基本信息
- 项目名称：
- 回灌式干化床堆肥发酵装置研发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本发明就是以污泥和发酵后的粪便混合物为对象，进行回灌式干化发酵，并与造粒机化肥造粒相结合，得到一种肥效高、成本低的新型化肥，同时解决了部分城市污水厂污泥的出路。该装置处理对象新颖、发酵方式特别、不会产生渗滤液，异味小，发酵造粒后产品肥效高，易于应用，具有较好的环境、社会和经济效益。
- 详细介绍：
- 该装置研发构思如下： （1）对传统的干化床进行改进，将干化和堆肥发酵同时进行，既不是单纯的干化也不是单纯的堆肥发酵； (2)城市污水厂污泥和粪便的混合物，由于粪便异味较大，因此上部盖上干化后 含水率在20%左右的城市污水厂污泥，对散发的异味进行遮盖和生物降解，以减少对周围环境的影响。 （3）纵向方向上，该设施存在5%的坡度，使得部分渗滤液在重力作用下进入蓄水池，通过泵循环，再通过打孔的布水管，不断重新进入干化堆肥发酵装置，重新生物降解和干化蒸发，减少渗滤液产生，同时防止渗滤液中氮和磷的浪费，使之最终进入成品化肥中去。 整个装置堆肥发酵机理如下：利用城市污水厂污泥厂大量存在的细菌和真菌在厌氧条件下降解粪便和污水厂污泥中有机质，同时利用降解过程中释放的热量进行水分蒸发，降低含水率。 干化装置：该装置城市污水厂污泥和粪便混合层高度在20—30cm之间，上部去除异味的城市污水厂污泥层高度10cm左右，整个高度不超过40cm，因此在阳光的照射下，同时存在干化现象，水分日照后蒸发。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1目的和基本思路 随着城市污水收集率和处理率的提高,城市污水厂产生的大量污泥成为城市发展的潜在威胁。由于污泥有机物含量高，氮磷含量低，因此堆肥产品肥效低，体积大，难以作为化肥进行资源化利用。而城市公共厕所的发酵后粪便氮磷含量高，但味道大，密度小，含水率高，卫生条件差，难以被农民所接受，只能进入填埋场进行填埋。本发明就是以城市污水厂污泥和公共厕所发酵后的粪便混合物为对象，进行回灌式干化发酵，并与造粒机化肥造粒相互结合，得到一种肥效高、成本低的新型化肥，同时解决了部分城市污水厂污泥的出路。该装置处理对象新颖、发酵方式有别于传统发酵方式、对周围环境影响小，不会产生渗滤液，异味小，发酵造粒后产品肥效高，易于应用，具有较好的环境、社会和经济效益。 2创新点 利用城市污水厂污泥中微生物加速降解稳定过程，利用粪便中较高氮和磷含量提高堆肥产品肥效；利用城市污水厂污泥的表层覆盖减少异味，进行脱臭；利用干化加速脱水的同时利用堆肥提升堆肥产品肥效，有效利用了不同对象、不同污泥处理处置方式的优点，得到一种具有较高肥效的产品，从而实现污泥和粪便的资源化，该装置具有一定创新性和实用价值。 3关键技术和指标 关键技术主要是干化发酵对象的选择和混合比例；干化发酵时间、回灌量、表层覆盖等因素对干化发酵效果和周围环境的影响。 指标主要是干化发酵造粒后化肥的有机质、氮和磷的含量高低，从而对肥效进行评价。
科学性、先进性
- 现有技术主要是单纯对城市污水厂污泥进行堆肥发酵，然后获得堆肥产品，进行销售，但是肥效不高，市场销路不好，使得实际中污泥堆肥退出了污泥处理处置市场。 如《污水污泥处理的资源化技术分析》（谭铁鹏，云南环境科学，16卷第2期）中研究表明，污泥肥分中的氮、磷、钾三要素比化肥低,但有机物含量高,用作农肥则肥效持续时间长,并可改善土壤结构,适用于一些贫脊的土地。对于南方提高种植物产量而言，效果不好，农民不大愿意采用。 本装置，对污泥和粪便混合物进行堆肥发酵，同时根据混合物特性和化肥产品标准要求，研发了适合此混合物回灌式干化堆肥发酵装置，具有较好技术先进性。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 合同转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该产品将城市污水厂污泥和粪便混合起来发酵，利用城市污水厂污泥中微生物加速降解稳定过程，利用粪便中较高氮和磷含量提高堆肥产品肥效；使得堆肥产品真正走向市场，也符合现在绿色经济和低碳发展理念，具有较好的市场推广和应用前景，同时能够创造经济效益，一方面减少了污泥处理处置费用，同时还可以通过废料出售获得经济收入。
同类课题研究水平概述
- 城市污水厂污泥是污水处理的伴生物,通常占污水总量的0.5 % ~ 1.0 %,成分复杂,含有大量的有机质,少量氮、磷和微生物，传统的堆肥发酵由于产品肥效低,味道大,体积大,运输成本高,难以施肥,而不能被中国农民所接纳,也使得污泥堆肥这种工艺渐渐只在书本上谈及,而很少实际被采用来处理城市污水厂污泥.随着城市污水收集率和处理率提高，城市污水厂污泥产量越来越高，对环境危害也越来越大，因此,如何安全、经济、合理地利用污泥已成为当今世界各国十分关注的研究课题。 同时,中国城市公厕的粪便一般在收集后进入粪便厂进行破碎、过滤、发酵除臭、混凝压滤后,由于缺乏深度处理,味道臭,含水率高,有机质高,容易烧坏植物,因此经过预处理后常常进入填埋场进行填埋。 此次研发利用城市污水厂污泥中微生物加速降解稳定过程，利用粪便中较高氮和磷含量提高堆肥产品肥效；利用城市污水厂污泥的表层覆盖减少异味，进行脱臭；利用干化加速脱水的同时利用混合发酵提升堆肥产品肥效，有效利用了不同对象、不同污泥处理处置方式的优点，得到一种具有较高肥效的产品，从而实现污泥和粪便的资源化，该装置具有一定创新性和实用价值。 本研究首先调查了苏州城市污水厂污泥产生状况，并针对苏州城市污水厂污泥和粪便厂发酵后粪便的特性，研究出适合两者混合物的回灌式干化床堆肥发酵装置，生产出肥效高、成本低、易运输、环境影响小的新型装置，推动城市的可持续发展。 本研发机理就是利用添加粪便提高氮和磷含量,利用城市污水厂污泥微生物提高发酵速率,降低有机质含量,通过干化降低含水率,提高成品密度和肥效,利用表层覆盖去除发酵的异味,将干化和发酵有机结合起来,将粪便和污泥混合改善成品组分,利用回灌减少氮和磷的流失,有效提高了产品的肥效,减少了发酵时间,改善了发酵环境。相对于传统的城市污泥堆肥发酵法更具科学性，合理性，产品也更为社会所接受，使的污泥和粪便的发酵不在停留在书本阶段，而是进入社会，创造环境和经济效益。 该研发对污泥和粪便进行了资源化，降低了处理处置成本，符合循环经济和绿色经济的理念，有利于城市的可持续发展
