汙水處理後剩餘的汙泥和廚餘垃圾製作肥料的方法與流程

2023-09-22 09:43:00

本發明涉及一種汙水處理後剩餘的汙泥和廚餘垃圾製作肥料的方法，屬於汙水處理技術領域。

背景技術：

隨著城市化加快，城市汙水處理率逐年提高，城市汙水處理後的汙泥產量也急劇增加，汙泥中不但含有大量有害物質和病原茵，而且含有氮、磷、鉀和有機物等豐富的營養物質。

含水率是指汙泥中所含水分的質量佔汙泥總質量的百分比。含水率是汙泥的一個重要物理性質，含水率越高，它佔的體積越大，就越不利於輸送和處理，含水率越低，它佔的體積越小，就有利於輸送和處理。汙泥經過濃縮後，含水量仍很高，達90％多，不利於汙泥的輸送和處理。汙泥經過濃縮後，應對其進行脫水，現在通常用的脫水方式是用帶式壓濾機脫水，脫水後的汙泥含水量一般為75%-85%。而且汙泥渣因其中含有重金屬等有害物質，現在各地政府均嚴禁就地填埋，雖有用化學法脫水後入爐焚燒或由水泥廠處置，但其消解量遠不能滿足產生量。傳統的汙泥處理處置工藝費用高昂，通常佔到汙水處理總操作成本的50-60%左右，高昂的汙泥處理處置費用給汙水處理廠帶來了巨大的經濟壓力。

生活汙水廠的汙泥中飽含80%以上的水分是在陽光下曝曬亦難蒸發的結晶狀水體，即便暴曬也只能散發掉少量的結晶狀水體，而降低生活汙水廠汙泥的含水率高所需能源與資金的投入非常大，且二次汙染亦不可避免。因此，如何對降低汙泥中的含水率，以便後續對汙泥進行合理環保的處置和資源化利用龍為重要。

技術實現要素：

本發明要解決技術問題是：克服上述技術的缺點，提供一種充分利用生活汙水處理後的汙泥製作肥料。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是：一種汙水處理後剩餘的汙泥和廚餘垃圾製作肥料的方法，包括以下步驟：

1)將汙水處理廠的汙泥通過超聲波輻射30-90分鐘，超聲波的聲能密度為0.5w／ml-3w／ml；

2）將超聲波輻射後的汙泥與廚餘垃圾、木屑按體積比8:2：1進行混合；

3）將超聲波輻射後的混合物堆集在空地上，每隔預設高度在汙泥表面鋪設橫向排水體，並間隔設置插入汙泥的豎向排水體，然後在汙泥表面投放蚯蚓，其中每立方米汙泥中投放蚯蚓的數量為3000-6000條，依次向上堆集；

4）在3-15天後，在蚯蚓處理後的汙泥上鋪設一層密封膜，然後將密封膜與抽真空裝置進行連接，使用該抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理。

汙泥中含有植物營養素氮、磷、鉀和有機物及水分等，也含有大量的有毒有害物質，如病原微生物、細菌、寄生蟲卵、合成有機物等。

超聲波可以殺死汙泥中的細菌，消除病毒，分解產生臭氣的物質，從而消除臭氣的根源，殺死藻類，消除懸浮物，提高cod的可溶解性，可以有效地防止病原菌的傳播。超聲波作用使細胞壁粉碎，釋放出胞內物質，而胞內物質作為自產底物供微生物生長，提高其對有機物的分解吸收能力，加快有機質進入細胞和代謝產物排出細胞的進程，從而使汙泥沼氣產率上升。超聲波殺死汙泥中的細菌並分解固體物，從而使汙泥較易脫水和釋放出酶，降低汙泥的含水率。

本發明一般選擇適應性強、耐受性好、繁殖迅速、食性雜、易於飼養的蚯蚓作為汙泥處理的蚓種，優選赤子愛勝蚓或「太平二號」蚯蚓來處理汙泥。木屑具有很強的吸溼性能和比較疏鬆的結構，將木屑混合入的汙泥中可以為汙泥提供充足的孔隙度，方便蚯蚓在汙泥中上下攀爬覓食，提高汙泥的透水透氣性能，並改善微生物群落活性及數量。

廚餘垃圾具有有機物質含量高、有毒物質含量少、營養豐富且均衡的特點，本發明利用生活垃圾有機質含量高且營養豐富的特點，將生活垃圾進行好氧堆肥，以實現廚餘垃圾的無害化處理和資源化利用，保護環境。餐廚垃圾有機質含量高，n、p、k含量相對較低；城市汙水汙泥含水率高，n、p含量高，c／n很低，以餐廚垃圾和城市汙水汙泥為原料製作肥料，有一定互補性。

城市生活汙水處理後的汙泥因為含有大量的結晶狀水體，在真空預壓後，含水量依然達到75%以上，並不方便運輸和後續應用。本發明通過投放蚯蚓，這樣蚯蚓通過覓食將結晶狀水體破壞，一方面蚯蚓取食的活動比較頻繁，促進了土壤大孔隙的形成及孔隙的上下貫通，導致滲透係數的提高，而且在覓食後產生的蚯蚓糞便具有類似活性炭的多孔狀結構，對於後續的真空預壓具有很好的排水效果，使得汙泥在真空預壓後的含水率可以降至40%甚至30%以下，方便運輸及後續應用。

另外，蚯蚓在吞噬、挖洞和代謝等生命活動中，對汙泥中重金屬的化學行為產生直接或間接的影響，其覓食活動也能去除汙泥中一些重金屬。這對將汙泥直接應用於農林施肥也有重要意義。

上述技術方案的改進是：所述橫向排水體和豎向排水體均採用秸稈製成。這樣在真空預壓可直接結汙泥進行運輸或應用，相對於現有的塑料排水體來說，秸稈可以與淤泥混為一體直至自然發酵腐爛，不需要作其他特別處理，非常環保。優選的，所述橫向排水體採用將秸稈橫鋪在汙泥上製成，所述豎向排水體均採用秸稈編製成秸稈柱。

具體實施方式

實施例

本實施例的一種汙水處理後剩餘的汙泥和廚餘垃圾製作肥料的方法，包括以下步驟：

1)將汙水處理廠的汙泥通過超聲波輻射30-90分鐘，超聲波的聲能密度為0.5w／ml-3w／ml；

2）將超聲波輻射後的汙泥與廚餘垃圾、木屑按體積比8:2：1進行混合；

3）將超聲波輻射後的混合物堆集在空地上，每隔預設高度在汙泥表面鋪設橫向排水體，並間隔設置插入汙泥的豎向排水體，然後在汙泥表面投放蚯蚓，其中每立方米汙泥中投放蚯蚓的數量為3000-6000條，依次向上堆集；

4）在3-15天後，在蚯蚓處理後的汙泥上鋪設一層密封膜，然後將密封膜與抽真空裝置進行連接，使用該抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理。

優選的，所述橫向排水體和豎向排水體均採用秸稈製成。進一步的，所述橫向排水體採用將秸稈橫鋪在汙泥上製成，所述豎向排水體均採用秸稈編製成秸稈柱。

本發明不局限於上述實施例所述的具體技術方案，除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換形成的技術方案，均為本發明要求的保護範圍。