[發明專利]一種污泥超高溫好氧發酵方法及其應用

有效

• 申請號: 201310670909.3
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103694010A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉永躍;周順桂;許宜北;汪涌
• 申請（專利權）人: 大地綠源環保科技（北京）有限公司
• 主分類號: C05F17/00
• 分類號: C05F17/00;C05F15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及有機固廢棄物資源化利用技術領域，具體地涉及一種污泥超高溫好氧發酵方法及其應用。

背景技術

隨著我國污水處理事業的快速發展，城市污水處理廠的污泥產生量也越來越大，污泥的安全處置已成為當今城市環境保護亟需解決的難題。污泥有機質含量高、含水率大、易腐敗產生惡臭、滋生蚊蠅，傳播病原菌等，如不妥善處置將造成極大的環境污染。現行的污泥處置方式主要有：填埋、焚燒、農業利用等。污泥填埋占用大量的填埋場資源，易引發潰壩和地下水污染的風險；污泥焚燒則因為投資運行成本巨大，產生的焚燒廢氣和焚燒灰難以處理，均無法作為污泥的主要處置方法大規模推廣應用。基于處置費用和廢物資源化角度考慮，農業利用被認為是最具吸引力的、可持續的污泥處置方法。

傳統的污泥農業利用主要通過好氧發酵方式殺滅污泥中的病原菌和雜草種子、鈍化重金屬、降解有毒有害污染物，從而解決污泥農業利用的安全問題。但由于傳統堆肥發酵技術堆溫上升速度慢，堆肥溫度低(55-70℃)，高溫持續時間短，導致堆肥生產周期長、對病原菌及重金屬的去除效果難以達到土地利用的標準，且在發酵過程中臭氣污染嚴重、衛生條件差等一系列問題，長期制約了污泥好氧發酵技術的推廣應用。

針對傳統污泥好氧發酵中存在的難題，國內外許多的學者和公司開發出多種多樣的污泥好氧發酵調理劑及發酵工藝，但這些專利大多沒有將重點放在如何解決污泥好氧發酵升溫及維持高溫階段的停留時間上，而往往從發酵過程中出現的重金屬、臭氣、病原菌滅活等單一問題入手，因而不能從根本上解決污泥好氧發酵中存在的問題。

申請號為200810137214.8的中國專利公開了一種調理劑及其在污泥堆肥中的應用，主要是利用0.2-10cm粒徑的浮石作為堆肥膨松劑，并可在堆肥結束后通過篩分分離出來循環使用。該專利解決了好氧發酵過程中通風透氣的問題，但對于發酵溫度低、病原菌的去除及臭氣等問題卻無能為力。

申請號為201010111644.X的中國專利公開了一種污泥堆肥方法，通過優選輔料，接種高效有益生物菌群CK21，添加固化劑鈍化重金屬，并配以部分比例的營養元素制成生物有機肥。該工藝解決了傳統好氧發酵周期過長、堆肥土地利用重金屬污染的風險，但因需要外源添加的物質較多，導致工藝復雜，成本較高，不利于大規模推廣應用。類似的專利還有一種有機廢棄物的規模化快速堆肥處理方法（中國專利申請號：200910039297.1）；一種堆肥處置方法（中國專利申請號：02152821.7）。

另外，還有很多科研工作者對好氧發酵裝置及堆肥機械進行了改進研究。申請號為200920099237.4的中國專利公開了一種污泥好氧發酵處理裝置，申請號為200820224275.3的中國專利公開了一種污泥通風好氧發酵控制裝置等等，這些發明有助于提高污泥好氧發酵的自動化水平，但對污泥好氧發酵的溫度、周期、臭氣、病原菌及重金屬等核心問題卻沒有任何幫助。

因此，開發一種升溫速度快，高溫階段持續時間長的污泥超好氧發酵技術，可以有效縮短發酵周期、徹底殺滅病原菌及防止發酵過程中的臭氣污染，這對于好氧發酵技術在污泥處置上的推廣應用具有極為重要的現實意義。經文獻與專利檢索，未發現超過80℃的污泥超高溫好氧發酵工藝，并應用于城市污泥好氧發酵處置的先例。

發明內容

本發明的目的是針對傳統城市污泥好氧發酵升溫速度慢、發酵溫度低、高溫持續時間短引起的一系列發酵問題，提供一種最高發酵溫度超過80℃(最高可達100℃)城市污泥超高溫好氧發酵方法，以達到提高城市污泥處理效率，縮短發酵周期、有效殺滅病原菌及防止臭氣污染，同時操作簡便、成本低廉，生產的有機肥能夠滿足土地利用標準之效果。

本發明的另一目的在于提供城市污泥超高溫好氧發酵方法在有機固廢堆肥中的應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種污泥超高溫好氧發酵方法，包括如下步驟：

1）以污泥為原料，與發酵腐熟物料混合攪拌，并添加發酵起爆劑；

2）將步驟1）中得到的物料進行好氧發酵；

3）將步驟2）中得到的物料進行靜態發酵，得到完全腐熟物料。

其中，步驟1）中發酵原料包括城市污泥，但不限于城市污泥，還包括畜禽糞便、農作物秸稈、生活垃圾、園林枯枝落葉等有機固體廢棄物。

所述發酵腐熟物料為步驟3)中所制得的腐熟物料或為由原料包括城市污泥，但不限于城市污泥，還包括畜禽糞便、農作物秸稈、生活垃圾、園林枯枝落葉等有機固體廢棄物經常規好氧發酵后，含水率小于25%的充分腐熟物料。