过实施例进一步说明本发明。
     实施例 1 表 1 某地污水处理厂脱水污泥性质分析材料 pH 含水率 (%) 污泥 6.5~7 76~84 木屑 7~7.5 15~20 VS(%, 干基) 45~50 98.9~99.5 C/N 8~10 250~300采用一种低能耗的污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料方法处理该厂的脱水污泥, 具体工 艺流程图请看图 1, 具体步骤如下 : (1) 制备初次回料 : 先采用污泥混合机, 将脱水污泥和木 屑按体积比 1:1 进行混合造粒, 制作成初始含水率为 60~65%、 粒径 10~20mm 污泥颗粒 ; 然后 通过输送装置输送至布料机, 将污泥颗粒均匀布料于生物发酵仓内, 发酵仓三面为砖砌墙 体, 底部布有三道通风沟槽, 物料堆高为 1.0~2.0m ; 接着对堆体进行通风, 使物料发生生物 3 3 干化反应, 通风量为 0.05~0.10 m /(m ·min) ; 物料进行 6d 生化升温反应后, 含水率可降至 35% 以下, 即得初次回料。 (2) 污泥颗粒化 - 生物干化制作肥料的正式运营 : 先采用污泥混 合机, 将 100 份的脱水污泥和 30~50 份的以上所得的生物干化后污泥回料进行混合造粒, 制 作成初始含水率为 55~65%、 粒径 10~20mm 污泥颗粒 ; 然后通过输送装置输送至布料机, 将污 泥颗粒均匀布料于生物干化仓内, 生物干化仓三面为砖砌墙体, 底部布有通风沟槽, 物料堆高为 1.0~2.0m ; 接着对堆体进行通风, 使物料发生生物干化反应, 通风量为 0.05~0.10 m3/ (m3·min) ; 物料进行 6d 的生化升温反应后, 物料含水率可降至 35% 以下 ; 最后将生物干化 后的污泥与无机肥混合, 调配营养后进行造粒烘干, 制成有机 - 无机复混肥。脱水污泥与以 上所得部分生物干化成品按步骤 (2) 进行再次颗粒化 - 生物干化制作肥料。该运营厂共设 有 6 个生物干化仓, 依次堆放 1~6d 的生物干化物料, 保证了脱水污泥颗粒化 - 生物干化制 作肥料工艺的连续运行。

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1、10申请公布号CN101962204A43申请公布日20110202CN101962204ACN101962204A21申请号201010288438622申请日20100921C01G1/00200601C05G5/00200601C02F11/00200601C05F7/0020060171申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号72发明人戴晓虎卓桂华董滨吴星五李国建周增炎高廷耀74专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人张磊54发明名称一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法57摘要本发明涉及一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,先采用污泥混合机,将。

2、100份的脱水污泥和3050份的生物干化污泥进行混合造粒,制作成初始含水率为5565、粒径1020MM污泥颗粒;通过输送装置输送至布料机,将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓内;接着对堆体进行通风,使物料发生生物干化反应,通风量为005010M3/M3MIN;物料进行48D的生化升温反应后,含水率可降至35以下;最后将生物干化后的污泥与无机肥混合,调配营养后进行造粒烘干,制成有机无机复混肥。本方法在启动初期添加木屑、秸秆等外源辅料,正常运营时,采用生物干化后污泥作为辅料,降低了对外源添加剂的依赖。将发酵物料制作为颗粒状后进行生物干化,物料结构疏松,利于通风和生化反应,生化反应时间不到堆肥发酵时间的1。

3、/3,臭气产生量小,运行成本低廉,经济效益十分明显。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN101962205A1/1页21一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,其特征在于,该方法包括以下步骤(1)污泥造粒采用污泥混合机,将脱水污泥和辅料按比例进行混合造粒,制作成初始含水率为6065的污泥颗粒;(2)生物干化堆体构建将步骤1所得污泥颗粒通过输送装置输送至布料机,均匀布料于生物干化仓内,形成生物干化堆体;(3)通风生物干化将步骤2所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风,进行生物反应;4将生物干化后的污泥与无机肥混合,调配营养后进。

4、行造粒烘干,制成有机无机复混肥。2根据权利要求1所述的一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,其特征在于所述辅料在工艺启动初期采用秸秆或木屑,秸秆或木屑与脱水污泥按11的体积比加入,正常运营时,采用生物干化后污泥,100份的脱水污泥中加入3050份的生物干化后污泥,污泥颗粒的粒径为1020MM。3根据权利要求1所述的一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,其特征在于步骤2中采用布料机将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓,仓体三面为砖砌墙体,底部布有通风沟槽;形成的物料堆高为1020M。4根据权利要求1所述的一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,其特征在于步骤3中所述生物反应中,干化时间。

5、为48天,通风量为005010M3/M3MIN。权利要求书CN101962204ACN101962205A1/3页3一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法技术领域0001本发明为一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,属于环保领域中污泥处理技术领域。0002背景技术近年来,随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,城市污水排放量不断增加,污水处理厂数量不断增长,污水处理厂的污泥的产量也随之快速增长。据“十一五”规划,到2010年,我国城市污水处理率不低于70,污水处理能力将达1108M3/D,城市干污泥的产量将会超过1106T/D。城市污水厂污泥含水率高、易腐烂、有恶臭,并含有寄生虫、。

6、病原微生物和重金属等有害物质,如处理不善,将会成为新的污染源,使人们费尽心机进行的污水处理前功尽弃。0003目前,国内外污泥处理的主要方式为填埋、焚烧、热干化、堆肥以及建材生产。在很多发达国家,污泥填埋已经被法律禁止,其处理的主要方式逐渐转移以资源化利用为目标特征。其中堆肥发酵法,具有稳定化、无害化及资源化的优势,但需要近30天的处理时间,导致占地面积大,处理效率较低。另外,脱水污泥含水率高,C/N比较低,结构粘稠致密不透气,直接进行堆肥发酵处理效果极差。发明内容0004为克服以上存在的技术问题,本发明旨在提供一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,通过将污泥和辅料颗粒化后进行生物干化,有。

7、效改善了堆体物料的供氧状况,大大缩短了污泥类有机质的腐熟时间;除启动初期加入外源添加剂外,正常运营时,采用生物干化后污泥作为辅料,降低了对外源添加剂的依赖;将生物干化后的污泥制成无害化有机无机复混肥,实现污泥的资源化。0005本发明提出的一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法,具体步骤如下(1)污泥造粒采用污泥混合机,将100份的脱水污泥和3050份的辅料按比例进行混合造粒,制作成初始含水率为6065的污泥颗粒;(2)生物干化堆体构建将步骤1所得污泥颗粒通过输送装置输送至布料机,均匀布料于生物干化仓内,形成生物干化堆体;(3)通风生物干化将步骤2所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风,。

8、进行生物反应,将步骤2所得生物干化堆体从物料堆体底部自下而上通风,进行生物反应;4将生物干化后的污泥与无机肥混合,调配营养后进行造粒烘干,制成有机无机复混肥。0006本发明中,秸秆或木屑与脱水污泥按11的体积比加入,正常运营时,采用生物说明书CN101962204ACN101962205A2/3页4干化后污泥,100份的脱水污泥中加入3050份的生物干化后污泥,污泥颗粒的粒径为1020MM。0007本发明中,步骤2中采用布料机将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓,仓体三面为砖砌墙体,底部布有通风沟槽;形成的物料堆高为1020M。0008本发明中,步骤3中所述生物反应中,干化时间为48天,通风量为00。

9、5010M3/M3MIN。0009本发明有益的效果1本发明中将脱水污泥和生物干化污泥进行混合造粒后进行生物干化,堆体空隙率可达2030,有效改善了发酵堆体的供氧状况,污泥类有机质在48D内便可稳定,生物干化反应速率得到提高,干化时间大大缩短,不及堆肥发酵时间的1/3。00102将生物干化后的污泥制成无害化全营养复混肥,既能解决常规污泥处置过程中成本高以及可能的二次污染等问题,又能解决无机化肥营养不全,造成土壤板结、碱化、营养失调及农作物变异等问题,实现了污泥无害化、资源化处置。00113本发明中,除工艺启动初期采用秸秆、木屑等作为辅料外,在正常运营时,则以生物干化污泥为辅料。生物干化后污泥作为。

10、辅料,其结构蓬松,吸水能力强,同时含有大量的微生物,是良好的膨松剂、水分调节剂和接种剂,且其简单易得,供应充足。将其作为污泥生物干化的辅料,能有效缩短堆肥周期,减少臭气的产生,降低对外源添加剂的依赖,1吨污泥可节省1吨的木屑外源添加剂。附图说明0012图1为本发明中的低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法工艺流程示意图。具体实施方式0013下面通过实施例进一步说明本发明。0014实施例1表1某地污水处理厂脱水污泥性质分析材料PH含水率()VS(,干基)C/N污泥65776844550810木屑7751520989995250300采用一种低能耗的污泥颗粒化生物干化制作肥料方法处理该厂的脱水污泥。

11、,具体工艺流程图请看图1,具体步骤如下(1)制备初次回料先采用污泥混合机,将脱水污泥和木屑按体积比11进行混合造粒,制作成初始含水率为6065、粒径1020MM污泥颗粒;然后通过输送装置输送至布料机,将污泥颗粒均匀布料于生物发酵仓内,发酵仓三面为砖砌墙体,底部布有三道通风沟槽,物料堆高为1020M;接着对堆体进行通风,使物料发生生物干化反应,通风量为005010M3/M3MIN;物料进行6D生化升温反应后,含水率可降至35以下,即得初次回料。(2)污泥颗粒化生物干化制作肥料的正式运营先采用污泥混合机,将100份的脱水污泥和3050份的以上所得的生物干化后污泥回料进行混合造粒,制作成初始含水率为。

12、5565、粒径1020MM污泥颗粒;然后通过输送装置输送至布料机,将污泥颗粒均匀布料于生物干化仓内,生物干化仓三面为砖砌墙体,底部布有通风沟槽,物料堆说明书CN101962204ACN101962205A3/3页5高为1020M;接着对堆体进行通风,使物料发生生物干化反应,通风量为005010M3/M3MIN;物料进行6D的生化升温反应后,物料含水率可降至35以下;最后将生物干化后的污泥与无机肥混合,调配营养后进行造粒烘干,制成有机无机复混肥。脱水污泥与以上所得部分生物干化成品按步骤(2)进行再次颗粒化生物干化制作肥料。该运营厂共设有6个生物干化仓,依次堆放16D的生物干化物料,保证了脱水污泥颗粒化生物干化制作肥料工艺的连续运行。说明书CN101962204ACN101962205A1/1页6图1说明书附图CN101962204A。

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