公布日：2023.10.10
申請日：2018.05.11
分類號：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/18(2006.01)I;B01D53/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種有機污泥干化穩定化的處理方法，以重量計，將有機污泥脫水至含水率為60％-80％；將活化后的嗜熱復合菌和脫水后的有機污泥置于發酵倉中，邊攪拌邊升溫加熱，同時監測攪拌的混合物的溫度；設定預設溫度為55～80℃，并且在1小時內升溫加熱至所述預設溫度，為嗜熱復合菌的發酵溫度；如果混合物的溫度達到預設值，則停止加熱；如果混合物的溫度低于預設值，則繼續加熱，達到預設溫度有機污泥進行好氧發酵24～48小時獲得發酵產物。本發明提供的處理方法對有機污泥進行高溫好氧發酵，在嗜熱復合菌發酵自產熱不足以維持高溫時輔助加熱，能夠快速處理有機污泥，使其快速干化穩定化，縮短有機污泥處理周期，提高處理效率。
權利要求書
1.一種有機污泥干化穩定化的處理方法，其特征在于，步驟如下：步驟一：對有機污泥進行脫水處理，脫水至有機污泥的含水率為60％-80％，含水率以重量計；步驟二：對嗜熱復合菌進行活化處理；步驟三：將步驟二中活化后的嗜熱復合菌和步驟一種脫水后的有機污泥置于處理裝置的發酵倉中，邊攪拌邊升溫加熱，同時監測攪拌的混合物的溫度；步驟四：設定預設溫度，其溫度為嗜熱復合菌的發酵溫度；如果混合物的溫度達到預設值，則停止加熱；如果混合物的溫度低于預設值，則繼續加熱，達到預設溫度有機污泥進行好氧發酵24～48小時獲得發酵產物；所述處理裝置包括發酵倉(1)；所述發酵倉(1)底部設置有出料口(3)，所述發酵倉(1)頂部設置有進料口(2)、排氣口(4)；所述發酵倉(1)內部設置有加熱裝置以及發酵倉(1)外壁的保溫加熱層(6)；所述發酵倉(1)外部還連接有攪拌裝置、溫度檢測裝置，且攪拌裝置、溫度檢測裝置都延伸至發酵倉(1)內部；所述處理裝置還包括控制裝置，控制裝置通過信號分別連接加熱裝置、溫度檢測裝置以及攪拌裝置；所述的攪拌裝置包括攪拌槳(7)、攪拌主軸(8)和攪拌電機(9)；所述攪拌主軸(8)貫穿發酵倉(1)內部；位于發酵倉(1)內部攪拌主軸(8)的側面上設置有攪拌槳(7)；攪拌主軸(8)在發酵倉(1)外部與攪拌電機(9)連接；所述嗜熱復合菌為芽孢桿菌，包括枯草芽胞桿菌和解淀粉芽孢桿菌，枯草芽胞桿菌：解淀粉芽孢桿菌＝1：1；所述預設溫度為55～80℃，并且在1小時內升溫加熱至所述預設溫度。
2.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述的活化處理具體為：采用木屑、米糠或者秸稈作為輔料，將輔料：嗜熱復合菌＝100：1的比例混合，通風攪拌，并且控制體系溫度，使其反應24h，完成菌種活化。
3.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟三中活化后的嗜熱復合菌種：脫水后的有機污＝2:1。
4.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟四結束后，進行步驟五：取部分發酵產物作為新的活化后的嗜熱復合菌，和新的脫水后的有機污泥置于所述處理裝置的發酵倉中，邊攪拌邊升溫加熱，同時監測攪拌的混合物的溫度；設定預設溫度，其溫度為嗜熱復合菌的發酵溫度；如果混合物的溫度達到預設值，則停止加熱；如果混合物的溫度低于預設值，則繼續加熱，達到預設溫度有機污泥進行好氧發酵24～48小時獲得發酵產物。
5.根據權利要求4所述的處理方法，其特征在于，重復所述步驟五，實現連續發酵。
6.根據權利要求4或5所述的處理方法，其特征在于，所述部分發酵產物與新的待處理的有機污泥的比例為2：1。
7.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述的保溫加熱層(6)由保溫隔熱材料和夾層構成，夾層內是熱介質，熱介質為導熱油或者熱水，熱介質內設置溫度探頭。
8.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述發酵倉(1)還包括通風裝置和除臭裝置；所述發酵倉(1)上設置的排氣口(4)通過通風裝置氣路連接除臭裝置。
9.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述發酵倉(1)上游還設置有機污泥進料裝置、有機污泥混料裝置以及有機污泥脫水裝置。
10.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述發酵倉(1)側面設置有觀察窗(5)。
發明內容
本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種有機污泥干化穩定化快速處理裝置及處理方法，通過設計一種簡易的有機污泥的處理設備，同時利用該設備的有機污泥快速處理的方法，可以縮短發酵時間，提高有機污泥處理效率，適于大規模推廣應用，解決了現有技術中存在的問題。
本發明是這樣實現的：
本發明的有機污泥干化穩定化快速處理裝置包括發酵倉，發酵倉的構型可以根據需要設計成不同的，但要提供足夠的容積、良好的傳導系數，發酵倉內部有溫度探頭，可監測物料溫度。
發酵倉底部設置有出料口，發酵倉頂部設置有進料口、排氣口；所述的發酵倉內部設置有加熱裝置以及保溫加熱層，保溫加熱層作為保溫裝置。通過加熱裝置對發酵倉的內部物料進行加熱；發酵倉外部還連接有攪拌裝置、溫度檢測裝置，且攪拌裝置、溫度檢測裝置都延伸至發酵倉內部；溫度檢測裝置安裝在所述發酵倉上并延伸至發酵倉的內部用于檢測發酵倉的內部物料的溫度，溫度檢測裝置是溫度傳感器；攪拌裝置安裝在發酵倉上并延伸至發酵倉的內部用于對發酵倉內部物料進行攪拌；所述的處理裝置還包括控制裝置，控制裝置通過信號分別連接加熱裝置、溫度檢測裝置以及攪拌裝置。
攪拌裝置包括攪拌槳、攪拌主軸和攪拌電機；攪拌主軸貫穿發酵倉；位于發酵倉內部攪拌主軸的側面上設置有攪拌槳；攪拌主軸在發酵倉外部與攪拌電機連接。攪拌槳需提供良好的攪拌效果，攪拌主軸和攪拌電機應根據物料承受攪拌阻力和提供攪拌動力。
進一步，所述的保溫加熱層由保溫隔熱材料和夾層構成，夾層內是熱介質，熱介質為導熱油或者熱水，熱介質內設置溫度探頭。可以根據實際情況，選擇導熱油或者熱水作為介質。保溫加熱層設置在發酵倉外壁，使得本裝置具備保溫效果。加熱裝置可以對熱介質進行加熱，將熱量傳遞給物料。
進一步，所述的處理裝置還包括通風裝置和除臭裝置；其中發酵倉上設置的排氣口，所述排氣口通過通風裝置氣路連接除臭裝置。保證發酵過程有充足的氧氣濃度，并將發酵過程產生的水蒸氣和臭氣抽出至除臭裝置，除去氣體中的有毒成分，從而達到氣體排放要求。除臭裝置可以是除臭塔。例如內置式除臭塔，內置式除臭塔內設有活性吸附劑，可吸附除去氣體中的有毒成分，從而達到氣體排放要求。
進一步，所述的處理裝置的發酵倉上游還設置有機污泥進料裝置、有機污泥混料裝置以及有機污泥脫水裝置。有機污泥脫水裝置設置在所述發酵容器的上游，通過所述有機污泥脫水裝置脫水后的有機污泥進行后續發酵處理。有機污泥脫水裝置可以是螺旋擠壓脫水裝置。
進一步，所述處理裝置的發酵倉側面設置有觀察窗。
本發明還公開了一種利用上述的有機污泥干化穩定化快速處理裝置的處理方法，步驟如下：
步驟一：對有機污泥進行脫水處理，脫水至有機污泥的含水率為60％重量-80％重量；所謂有機污泥，是指在污水處理過程中產生的污泥。污水可以是生活污水，也可以是工業廢水。為了先一步降低有機污泥中的水分，降低負荷，對有機污泥進行脫水處理。通過脫水處理可將有機污泥的含水率降低至60％重量-80％重量。
步驟二：對嗜熱復合菌進行活化處理；其中嗜熱復合菌是在高溫條件下(例如55-80℃)才能高效分解有機物并釋放熱量的菌，也可以是其他的嗜熱菌。
步驟三：將活化后的嗜熱復合菌和有機污泥放置在一起，置于發酵倉中，邊攪拌邊升溫加熱，同時監測攪拌的混合物的溫度；從而使嗜熱復合菌對有機污泥進行高溫好氧發酵獲得發酵產物，由此通過加熱使嗜熱復合菌迅速發酵，并在嗜熱復合菌發酵自產熱不足以維持高溫時輔助加熱，因此，能夠快速處理有機污泥，使其快速干化穩定化，從而縮短有機污泥處理周期；
步驟四：設定預設的溫度值，其溫度為嗜熱復合菌的發酵溫度；所述預設值根據需要設定，主要根據所述嗜熱復合菌的發酵溫度確定。
如果混合物的溫度達到預設值，則停止加熱；
如果混合物的溫度低于預設值，則繼續加熱，達到預設溫度有機污泥進行好氧發酵24～48小時獲得發酵產物；為了使得有機污泥發酵完全和達到無害化要求，好氧發酵的時間為24～48小時。
步驟五：發酵結束后，排除部分物料，留一小部分物料。取步驟四中小部分的發酵產物取代活化的嗜熱復合菌，與新的待處理的有機污泥進行混合發酵，發酵24～48小時，達到污泥含水率低于35％的要求，重復步驟三～步驟四，實現連續發酵。每次排出大部分的發酵產物，而留下小部分的發酵產物與新的有機污泥進行混合發酵，以留下的小部分的發酵產物中的嗜熱復合菌來進行新的有機污泥的干化穩定化處理，實現持續發酵的目的。留的物料的一小部分取決于下一個反應周期投加的量。比如下一個周期投加500kg新的待處理的污泥，則留1000kg污泥。保證發酵產物與新的待處理的有機污泥比例為2：1，以獲取最佳反應條件，可以達到較好的效果。如果低于此比例，則發酵時間會增加。排除的物料，根據要處理的污泥中有害物質的量(主要是重金屬)，如果不超標，則可以作為綠化用土。如果超標，則需進行填埋處理。
進一步，所述的活化處理具體為：采用木屑、米糠或者秸稈作為輔料，將輔料：菌種＝100：1的比例混合，通風攪拌，并且控制體系溫度，使其反應24h，完成菌種活化。輔料選擇木屑例如香樟木木屑(各種類型木屑均可，起到支撐和提供有機碳作用)和米糠例如稻米米糠(稻谷加工過程中產生的米糠、礱糠和統糠均可)。
進一步，所述的嗜熱復合菌為芽孢桿菌，包括枯草芽胞桿菌、解淀粉芽孢桿菌。
進一步，所述的發酵溫度為55-80℃，并且在1小時內升溫加熱至設定溫度。因其反應溫度高，因此分解有機物速率高，世代周期短，可大大縮短發酵時間。同時為了盡快使所述嗜熱復合菌發酵，混合物的溫度在加熱開始后1小時內達到預設值。
本發明與現有技術相比的有益效果在于：
1)使嗜熱復合菌對有機污泥進行高溫好氧發酵獲得發酵產物，由此通過加熱使嗜熱復合菌迅速發酵，并在嗜熱復合菌發酵自產熱不足以維持高溫時輔助加熱，因此，能夠快速處理有機污泥，使其快速干化穩定化，從而縮短有機污泥處理周期，提高有機污泥處理效率。
2)本發明的裝置中包括發酵容器(發酵倉)、加熱裝置、溫度檢測裝置、控制裝置和攪拌裝置，控制裝置分別信號連接加熱裝置、溫度檢測裝置和攪拌裝置；加熱裝置快速加熱使嗜熱復合菌迅速發酵，并在嗜熱復合菌發酵自產熱不足以維持高溫時輔助加熱，因此，能夠快速處理有機污泥，使其快速干化穩定化，從而縮短有機污泥處理周期，提高有機污泥處理效率，適于大規模推廣應用。
3)利用本發明的方法能夠快速處理有機污泥，使其快速干化穩定化，從而縮短有機污泥處理周期，提高有機污泥處理效率，適于大規模推廣應用；其次，本發明的方法和設備配套使用的微生物菌種，其能夠高效的分解有機污泥中的有機物，發酵產熱，并且去除污泥中的水分，提高發酵的效率，縮短反應周期，解決了現有技術中的缺陷。
（發明人：殷瞻遠;張向東;潘澤新）
