[發明專利]利用腐植化微生物實現有機廢水液態堆肥的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410329644.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104150992A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 李雪松;朱曉楠;袁輝
• 申請（專利權）人: 大連恒生合力生物科技發展有限公司
• 主分類號: C05F17/02
• 分類號: C05F17/02;C05F9/02
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司 21226
• 代理人: 高杰

1.利用腐植化微生物實現有機廢水液態堆肥的裝置，其特征在于，由調節池(1)、一級發酵池(2)、腐植化微生物培養裝置(3)、二級發酵池(4)、熟化池(5)、固液分離裝置(6)和固形物脫水裝置(7)組成；調節池(1)、一級發酵池(2)、二級發酵池(4)、熟化池(5)和固液分離裝置(6)順次以管道連接，固液分離裝置(6)通過泥漿泵連接至固形物脫水裝置(7)，腐植化微生物培養裝置(3)通過管道向一級發酵池(2)相連，調節池(1)通過提升泵經管道與腐植化微生物培養裝置(3)相連，熟化池(5)通過回流泵管道與一級發酵池(2)相連；調節池(1)、一級發酵池(2)、腐植化微生物培養裝置(3)、二級發酵池(4)和熟化池(5)的有效容積比例為50：100：1：150：200，一級發酵池(2)、腐植化微生物培養裝置(3)、二級發酵池(4)和熟化池(5)的底部設置曝氣裝置(9)，由鼓風機風機輸送空氣；調節池(1)、一級發酵池(2)、二級發酵池(4)以及熟化池(5)內的液位高度一致。

2.根據權利要求1所述的利用腐植化微生物實現有機廢水液態堆肥的方法及裝置，其特征在于，調節池(1)內設置一個或多個槳式攪拌裝置(8)；曝氣裝置(9)為平板式微孔曝氣頭；固液分離裝置(6)為氣浮式固液分離裝置、重力沉降式沉淀裝置或過濾式固液分離裝置的一種；固形物經脫水裝置(7)為板式壓濾裝置、離心脫水裝置或螺桿式擠壓脫水裝置中的一種；在一級發酵池(2)和二級發酵池(4)內均設有礦物填料(10)；礦物填料(10)的外形為柱狀，由不銹鋼網制成，直徑為20~25cm，長度為兩個發酵池有效深度的80%，體內填充天然礦物構成，包含云母石10-20%、石英砂30-50%、輕石30-40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成3-5cm大小的碎塊，均勻混合；填料設置密度為2-4個/m²，填料間距不小于25cm。

3.根據權利要求1所述的利用腐植化微生物實現有機廢水液態堆肥的方法及裝置，其特征在于，腐植化微生物培養裝置(3)由培養罐(11)、微生物發生器(12)、曝氣裝置(9)、溫控裝置(13)和放流閥(14)組成；培養罐(11)為不銹鋼材制作的圓柱形罐體，上方無蓋，下端呈圓錐形，圓錐形頂端設置放流閥(14)；培養罐(11)外層設置溫控裝置(13)；微生物發生器(12)通過繩索或支架等固定方式設置于培養罐(11)內；微生物發生器(12)由不銹鋼材質的外筒(15)和內筒(16)構成；外筒(15)和內筒(16)均為圓柱形；內筒壁開有若干個直徑為8mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30%，內筒(16)直徑為外筒(15)直徑的1/3，內筒(16)高度為外筒(15)高度的1/2，內筒(16)豎直置于外筒(15)內，位于外筒(15)內部中央；外筒(15)的筒壁開有若干個直徑為1mm的圓孔，圓孔覆蓋率占筒壁表面積的25%-30%；外筒(15)和內筒(16)之間填充礦物層，包含云母石10-20%、花崗巖30-50%、輕石30-40%、麥飯石10-20%，所有礦石均加工成1.5-3cm大小的碎塊，均勻混合；內筒(16)中填充腐植化微生物源，腐植化微生物源為活性腐殖土中混合體積為5%的直徑為1-1.5cm的輕石碎塊以及1%的直徑為1-1.5cm的黑曜巖碎塊，取無人為污染的新發育形成的腐殖土，經過篩選去除大質后，粉碎至粒徑小于1cm的狀態作為腐殖土原料，取腐殖土原料、紅糖、淀粉、稻殼、骨粉，按質量比40-60:1-1.5:5-8:15-25：3-5的比例混合后，調整含水率為55%-60%，于密閉容器中，保持30-35℃堆漚25-35天后取出，在50℃下烘干至含水率為15%以下，得到活性腐殖土；培養罐(11)罐體直徑為微生物發生器(12)的3-5倍，有效深度為微生物發生器(12)高度的3-5倍。

4.利用腐植化微生物實現有機廢水液態堆肥的方法，其特征在于，具體步驟為：

1）有機污水經收集后泵入調節池（1），若污水中含有大塊固態有機物，則需要破碎至粒徑小于5mm的狀態后混入污水中，污水中總固體含量不超過3%；調節池（1）內利用氫氧化鈉或鹽酸將污水pH調整至6.5-8.0之間，通過槳式攪拌裝置(8)使污水和固形物充分混勻并保持懸浮狀態；

2）污水進入一級發酵池（2），并且將污水加入到腐植化微生物培養裝置（3）中，當有機污水原水中五日生化需氧量<600mg/L，總氮<150mg/L時，需外加營養液到腐植化微生物培養裝置（3）中；外加營養液的制作方式為，在單位體積的水中加入新鮮腐植土浸出液15%-20%，紅糖2.5-3%，尿素0.5-1%，可溶性淀粉2-3%，硫酸亞鐵（七水）0.05-0.1%，硝酸鉀0.05-0.1%，磷酸鉀0.05-0.1%，其中新鮮腐植土浸出液的制作方法為：將1份新鮮腐殖土與3-5份0.8-0.1mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌30min，經過濾得到澄清液，再用鹽酸調制PH6.0-7.0之間；在溫度保持在25-35℃、溶解氧保持在2.5-3.5mg/L的條件下培養48-72小時后，培養罐（11）中液體的90%作為接種液通過放流閥（14）導入至一級發酵池（2）后，再補充新的污水或營養液至培養罐（11）內再次重復一個培養周期；

3）腐植化微生物培養裝置（3）序批式的向一級發酵池（2）提供微生物培培養液，一級發酵池（2）間歇得到腐植化微生物培養裝置（3）提供的微生物培養液后，污水停留時間為5-7d，溶解氧濃度保持在2.5-3.5mg/L，水溫20℃以上，最適溫度范圍為28-30℃的條件下發酵；

4）根據上一步水力停留天數，每隔24h一級發酵池（2）中的發酵液的天數之一靠重力進入二級發酵池（6），污水在二級發酵池（6）內的水力停留時間為7-9d，溶解氧濃度保持在2.5-3.5mg/L的水平；

5）根據上一步水力停留天數，每隔24h二級發酵池（6）中的發酵液的天數之一進靠重力流入熟化（5）池，在熟化池（5）內，水力停留時間為9-11d，溶解氧濃度保持在1.5-2mg/L，熟化后按一級發酵池（2）每次進水量的1%的比例回流熟化階段的發酵液；

6）根據上一步水力停留時間，每隔24h從熟化池（5）中排出發酵混合液至固液分離裝置（6）進行固液分離，發酵混合液在固液分離裝置（6）中的停留時間為30min，分離后的固態物經固形物脫水裝置（7）脫水，擠壓出的液體與固液分離后的液體作為HMC發酵液合并轉入貯存容器，固態物經固形物脫水裝置（7）間歇式的向外排出堆肥產物，間歇間隔為24h；

7）腐植化微生物培養裝置（3）批次微生物培養開始時，添加1%的HMC發酵液。