專利名稱：一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于廢棄污染物處理技術領域，具體涉及一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法。
背景技術：
污泥的產生在人類活動過程中是不可避免的。污水處理產生的大量污泥的任意堆放和投棄對環(huán)境造成了新的污染，如何妥善處置這些污泥已成為全球共同關注的課題。
污泥是由水和污水處理過程所產生的固體沉淀物質。一般指市政排水污泥，污泥的產量約占污水處理總量的0.3％～0.5％(以含水率97％計).污泥中除了含有氮、磷等作物生長所需要的養(yǎng)分以及可以改善土壤結構的有機物外，還含有病原微生物、重金屬以及合成有機化合物等潛在的有害成分。如果利用或處置不當容易造成新的環(huán)境污染。另外隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產生量必將有較大的增長，如何合理地處置污水廠污泥，已成為城市污水廠和相關部門提高管理水平的重要工作。從某種意義上講，污泥的管理問題解決的好壞將直接關系到污水處理工程的成敗。
現(xiàn)有污水處理廠污泥的處理和處置主要遵循以下的步驟
1、污泥的濃縮。污泥濃縮的目的是使污泥初步脫水、縮小污泥體積，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮以及其它濃縮方法。
2、污泥消化。為了減少污泥量，防止污染環(huán)境和提高利用價值，一般需經過消化處理。污泥消化即是借助微生物的代謝作用，使污泥中有機物質分解成穩(wěn)定的物質，去除臭味，殺死寄生蟲卵，減少污泥體積.回收利用消化過程中所產生的沼氣。
3、污泥脫水與干化。污泥經濃縮和消化之后，其含水率仍在96％左右，體積很大，不便于運輸和使用，需要進一步脫水干化處理，其主要方法有自然蒸發(fā)法和機械脫水法兩種。
4、污泥焚燒。污泥干化后.含水仍達10％-20％，體積仍較大，通過焚燒可將污泥中水分和有機雜質完全去除.并殺滅病原微生物。有些污泥含有有毒物質而不宜作農肥，或因其它原因使污泥難以利用時，為防止污染，也采用焚燒方法，焚燒污泥的裝置為焚燒爐。
5、污泥的最終處理。污泥含有重金屬離子等有毒物質時，還須做最終處理，深埋或投棄海洋。
所述步驟5中，污泥的最終處置方法有土地填埋法、污泥的土地利用、污泥投海以及污泥焚燒法。由于土地填埋要占用寶貴的土地資源、造成二次污染周圍環(huán)境和地下水源，這種落后的污泥處理方式不利于保護城市生態(tài)環(huán)境，因此這種處理方式在中國的沿海發(fā)達地區(qū)也將行不通。
污泥的土地利用已有多年歷史，主要包括污泥農用，污泥用于森林與園藝、廢棄礦場等場地的改良等。污泥中含有豐富的有機物和N、P、K等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等，施用于農田能夠改良土壤結構、增加土壤肥力、促進作物的生長。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養(yǎng)分等優(yōu)點，但也存在病原菌擴散和重金屬污染的危險，為此各國政府先后頒布了農用污泥重金屬濃度標準和嚴格的無害化要求，并對單位面積土地污泥的應用量有嚴格的限制。
由于污泥投海對環(huán)境的負面影響(環(huán)境和生物受到污染的危險)，在美國已經被法律所禁止。在中國，相信在將來也不能采用污泥海洋投棄法作為處置方式以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，國外多采用焚燒工藝?？蓪⒚撍勰嘀苯佑糜诜贌隣t焚燒也可將脫水污泥先干化再焚燒。焚燒最大優(yōu)點是可以迅速和較大程度地使污泥減容，并且再惡劣的天氣條件下不需存儲設備，能夠滿足越來越嚴格的環(huán)境要求和充分地處理不適宜資源化利用的部分污泥。污泥焚燒要求污泥有較高的熱值與規(guī)模效益，因為焚燒爐投資龐大運行成本高，回收能源才劃算。但是，污泥焚燒所需的基建投資和運行費用較高，并且焚燒會產生一定的煙塵，產生二次污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，主要解決上述現(xiàn)有技術中所存在的缺陷，它不但能較好的解決污泥處理問題，而且還能合理的利用經過處理的污泥并產生一定的經濟效益。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是
一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，其特征在于它包括如下步驟A污水處理廠的污泥經過EC處理后，去除污泥中的重金屬、農藥以及抗生素殘留；B進入污泥脫水機脫水，將脫水后的污泥送至風干場風干，并加入添加劑，使得調節(jié)后的污泥中的N∶P∶K＝98-102∶4.5-5.5∶0.8-1.2，將風干場風干的污泥送入堆肥室堆肥化，向堆肥室輸送空氣、灑水并經過20-26H攪拌；C添加EM，1噸污泥噴灑8-12L稀釋9-11倍菌液，經發(fā)酵18-22天后將堆肥化后的堆肥送入飼養(yǎng)場內，進行蚯蚓飼養(yǎng)，蚯蚓的排泄物作為生物有機肥料。
所述步驟B中的添加劑是豬糞和/或豆渣。
所述步驟C中的EM包括乳酸菌群，或酵母菌群，或光合菌群，或發(fā)酵菌系的絲狀菌群，或革蘭氏陽性放線菌群。
所述步驟C中的EM包括微生物菌種中文名稱 保藏號乳酸乳球菌 (1.2472)膜醭畢赤酵母(2.1039)熱帶假絲酵母(2.402)檸檬節(jié)桿菌 (1.1893)皮狀絲孢酵母(2.571)醋化醋桿菌 (1.93)膠質芽孢桿菌(1.153)
熒光假單胞菌(1.219)植物乳桿菌 (1.124)彎曲假單胞菌(1.42)白地霉 (2.361)炭黑曲霉(3.285)黑曲霉 (3.86)少根根霉(3.2896)惡臭假單胞菌(1.593)產朊假絲酵母(2.1005)褐球固氮菌 (1.175)褐色球形固氮菌 (1.178)豌豆根瘤菌 (1.168)苜蓿中華根瘤菌 (1.161)山羊豆根瘤菌(1.82)華根霉 (3.1149)米根霉 (3.851)巨大芽孢桿菌(1.234)塔賓曲霉(3.3161)。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，該方法所用的是三種技術的結合EC(電絮凝機)、EM(有益微生物工程菌)、EW(蚯蚓)。
本發(fā)明方法的具體步驟，請參閱

圖1，污水處理廠的污泥經過EC(電絮凝機)處理后，去除污泥中的重金屬、農藥以及抗生素殘留，然后進入污泥脫水機脫水，將脫水后的污泥送至風干場風干，并加入添加劑(豬糞、豆渣等)調整污泥中N、P、K比例，將風干場風干的污泥送入堆肥室堆肥化，向堆肥室輸送空氣、灑水并定時攪拌，添加EM(工程菌)，經一段時間的發(fā)酵后將堆肥化后的堆肥送入飼養(yǎng)場內，進行蚯蚓飼養(yǎng)，最后蚯蚓的排泄物—蚯蚓糞生物有機肥是一種天然、優(yōu)質、高效、多功能、多用途的新型肥料。
其中一、污泥濃縮池污泥濃縮池的作用是降低污泥含水率，減少污泥體積，以利于后續(xù)處理與利用。
二、EC(電絮凝機)1、ECS高壓脈沖電凝機槽體(1)型號HVES-V2300型(2)最大處理量30M3/HR(3)設備外型尺寸2880W×3400L×3000H(mm)。
(4)槽內襯材質FRP(玻璃鋼)被覆及PVC板加工組成。
(5)槽外表材質SUS304不銹鋼板加工組成。
(6)機臺底座材質150×200工字鋼焊制組成。
(7)電極板槽共有四槽平行排列組成。
(8)電極裝方式每片垂直等間距排列，分上、下層組合。
(9)電凝槽上方為開放式，浮渣渠設有一組刮渣機。
(10)污水進水管設有電磁式流量計一組。
(11)槽底設有兩組自動排污閥。
(12)槽體內設有空氣清洗極板裝置。
2、電極板(1)上層L長＝600MM W寬＝560MM T厚＝6MM/片(2)下層L長＝600MM W寬＝600MM T厚＝6MM/片(3)每個槽體需234片(16/kg×117片，17kg×117片)該設備的主要作用是去除污泥中殘留的重金屬、農藥以及抗生素，殺滅病原微生物，去除效果能達到95％以上。
電絮凝機依據(jù)電化學和物理化學原理去除廢水中的污染物。廢水進入電凝機后，在直流電的作用下，電凝機的每個電解單元發(fā)生如下反應。
陽極發(fā)生氧化反應金屬陽極受電化學作用，以離子狀態(tài)溶于水中，經水解反應生成金屬氫氧化物，作為絮凝劑對廢水中的懸浮物及膠體雜質起凝聚作用；同時，廢水中OH-離子在陽極上放電產生氧，初生態(tài)氧對廢水中有機和無機污染物有極強的氧化作用。
陰極上發(fā)生還原反應金屬離子在陰極上取得電子而被還原，在陰極表面析出；某些有機物發(fā)生還原反應，特別是處于氧化態(tài)的某些色素，可在電解中還原成為無色物質；H+得到電子后被還原成氫氣，以微細氣泡方式逸出，可以粘附于廢水中的絮狀物及油類物質，令其比重變小，浮至水面，產生氣浮作用。該處理設備不加化學藥品，運行成本低。
三、污泥脫水機可采用帶式壓濾脫水機，以無錫金源環(huán)境保護設備有限公司生產的DYN型帶式污泥脫水機為例可選擇型號為DY1000。
經過污泥脫水機處理后的污泥含水率約65～85％，實現(xiàn)了污泥減量，同時更便于污泥運輸。
四、風干場數(shù)量1座停留時間1～2days在風干場將污泥風干，大約需要1～2天的時間，使其含水率降為65～75％，為后續(xù)堆肥作準備。同時，在風干場內向污泥中投加豬糞、豆渣、雞糞等等添加劑，調整污泥中N、P、K之比例，使N∶P∶K＝98-102∶4.5-5.5∶0.8-1.2(其中，優(yōu)選值為100∶5∶1)，為生產出質量良好的有機肥作準備五、自動堆肥室使得污泥進行堆肥化，達到一定的腐熟程度后，以利于養(yǎng)殖蚯蚓。
數(shù)量1座，0.5kwx2，5kwx1停留時間20days1、送風系統(tǒng)數(shù)量1套功率1.5kw2、輸水系統(tǒng)數(shù)量1套水量400L/day飼養(yǎng)場數(shù)量1座停留時間15days1、網格數(shù)量20個尺寸規(guī)格1000mmL×500mmW×100mmH2、自動養(yǎng)殖機數(shù)量1臺，功率0.75kw，2kw經過堆肥處理后的堆肥置于飼養(yǎng)場網格內。同時，將蚯蚓種苗養(yǎng)殖于網格內。通過自動養(yǎng)殖機實現(xiàn)蚯蚓的自動養(yǎng)殖。
3、篩分機，分離卵繭蚓糞蚓體與雜物0.3MM，0.7MM，3MM，回轉動力變頻馬達1KW4、送料布料機七、EM(工程菌)EM是Effective Microorganisms(有用的微生物群)的縮寫，是由琉球大學的農業(yè)系比嘉照乎教授研究組合而成的有益菌群。EM是利用厭氧性細菌和好氧性細菌等作用各異的微生物(主要有乳酸菌群、酵母菌群、光合菌群、發(fā)酵菌系的絲狀菌群、革蘭氏陽性放線菌群)混合培養(yǎng)的，這些微生物廣泛的存在于自然界，大部分菌種被用于食品加工等行業(yè)，對人畜無害。所述的EM包括中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏的(http//www.mircen.cn/)微生物菌種中文名稱 保藏號乳酸乳球菌 (1.2472)膜醭畢赤酵母(2.1039)熱帶假絲酵母(2.402)檸檬節(jié)桿菌 (1.1893)皮狀絲孢酵母(2.571)醋化醋桿菌 (1.93)
膠質芽孢桿菌(1.153)熒光假單胞菌(1.219)植物乳桿菌 (1.124)彎曲假單胞菌(1.42)白地霉 (2.361)炭黑曲霉(3.285)黑曲霉 (3.86)少根根霉(3.2896)惡臭假單胞菌(1.593)產朊假絲酵母(2.1005)褐球固氮菌 (1.175)褐色球形固氮菌 (1.178)豌豆根瘤菌 (1.168)苜蓿中華根瘤菌 (1.161)山羊豆根瘤菌(1.82)華根霉 (3.1149)米根霉 (3.851)巨大芽孢桿菌(1.234)塔賓曲霉(3.3161)。
EM問世以來一直就做為微生物土壤改良劑，用于水稻、蔬菜、果樹等的栽培，對提高產量和品質發(fā)揮了作用。在污泥的堆肥試驗中添加EM后能明顯的縮短發(fā)酵時間，改善堆肥的品質，增加蚯蚓糞有機肥中的有益菌群。
在本發(fā)明方法中，EM的加入量是1噸污泥噴灑8-12L稀釋9-11倍菌液，經發(fā)酵18-22天后將堆肥化后的堆肥送入飼養(yǎng)場內，進行蚯蚓飼養(yǎng)，蚯蚓的排泄物作為生物有機肥料。
八、蚯蚓蚯蚓為常見的一種陸生環(huán)節(jié)動物，生活在土壤中，晝伏夜出，以腐敗有機物為食，連同泥土一同吞入。也攝食植物的莖葉等碎片。蚯蚓可使土壤疏松、改良土壤、提高肥力，促進農業(yè)增產。世界的蚯蚓約有1800多種，我國已記錄229種。環(huán)毛屬(Pheretima)，廣種類多，我國有100多種。
蚯蚓具有很高的經濟價值，可作為飼料添加劑、餌料、藥用等，另外還可以處理農產品廢棄物、畜產品廢棄物、食品加工廢棄物及城市污水處理廠污泥等等，即可以消除公害，又可變廢為寶。
用經過處理的污泥來養(yǎng)殖蚯蚓，通過蚯蚓這一環(huán)節(jié)把污泥轉化成有機肥—蚯蚓糞生物有機肥。蚯蚓糞有機肥是一種天然、優(yōu)質、高效、多功能、多用途的新型肥料。它的最大特點就是將有機物-微生物-生長因子合理結合起來，達到增肥、抗病、養(yǎng)土的目的。主要特點如下營養(yǎng)全面、肥效持久；保肥保濕、增強抗旱能力；增強植物抗病、防病能力；改良土壤、增產顯著；改善作物品質、口感、降低硝酸鹽含量；既可作為肥料，又可用作多種栽培基質本方面方法的處理效果是污泥經該技術處理后，去除了重金屬、農藥以及抗生素的殘留，殺滅污泥中病原生物與蟲卵。將污泥作為蚯蚓的飼料，既能繁殖蚯蚓又能將污泥轉化成蚯蚓糞生物有機肥，該技術解決了污泥出路問題，又能創(chuàng)造一定的經濟效益。經檢測蚯蚓糞生物有機肥的各項指標均符合生物有機肥標準。
蚯蚓糞生物有機肥成分表

污水處理廠污泥循環(huán)再利用技術可以將污泥轉化成優(yōu)質高效的蚯蚓糞生物有機肥，將污泥經過一定處理后返回土壤中，解決了污泥的問題，另外還產生一定的經濟效益，所產生的經濟效益分析如下按年處理污泥3.3萬噸計算，可產蚯蚓3300噸，蚯蚓糞生物有機肥1.1萬噸，按照現(xiàn)行市場上的蚯蚓以及有機肥的價格這兩項的收益達一千多萬元?，F(xiàn)將污水處理廠污泥轉化技術與污泥焚燒處理相比較如下1、關于污泥循環(huán)再利用技術的費用污泥循環(huán)利用項目年處理污泥33,000噸(含水率65％)，污泥處理成本為113元/噸，污泥循環(huán)利用項目的各項費單位元

2、關于現(xiàn)有方法中污泥焚燒工程的費用工藝流程原污泥——濃縮——脫水—干化—焚燒——焚燒灰衛(wèi)生填埋，計算投資及運行費用的依據(jù)為混合污泥量10,000m3/d，含水率為99％；污泥處理的費用為191元/噸(含水率65％)。
污泥焚燒工程費用 單位萬元

污泥焚燒運行費用 元/天

3、關于兩者在各方面的比較污泥焚燒工程和污泥循環(huán)利用的比較

綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發(fā)明的技術范疇。
權利要求
1.一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，其特征在于它包括如下步驟A污水處理廠的污泥經過EC處理后，去除污泥中的重金屬、農藥以及抗生素殘留；B進入污泥脫水機脫水，將脫水后的污泥送至風干場風干，并加入添加劑，使得調節(jié)后的污泥中的N∶P∶K＝98-102∶4.5-5.5∶0.8-1.2，將風干場風干的污泥送入堆肥室堆肥化，向堆肥室輸送空氣、灑水并經過20-26H攪拌；C添加EM，1噸污泥噴灑8-12L稀釋9-11倍菌液，經發(fā)酵18-22天后將堆肥化后的堆肥送入飼養(yǎng)場內，進行蚯蚓飼養(yǎng)，蚯蚓的排泄物作為生物有機肥料。
2.根據(jù)權利要求1所述的污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，其特征在于所述步驟B中的添加劑是豬糞和/或豆渣。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，其特征在于所述步驟C中的EM包括乳酸菌群，或酵母菌群，或光合菌群，或發(fā)酵菌系的絲狀菌群，或革蘭氏陽性放線菌群。
4.根據(jù)權利要求3所述的污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法，其特征在于所述步驟C中的EM包括中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏的微生物菌種中文名稱 保藏號乳酸乳球菌 (1.2472)膜醭畢赤酵母(2.1039)熱帶假絲酵母(2.402)檸檬節(jié)桿菌 (1.1893)皮狀絲孢酵母(2.571)醋化醋桿菌 (1.93)膠質芽孢桿菌(1.153)熒光假單胞菌(1.219)植物乳桿菌 (1.124)彎曲假單胞菌(1.42)白地霉 (2.361)炭黑曲霉(3.285)黑曲霉 (3.86)少根根霉(3.2896)惡臭假單胞菌(1.593)產朊假絲酵母(2.1005)褐球固氮菌 (1.175)褐色球形固氮菌 (1.178)豌豆根瘤菌 (1.168)苜蓿中華根瘤菌 (1.161)山羊豆根瘤菌(1.82)華根霉 (3.1149)米根霉 (3.851)巨大芽孢桿菌(1.234)塔賓曲霉(3.3161)。
全文摘要
本發(fā)明屬于廢棄污染物處理技術領域，具體涉及一種污水處理過程中污泥循環(huán)再利用方法。它包括如下步驟A污水處理廠的污泥經過EC處理后，去除污泥中的重金屬、農藥以及抗生素殘留；B進入污泥脫水機脫水，將脫水后的污泥送至風干場風干，并加入添加劑調整污泥中N、P、K比例，將風干場風干的污泥送入堆肥室堆肥化，向堆肥室輸送空氣、灑水并定時攪拌；C添加EM，經發(fā)酵后將堆肥化后的堆肥送入飼養(yǎng)場內，進行蚯蚓飼養(yǎng)，蚯蚓的排泄物作為生物有機肥料。本方法不但能較好的解決污泥處理問題，而且還能合理的利用經過處理的污泥并產生一定的經濟效益。
文檔編號C12N1/20GK101074142SQ20071004225
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權日2007年6月20日
發(fā)明者李春銅 申請人:上海裕麒環(huán)境技術服務有限公司, 李春銅