一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法技術

一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，包括以下步驟：(1)向堆肥原料中添加沸石，并攪拌均勻；(2)將添加沸石的堆肥原料放入料倉式反應器中；(3)在添加沸石的堆肥原料上面覆蓋一層功能膜；(4)通過空氣壓縮機對料倉式反應器內的添加沸石的堆肥原料進行強制通風；(5)分別在堆肥第9天、第14天對添加沸石的堆肥原料進行翻堆，直到完成堆肥的第一次腐熟；(6)在堆肥第23天將一次腐熟后的添加沸石的堆肥原料從料倉式反應器中取出，并自然堆放、自然通風，進行二次腐熟。本發明專利技術方法在低成本條件下，減少堆肥過程中氨氣的逸散，并保障堆肥產品的肥效。

A method to reduce ammonia emission in aerobic sludge composting process by covering with waterproof and permeable membrane and zeolite adsorption

【技術實現步驟摘要】
一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法
本專利技術涉及污泥處理
，特別是涉及一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法。
技術介紹
隨著經濟發展和人們生活水平提高，廢水排放量以及廢水處理率顯著提高，我國剩余污泥產量大幅度增加。城市污泥由于產量高、體積大、性質復雜且對環境和人類健康存在潛在危害，如果處理不當，可能產生二次污染，因此污泥的處理處置任務艱巨。遵循污泥無害化、減量化、資源化的基本原則，因為具有分解速度快、可資源化利用高、運行費用低等優點，好氧堆肥廣泛應用于污泥處理處置。然而在污泥堆肥過程中，污泥中大量的有機氮轉化為氨氣并逸散到周圍環境中，造成生產車間以及周邊的空氣污染，而且使堆肥產品的肥效降低。如何在堆肥過程中減少氨氣逸散對污泥好氧堆肥的發展及應用具有重要意義。目前，在堆肥過程中減少氨氣逸散的方法主要是添加物理吸附劑、化學添加劑和生物添加劑。物理吸附劑主要為一些惰性物質，常見的包括粉煤灰、碎輪胎、活性炭、泥炭等，這些物質廣泛存在于自然界中，不僅極易取材，且價格低廉，但吸附效率不高。化學添加劑主要與堆體中的銨態氮發生反應，降低銨態氮轉化成氨氣的效率，降低堆肥過程中氨氣向周圍環境的逸散，但是添加化學物質不利于堆肥產品在農田利用過程中釋放肥效。生物添加劑主要為FM菌或EM菌，特殊細菌在分解有機物質過程中可減少銨態氮的產生，從而降低銨態氮向氨氣的轉化，但是微生物需要在堆肥前進行培養；且對堆肥條件要求較為嚴格，不適用于大規模污泥堆肥。綜合來看，在堆肥原料中添加物理吸附劑減少氨氣的逸散在工程中更具有操作性。在公開文獻中，許俊香等人通過在污泥中添加5％的沸石減少27.9％的氨氣逸散；雖然利用沸石吸附原理一定程度上減少氨氣的釋放，但是總體效率不高，難以改善污泥堆肥對周圍環境的影響，除非在污泥中添加大量的沸石或者在反應槽中覆蓋材料使沸石在堆肥過程中循環吸附有機物分解產生的銨態氮。這將造成兩個方面的問題，一方面增加沸石添加量可導致堆肥產品的肥效下降，且提高成本；另一方面選用哪種實用材料用于覆蓋污泥堆肥堆體。王濤等人采用功能膜覆蓋污泥堆肥，氨氣逸散率降低80％以上，取得良好效果，但是該功能膜由膨體聚四氟乙烯加工而成，這種功能膜造價昂貴，導致在工程應用中難以大范圍推廣。我國紡織產業處于國際領先地位。每年生產大量的防水透氣膜，具有抗酸堿、抗腐蝕等顯著特點，目前該材料大規模應用于服裝加工、屋頂防水等領域。由于防水透氣膜具有一定的透氣功能，在阻攔氣體方面沒有顯著效果，也還沒有人將其應用到阻攔氨氣逸散方面，利用防水透氣膜與沸石聯合防止氨氣逸散的方法更沒有人進行研究。
技術實現思路
針對污泥堆肥過程中氨氣逸散影響周圍環境并降低堆肥產品肥效的技術問題，本專利技術的目的在于提供一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，利用防水透氣膜的一些特殊性能，結合沸石吸附，實現對污泥堆肥氨氣逸散的攔截。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案如下：一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，包括以下步驟：(1)向堆肥原料中添加沸石，并攪拌均勻；(2)將添加沸石的堆肥原料放入料倉式反應器中；(3)在添加沸石的堆肥原料上面覆蓋一層功能膜；(4)通過空氣壓縮機對料倉式反應器內的添加沸石的堆肥原料進行強制通風；(5)分別在堆肥第9天、第14天對添加沸石的堆肥原料進行翻堆；(6)在堆肥第23天將一次腐熟后的添加沸石的堆肥原料從料倉式反應器中取出，并自然堆放、自然通風，進行二次腐熟。優選地，步驟(1)中的堆肥原料是由脫水污泥和添加料按照重量比例均勻混合，堆肥原料含水率保持在60％～70％。進一步地，脫水污泥和添加料重量比例為5:1～4:1。進一步地，添加料為玉米秸稈、木屑和樹葉。優選地，步驟(1)中的沸石為天然沸石，沸石粒徑保持在0.5～1cm范圍內。進一步地，沸石添加量為堆肥原料重量的8％～12％。優選地，步驟(3)中的功能膜是由防水透氣膜與革織物加工而成的。進一步地，防水透氣膜的規格為：透氣性為2～4.5m3/m2·h，平均氣孔直徑小于0.2μm。優選地，步驟(4)中的通風采用間歇式通風，通風量為5～7m3/(h·m3堆料)。本專利技術利用與防水透氣膜覆蓋對氨氣的攔截和沸石對銨態氮的吸收減少氨氣在污泥堆肥過程中的逸散。堆肥過程中產生的水蒸氣遇冷在防水透氣膜表面形成一層水膜，堆肥釋放的氨氣在逸散過程中遇到水膜后，溶解于水膜并轉化成銨態氮，水膜增加后逐漸形成水滴并落回堆體；沸石具有較強的銨離子交換能力，能夠在堆肥過程中吸附有機質分解產生的銨態氮和由于防水透氣膜阻攔回落到堆體的銨態氮，整體減低氨氣逸散率。防水透氣膜和沸石價格低廉、易獲取，防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合使用可降低80％以上的氨氣逸散，與采用膨體聚四氟乙烯膜覆蓋效果相當，但材料費用降低至五分之一。附圖說明圖1為本專利技術方法的流程示意圖；圖2為防水透氣膜覆蓋堆肥時的裝置示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術的利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，如圖1所示，包括以下步驟：(1)向堆肥原料中添加沸石，沸石添加量為堆肥原料重量的8％～12％，沸石為天然沸石，經過篩分，沸石粒徑保持在0.5～1cm范圍內，并攪拌均勻；(2)將添加沸石的堆肥原料6放入料倉式反應器10中；(3)在添加沸石的堆肥原料6上面覆蓋一層功能膜8，功能膜8是由防水透氣膜與革織物加工而成的，防水透氣膜的規格為：透氣性為2～4.5m3/m2·h，平均氣孔直徑小于0.2μm。如圖2所示，添加沸石的堆肥原料6中設置有溫度計5，添加沸石的堆肥原料6下方設置有鵝卵石3和布氣管9，布氣管9設置在鵝卵石3頂部并且通過空氣轉子流量計2與料倉式反應器10外部的空氣壓縮機1連通，料倉式反應器10頂部設置有氣體出口7，底部設置有滲濾液出口閥門4；(4)堆肥采用好氧堆肥方式，通過空氣壓縮機1對料倉式反應器10內的添加沸石的堆肥原料6進行強制通風，通風方式為間歇式通風，每通風1小時后暫停通風1小時，通風量為5～7m3/(h·m3堆料)。(5)分別在堆肥第9天、第14天通過人工方式對添加沸石的堆肥原料6進行翻堆，直到完成堆肥的第一次腐熟。(6)在堆肥第23天將一次腐熟后的添加沸石的堆肥原料6從料倉式反應器10中取出，并自然堆放、自然通風，進行二次腐熟。其中，在步驟(1)之前制備堆肥原料，堆肥原料是由脫水污泥和添加料按照5:1～4:1的比例均勻混合，含水率保持在60％～70％，添加料可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，其特征在于，包括以下步驟：/n(1)向堆肥原料中添加沸石，并攪拌均勻；/n(2)將添加沸石的堆肥原料放入料倉式反應器中；/n(3)在所述添加沸石的堆肥原料上面覆蓋一層功能膜；/n(4)通過空氣壓縮機對所述料倉式反應器內的所述添加沸石的堆肥原料進行強制通風；/n(5)分別在堆肥第9天、第14天對所述添加沸石的堆肥原料進行翻堆，直到完成堆肥的第一次腐熟；/n(6)在堆肥第23天將一次腐熟后的所述添加沸石的堆肥原料從所述料倉式反應器中取出，并自然堆放、自然通風，進行二次腐熟。/n

【技術特征摘要】
1.一種利用紡織用防水透氣膜覆蓋和沸石吸附聯合減少污泥好氧堆肥過程中氨氣逸散的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)向堆肥原料中添加沸石，并攪拌均勻；
(2)將添加沸石的堆肥原料放入料倉式反應器中；
(3)在所述添加沸石的堆肥原料上面覆蓋一層功能膜；
(4)通過空氣壓縮機對所述料倉式反應器內的所述添加沸石的堆肥原料進行強制通風；
(5)分別在堆肥第9天、第14天對所述添加沸石的堆肥原料進行翻堆，直到完成堆肥的第一次腐熟；
(6)在堆肥第23天將一次腐熟后的所述添加沸石的堆肥原料從所述料倉式反應器中取出，并自然堆放、自然通風，進行二次腐熟。


2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的所述堆肥原料是由脫水污泥和添加料按照重量比例均勻混合，所述堆肥原料含水率保持在60％～70％。


3.根據權利要求2所述的方法，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙亮，張盼月，李廣坤，黃娟，濮陽雪華，王春春，賈子靖，蔡飛，
申請(專利權)人：深圳市鐵漢生態環境股份有限公司，北京北林先進生態環保技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44