[發明專利]城鎮污水污泥的生物干燥方法

有效

• 申請號: 200910086129.8
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101597132A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 金宜英;李歡;李洋洋;吳恩惠;聶永豐
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務所
• 代理人: 張 磊

技術領域

本發明涉及一種城鎮污水處理廠脫水泥餅的干燥方法，屬于固體廢物處理技術領域。

背景技術

我國大多數城市生活污水采用活性污泥法進行處理，每年都產生大量剩余污泥，而且隨著我國城市生活污水排放量的增加和處理率的提高，污泥產生量迅速增加。大量積累的污泥不僅占用土地，而且污泥中含有的大量有機營養物及難降解有機物、微量元素、病原微生物和寄生蟲卵、重金屬等成分，均有可能通過不同途徑對生態環境造成污染，因此需要對污泥進行妥善處理處置。污水處理廠產生的脫水泥餅含水率一般在80％左右，不能直接滿足后續處理處置的要求，必須通過干燥處理使其含水率進一步降低。

國內外污泥(含水率80％左右的脫水泥餅)干燥方法主要包括自然干化和熱干化兩大類。自然干化是利用太陽能和自然蒸發去除污泥水分，晾曬時間長、二次污染重、受天氣條件影響，因此應用很少。熱干化是目前最常用的污泥干燥方法，它處理時間短、效果穩定，而且可以靈活控制產品含水率。雖然熱干化衍生出多種干燥方式和干燥裝置，但由于熱干化需要消耗大量能源，處理成本很高，在我國的發展受到很大限制，目前僅在部分大中城市有少量應用。

生物干燥技術(Bio天rying)是一種利用可生物降解廢物發酵時產生的熱量對廢物加熱以減少其水分的技術。這一技術最早由Jewell于1984年提出(Choi，H.L.，Richar天，T.L.，Ahn，H.K.Composting?high?moisture?materials：Bio天rying?poultry?manure?in?asequentially?fe天reactor.Compost?Science?an天Utilization，2001，9，303-311)，用于禽畜糞便的處理，隨后被用于生活垃圾的干燥和穩定化處理。生物干燥技術本身發展時間很短，研究者對其工藝和機理的研究還很少，而且，現有研究也限于禽畜糞便、生活垃圾和紙廠污泥處理領域，國內關于生物干燥技術的專利僅有一項[一種生活垃圾的生物干燥方法，專利號F26B5/00(2006.01)I]。

借鑒污泥好氧堆肥過程，可以將生物干燥技術用于城鎮污水污泥處理。然而，與生活垃圾或其它物料不同，城鎮污水污泥為粘性膠狀固體，含水率高，孔隙率小，氧氣輸送和水分散發困難，因此現有的生物干燥方法不能直接用于污泥處理。另一方面，如果直接使用污泥好氧堆肥工藝作為污泥干燥手段，需要向污泥中加入大量的木屑、秸稈等分散劑，以保證氧氣輸送和水分散發，但這些物料的加入又大大增加了發酵時間和污泥體積，而且干燥產品含有分散劑殘留物，不利于后續處理。因此，針對城鎮污水污泥，需要一種新的生物干燥方法，在避免加入大量分散劑的同時，保證污泥正常的好氧發酵，從而經濟高效地實現污泥含水率的降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種城鎮污水污泥生物干燥的方法，用該方法可以在不摻加分散劑的情況下，使原始含水率80％的城鎮污水污泥，處理后含水率小于40％，干燥污泥便于后續處理處置，如填埋、焚燒或制建材等。

為達到上述目的，本發明以物料水分減量最大化作為工藝設計的目標，在這一過程中，關鍵是在不摻入大量木屑、秸稈等分散劑的前提下如何保證污泥氧氣和水分的輸送。雖然木屑等分散劑還常常被作為堆肥的碳源，但實際上木屑等以難降解的木質素和纖維素為主的有機分散劑，在一次發酵過程中很難被降解；而污泥在脫水之前如果繼續進行生化氧化完全可以得到進一步的降解。為此，本發明不使用有機分散劑，而采用污泥預成型處理技術，污泥被預先擠壓為污泥薄層，從而保證氧氣可以進入到污泥內部，同時水分可以逐步從污泥中脫出。

本發明包括步驟如下：

(1)預成型處理。將脫水污泥和干燥產品按5∶1重量比進行混合，接種后擠壓成污泥薄層，置于多孔支撐板上。支撐板孔徑1cm，孔與孔之間邊距為1cm。污泥層厚0.5cm，橫截面為四方形，邊長2～3m，污泥層上間距20cm左右打通氣孔，與下方支撐板相對應。

(2)堆體構建。多層污泥層疊在一起，層間距2cm，構成污泥堆體，堆體高2.5～3m。堆體置于密閉發酵倉內，倉體外覆蓋草墊、毛氈等保溫材料。

(3)發酵通氣量1～3m³/min。從倉底部進氣，從倉頂部抽氣，如圖1所示。開始至倉內溫度達到50℃，采用間歇進氣，間隔時間5min，當倉內溫度超過50℃，進氣10min，停止5min。經7天，當污泥含水率降至40％以下后，停止發酵，取出污泥。

(4)污泥發酵倉以及儲存倉排放的氣體經除臭、除塵后排放。

本發明具有如下優點：