一种高含固厌氧消化后污泥的生物干化处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种高含固厌氧消化后污泥的生物干化处理方法，属于固体废物处理处置领域。高含固厌氧消化后污泥经脱水后得到脱水沼渣，其与可生物降解辅料以湿重比5:1-5:3的比例混合均匀后，加入生物干化反应器，充气量为0.05-0.10m3?h-1?kg-1，充气频率为开4-10min，停10-20min，并3d翻堆一次，经过18d生物干化处理后，可得到含水率为16-45%的基质，处理后基质可农用或土地利用。本发明与传统的热干化和好氧堆肥处理方法相比，具有处理时间短、占地面积小、经济成本低等优点。
【专利说明】一种高含固厌氧消化后污泥的生物干化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种固体废物处置【技术领域】，特别涉及一种高含固厌氧消化后污泥的生物干化处理方法。
【背景技术】
[0002]随着我国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设得到了高速发展，由此2013年底全国年污泥总产量将超过3000万吨(含水率80%计)，处理形势十分严峻，已成为我国当前亟待解决的重要环境问题。在众多的污泥处理方法中，厌氧消化工艺由于可能量回收、对环境影响小等特点，成为目前国际上应用较为广泛的污泥稳定化和资源化利用方法，被认为是大中型污水厂污泥处理的首推工艺。其中，高含固厌氧消化工艺可直接处理脱水污泥，具有占地面积小、投资成本低等优点，是非常具有竞争力和发展潜力的技术。厌氧消化后污泥无机氮含量较高，具有较高的土地利用价值，但是其湿度大、挥发性脂肪酸含量高，直接进行土地利用会产生植物毒性，需经进一步稳定化处理。
[0003]针对高含固厌氧消化后污泥的特点，一种较为可行的途径是将消化后污泥进行固液分离，固体沼渣采用好氧堆肥工艺进行处理。然而好氧堆肥的处理时间较长(40-60 d)、占地面积较大，不适用 于大规模的污泥沼渣处理。生物干化技术是在好氧堆肥工艺基础上发展起来的新技术，利用微生物好氧代谢有机物的生物产能，通过过程调控手段促进水分蒸发，可达到生物干化目的。有利于后续污泥沼渣的转运、储存、焚烧。与普通高温好氧堆肥工艺相比，生物干化具有处理时间短(12-18d)、占地面积小等特点。与热干化技术相比，具有运行成本低、节能环保等优点。
[0004]生物干化技术已广泛运用于生污泥的处理。然而与生污泥相比，污泥沼渣的有机质含量较低、湿度较高，如何调控基质，使基质升温是污泥沼渣生物干化成功与否的关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是通过调控辅料比例和通风条件，使基质升温，同时去除去分，旨在提供一种高含固厌氧消化后污泥生物干化的处理方法。
[0006]本发明提出的一种高含固污泥沼渣生物干化的处理方法，具体步骤如下:
(1)加0.5-1.0%的聚丙烯酰胺对含固率为10-20%的高含固厌氧消化后污泥进行脱水，得到脱水沼渣，使其含水率降低到60-80% ；
(2)向步骤(1)得到的脱水沼渣中加入可生物降解辅料，污泥沼渣与可生物降解辅料的湿重比为5:1-5:3，混合均匀得到基质，将所述基质加入到生物干化反应器内；
(3)通过鼓风机对步骤(2)得到的生物干化反应器内的基质进行充气，充气量为
0.05-0.1Om3 .h-1 .kg-1 基质，充气频率为开 4-lOmin，停 10_20min ；
(4)每3d对基质进行翻堆一次；
(5)18d后，可得到含水率为16-45%的基质，可用于农用或土地利用。
[0007]本发明中，所述可生物降解辅料为小麦残余物或稻草。[0008]本方法用于处理高含固厌氧消化后污泥具体处理时间短、操作简单、节能环保等优点，便于污泥沼渣的运输、储存及焚烧。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1高含固厌氧消化后污泥生物干化处理流程图。
【具体实施方式】
[0010]本发明需要确定以下几个关键参数:辅料种类、辅料添加比例、通风量及频率、污泥沼渣含水率等。其中，辅料种类影响基质的可生化降解性，从而影响到基质水分的去除；辅料添加比例影响基质的物理结构，从而影响基质的充风效果；通风量及频率会直接基质的氧气含量及水分带走情况；污泥沼渣含水率影响基质的水分含量，从而影响基质的升温。
[0011]实施例1
脱水污泥取自上海某污水处理厂脱水后污泥(含水率为78%，VS为57%)，脱水污泥经卧式厌氧消化反应器(12L)充分消化后，加入聚丙烯酰胺进行压榨脱水到含水率为78%左右。脱水后沼渣加入可生物降解辅料(小麦残余物)湿重比为5:1 (污泥:辅料)，充分搅拌，基质总重为4.2kg，加入到生物干化反应器内。充空气量为250L/h，频率为开lOmin、停20min。经过18d干化处理后，基质的含水率可降到45%左右。
[0012]实施例2
在实施例1的基础上， 将辅料比调整为湿重比为5:3。干化处理9d后，基质的含水率可降到30%，到18d时，含水率可降到16%左右。
[0013]实施例3
在实施例1的基础上，将污泥沼渣脱水到60%，充气频率调整为开4min、停20min时。经过18d干化处理后，基质的含水率可降到35%左右。
[0014]比较实施例4
在实施例1的基础上，将辅料换为木屑(生物难降解辅料)时，在干化过程中，基质温度无明显增加，经过18d干化处理后，含水率变化不明显。
[0015]比较实施例5
不添加辅料时，在含水率分别为78%和60%的基质里，在干化过程中，基质温度无明显增加，经过18d干化处理后，含水率变化不明显。
【权利要求】
1.一种高含固厌氧消化后污泥的生物干化处理方法，其特征在于具体步骤如下: (1)加0.5-1.0%的聚丙烯酰胺对含固率为10-20%的高含固厌氧消化后污泥进行脱水，得到脱水沼渣，使其含水率降低到60-80% ； (2)向步骤(1)得到的脱水沼渣中加入可生物降解辅料，污泥沼渣与可生物降解辅料的湿重比为5:1-5:3，混合均匀得到基质，将所述基质加入到生物干化反应器内； (3)通过鼓风机对步骤(2)得到的生物干化反应器内的基质进行充气，充气量为0.05-0.1Om3 IT1 kg-1 基质，充气频率为开 4-lOmin，停 10_20min ； (4)每3d对基质进行翻堆一次； (5)18d后，可得到含水率为16-45%的基质，可用于农用或土地利用。
2.根据权利要求1所述的一种污泥沼渣生物干化的方法，其特征在于，所述可生物降解辅料为小麦 残余物或稻草。
【文档编号】C02F11/02GK103864274SQ201410099298
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】戴晓虎, 李小伟, 赵玉欣, 陈思思, 田林 申请人:同济大学