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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201610656105.1(22)申请日2016.08.11(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人邢美燕 李涔苒 耿晓洒 杨格格 王寅 狄婉茵 杨健 (74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人吴林松 孔翰(51)Int.Cl.C05G3/00(2006.01)C05G3/04(2006.01)C05F17/00(2006.01)(54)发明名称处理剩余污泥的方法及剩余污泥处理装置(57)摘要本发明提供了一种处理剩余污泥的方法及剩余污泥处理装置，处理剩余污泥的方法包括：将剩余污泥与调理剂均匀混合，通风放置7‐16d，每隔12‐36h人工翻动一次；剩余污泥和调理剂混合7‐16d后，投加蚯蚓形成堆肥，等待56‐63d后，得到蚓粪污泥产品。此产品在高效农肥或土壤改良剂中应用。本发明投加调理剂牛粪，缓解了剩余污泥对蚯蚓的不利影响，进一步改善了蚯蚓堆肥中蚯蚓的生长繁殖状况，确保蚯蚓生物量的平衡，增强了蚯蚓堆肥中有机物的降解能力，从而提高了堆肥效率，为村镇剩余污泥资源化利用提供了有效途径。权利要求书1页说明书6页CN106316584A2017.01.11CN106316584A1.一种处理剩余污泥的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、将剩余污泥与调理剂均匀混合，通风放置7‐16d，每隔12‐36h人工翻动一次；(2)、待所述剩余污泥和所述调理剂混合7‐16d后，投加蚯蚓以形成堆肥，等待56‐63d后，得到蚓粪污泥产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述剩余污泥与所述调理剂的干重比为1：3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述调理剂为牛粪；或所述牛粪的pH值为8.40±0.05，C/N比为25.94±0.91。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述蚯蚓为赤子爱胜蚓。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述堆肥的温度为23±2℃，含水率为75±5％。6.一种实现如权利要求1所述的方法的剩余污泥处理装置，其特征在于：包括：从上到下依次设置的盖子和敞口型容器，所述盖子和所述敞口型容器可拆卸连接，所述盖子均匀分布着通孔。7.根据权利要求6所述的剩余污泥处理装置，其特征在于：所述通孔的密度为1.67个/cm2，孔径为6‐10目。8.根据权利要求6所述的剩余污泥处理装置，其特征在于：所述敞口型容器的形状为圆柱形；和/或，所述敞口型容器的直径为10‐20cm，高为15‐24cm。9.一种蚓粪污泥产品，其特征在于：其由如权利要求1至5任一所述的方法制备而成。10.一种如权利要求9所述的蚓粪污泥产品在高效农肥或土壤改良剂中应用。权 利 要 求 书1/1页2CN106316584A2处理剩余污泥的方法及剩余污泥处理装置技术领域[0001]本发明属于生物处理技术领域，具体涉及一种处理剩余污泥的方法及剩余污泥处理装置。背景技术[0002]“十三五”期间，我国将继续加强村镇生活污水处理设施的建设，生物污泥产量也将不断增加。活性污泥法是目前应用最广泛的污水生物处理技术，该技术的最大弊端是产生大量剩余污泥，剩余污泥含水量高、有机物含量高、微生物活性高、易腐化发臭，同时又具有潜在的重金属和病原微生物危害。剩余污泥未得到合理的处置，将会对土地资源、水环境和村镇卫生环境造成严重威胁，不利于社会主义新农村的建设。[0003]目前，国内用于剩余污泥稳定化的生物处理技术主要有厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥和蚯蚓堆肥等，这些剩余污泥生物处理技术在实际应用中主要存在以下局限性与不足：[0004]1、厌氧消化技术投资和运行成本高，剩余大量污泥残渣和消化液，不能达到最终处理目的。[0005]2、好氧消化技术温度影响较大，不能有效杀灭污泥中的病原菌，消化后污泥的脱水性能较差，长时间曝气导致能耗高。[0006]3、好氧堆肥技术投资成本相对较高，需要固定的发酵槽以及搅拌、通风设备等；微生物分解有机质过程中产生大量恶臭气体；氮素损失大，堆肥产品农用价值降低。[0007]4、蚯蚓堆肥处理污泥系统，剩余污泥含水率高、孔隙率低，较易造成厌氧环境，阻碍蚯蚓的呼吸作用；剩余污泥中C/N比低，可能导致蚯蚓出现蛋白质中毒症状；剩余污泥中含有的无机盐、重金属、病原微生物等，不利用蚯蚓的生长和繁殖；在有机物降解和稳定程度方面，传统蚯蚓堆肥有机物降解比例较低，污泥的稳定性有待提高；蚯蚓堆肥处理污泥过程中会产生对蚯蚓有毒作用的有机酸和氨气等，这些有机物质在微量情况下可导致蚯蚓死亡。[0008]上述方法均不是理想的剩余污泥生物处理技术，但与厌氧消化、好氧消化和好氧堆肥相比，蚯蚓堆肥过程中的上述缺点导致蚯蚓功能发挥受限，堆肥稳定化效果不理想，致使蚯蚓堆肥不能长期高效进行。发明内容[0009]本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种处理剩余污泥的方法。[0010]本发明的第二个目的在于提供一种实现上述方法的剩余污泥处理装置。[0011]为达到上述目的，本发明的解决方案是：[0012]一种处理剩余污泥的方法，其包括如下步骤：[0013](1)、将剩余污泥与调理剂均匀混合，通风放置7‐16d，每隔12‐36h人工翻动一次；[0014](2)、待剩余污泥和调理剂混合7‐16d后，投加蚯蚓以形成堆肥，等待56‐63d后，得说 明 书1/6页3CN106316584A3到蚓粪污泥产品。[0015]优选地，剩余污泥与调理剂的干重比为1:3。[0016]优选地，调理剂为牛粪。[0017]优选地，牛粪的pH值为8.40±0.05，C/N比为25.94±0.91。[0018]优选地，蚯蚓为赤子爱胜蚓。[0019]优选地，堆肥的温度为23±2℃，含水率为75±5％。[0020]一种实现上述处理剩余污泥的方法的剩余污泥处理装置，包括：从上到下依次设置的盖子和敞口型容器，盖子和敞口型容器可拆卸连接，盖子均匀分布着通孔。[0021]优选地，通孔的密度为1.67个/cm2，孔径为6‐10目。[0022]优选地，敞口型容器的形状为圆柱形。[0023]优选地，敞口型容器的直径为10‐20cm，高为15‐24cm。[0024]一种蚓粪污泥产品由如上述处理剩余污泥的方法制成。[0025]上述蚓粪污泥产品在高效农肥或土壤改良剂中应用。[0026]由于采用上述方案，本发明的有益效果是：[0027]1、本发明投加牛粪作为剩余污泥的调理剂，反应60d后，蚯蚓堆肥中pH值和C/N比均有所提高，从而改善了蚯蚓的生长繁殖状况，使得蚯蚓的死亡率降低，为提高堆肥效果提供有利条件。[0028]2、本发明投加牛粪作为剩余污泥的调理剂，抗氧化酶活性显示，牛粪能够降低蚯蚓体内过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性，从而缓解剩余污泥对蚯蚓的胁迫作用；另外，调理剂牛粪能加快蚯蚓堆肥中有机物的降解，降低有效态重金属(DTPA态重金属)的含量，显著提高了蚯蚓堆肥的农用资源化价值。[0029]3、本发明投加牛粪作为剩余污泥的调理剂，显著提高蚯蚓堆肥的腐殖化程度及腐殖酸的稳定化程度。[0030]4、本发明处理剩余污泥的方法，其基建成本低，运行费用低廉，管理方便，且蚓粪污泥产品农用肥效高，特别适合于处理我国经济技术相对薄弱的广大村镇地区，以及不具备建立剩余污泥处理构筑物的小型污水厂的地区；本发明能够实现剩余污泥就地处理，杜绝剩余污泥二次污染，实现剩余污泥的资源化利用。[0031]5、本发明对剩余污泥进行处理，所得到的蚓粪污泥产品，含有蚯蚓排泄物，其颗粒团聚性能好，具有一定的抗菌功效，富含易于植物吸收和利用的氮、磷、钾等营养成分，可作为高效农肥或土壤改良剂使用。具体实施方式[0032]本发明提供了一种处理剩余污泥的方法及一种实现上述方法的剩余污泥处理装置。[0033]处理剩余污泥的方法[0034]一种处理剩余污泥的方法包括如下步骤：[0035](1)、将剩余污泥与调理剂均匀混合，通风放置7‐16d，每隔12‐36h人工翻动一次；[0036](2)、待剩余污泥和调理剂混合7‐16d后，投加蚯蚓以形成堆肥，等待56‐63d后，得到蚓粪污泥产品。说 明 书2/6页4CN106316584A4[0037]其中，在步骤(1)中，剩余污泥与调理剂混合通风放置的时间可以为7‐16d，优选为10‐14d。[0038]剩余污泥可以为上海市某生活污水处理厂的剩余污泥。[0039]在步骤(1)中，每隔12‐36h人工翻动一次，优选为24‐36h。[0040]在步骤(1)中，剩余污泥与调理剂的干重比为1:3。[0041]在步骤(1)中，调理剂为牛粪，牛粪可以为上海市浦东新区某养殖厂的牛粪。牛粪的pH值为8.40±0.05，C/N比为25.94±0.91。[0042]在步骤(2)中，剩余污泥和调理剂混合的时间可以为7‐16d，优选为10‐14d。[0043]在步骤(2)中，投加蚯蚓以形成堆肥，等待的时间可以为56‐63d，优选为60d。[0044]蚯蚓可以为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)，主要来自上海市郊东海农场某蚯蚓养殖场，其养殖质主要为奶牛厂的牛粪、稻草和土壤等。[0045]蚯蚓的单体体重为0.3g左右，体长约5cm，每个敞口型容器投加蚯蚓的数量为25条。[0046]在步骤(2)中，堆肥的温度为23±2℃，含水率为75±5％。[0047]蚓粪污泥产品[0048]一种蚓粪污泥产品由如上述处理剩余污泥的方法制成。[0049]蚓粪污泥产品的应用[0050]由上述的处理剩余污泥的方法制成的蚓粪污泥产品可以用于高效农肥或土壤改良剂。[0051]剩余污泥处理装置[0052]一种实现上述处理剩余污泥的方法的剩余污泥处理装置包括：从上到下依次设置的盖子和敞口型容器，盖子和敞口型容器可拆卸连接，盖子均匀分布着通孔。[0053]其中，敞口型容器可以为聚乙烯塑料容器，也可以为其它材质的容器，在此不作特别限制。[0054]盖子均匀分布着通孔的目的是为了蚯蚓能够呼吸新鲜空气，有利于蚯蚓的生长繁殖。[0055]投加蚯蚓反应后，盖上盖子，防止蚯蚓逃逸。[0056]通孔的密度为1.67个/cm2，孔径为6‐10目，优选为8目。[0057]敞口型容器的形状为圆柱形，也可以为其它形状，在此不作特别限制。[0058]敞口型容器的直径为10‐20cm，优选为15cm；高为15‐24cm，优选为20cm。[0059]以下结合所示实施例对本发明作进一步的说明。[0060]实施例1：一种处理剩余污泥的方法[0061]本实施例中处理剩余污泥的方法，其包括如下步骤：[0062](1)、将调理剂牛粪(本实施例中干重为150g)与含水率为80％的剩余污泥(本实施例中干重为50g)按干重比3:1均匀混合，阴凉通风放置14d，每隔24h人工翻动一次；[0063](2)、待剩余污泥和调理剂混合14d后，每个敞口型容器投加蚯蚓25条，以形成堆肥，堆肥的温度为23±2℃，含水率为75±5％，盖上盖子等待60d后，得到蚓粪污泥产品。[0064]其中，通风放置的时间在7‐16d之内是可以的，人工翻动的频率在12‐36h之内也是可以的，投加蚯蚓后的等待时间在56‐63d之内均可以。说 明 书3/6页5CN106316584A5[0065]投加的蚯蚓为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)，该蚓种属正蚓科，爱胜蚓属，俗称红蚯蚓，具有食性广泛，趋肥性强等优点。本实施例选用的蚯蚓体态丰满、活性强，单体重量在0.3g左右，体长约5cm。[0066]实施例2：一种剩余污泥处理装置[0067]一种实现上述处理剩余污泥的方法的剩余污泥处理装置包括：从上到下依次设置的盖子和敞口型容器，盖子和敞口型容器可拆卸连接，盖子均匀分布着通孔。[0068]其中，敞口型容器为聚乙烯塑料的圆柱形容器，其直径为10‐20cm(本实施例中可以优选为15cm)，高为15‐24cm(本实施例中可以优选为20cm)，盖子通孔的密度为1.67个/cm2，孔径为6‐10目(