CN101962302A - 一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法，包括：(1)污泥酸化调浆：(2)加热处理：(3)过滤洗涤：(4)泥饼的中和处理：(5)泥饼制备有机肥：将泥饼造粒、干燥及包装，制成有机肥。本发明具有如下的有益效果：(1)去除了污泥中的重金属，能够确保用污泥制备的有机肥在农业生产中使用的安全性，消除了污泥资源化利用的环境风险，为污泥的大规模农用创造了前提条件；(2)污泥中含有N、P、K，是农作物生长所必须的营养物质，用去除了重金属的污泥生产的有机肥料属于绿色产品，施用有机肥料能改良土壤、提高作物产量。

Description

一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法。

背景技术

污泥是在污水处理系统的各个单元中所产生的固液混合物，是污水处理过程的附属产物，是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥按来源不同，可以分为初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、消化污泥和化学污泥。

剩余活性污泥主要由悬浮的污泥絮体构成，而絮体是由大量的分散微生物细菌通过胞外多聚物(ECP)、阳离子(如Ca²⁺)和其他细颗粒架桥而组成。剩余污泥的可生物降解性较差，有机物含量较高，但是，未经处理的污泥中也含有大量的病原菌、寄生虫(卵)，铜、汞、锌、铬等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，易发生厌氧降解，易腐败及产生恶臭，对环境和人类以及动物健康造成较大危害。

我国在城市污水处理方面，通过引进、消化、吸收国外先进技术，使水处理技术有了突破性的进展。然而，作为城市污水处理系统的有机组成部分，污泥的处理处置技术却发展迟缓，在一定程度上制约了城市污水处理的进程。造成这种局面的原因与国际上现有的污泥处理处置技术不适合我国国情有关。国外出现污泥处理难的问题早于我国数十年，他们在长期实践中建立的污泥处理处置方法归纳起来主要有卫生填埋、焚烧和土地利用等，这些方法的实施有以下三个先决条件：一是需要有足够污泥填埋空间；二是需要承受昂贵的设备投资和高昂的运行费用；三是对污泥中有害物质如重金属的含量等有严格的限制条件。而我国除了在经济上还无法承受太高的污泥处理费用外，更重要的是我国城市污泥具有不同于国外的两个明显特点：一是污泥的数量和体积特别大，并且主要集中在城市周边，根本没有合适污泥填埋的空间；二是由于生活污水和工业废水合并处理，从而使污泥的成分非常复杂，特别是重金属含量很高，污泥的土地利用受到限制。显然，国外的污泥处理方法难以被我国借鉴。目前，我国大部分污泥只经过初步处理，便进行无序的临时堆存或简单填埋，不仅占用了大面积的土地资源，而且破坏了生态环境，影响人体健康。

污泥中含有的N、P、K是农作物生长所必须的营养物质，污泥中的腐殖质是良好的土壤改良剂，施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。因为污泥中含有病原菌和寄生虫卵等有害物质，所以需经适当处理后方可作农肥。对污泥进行前处理的方法最常用的是堆肥处理。在国外将污泥堆肥干燥颗粒化后用于出售的复合肥已经相当普遍，在美国，1983年已经有65家这样的工厂，在法国和德国等发达国家也都有污泥复合肥出售口。堆肥的缺点是天气不好时，过程缓慢，且会产生臭气。将污泥用于农业生产要严格控制其中的重金属含量，以防止重金属通过食物链对人体造成危害，为此，各国政府先后制定了农用污泥重金属浓度标准，并对单位面积污泥的使用量作了严格的限制。因此，研究开发利用一种利用剩余污泥制备有机肥的新方法，既可以实现污泥的资源化利用，又能确保在农业生产中使用的安全性，具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法。

本发明的目的是通过如下方式实现的：一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法：

(1)污泥酸化调浆：取污水处理厂经过机械脱水处理的剩余污泥，按水与剩余污泥的体积质量比0.5～3：1加入水，按质量浓度为95％～98％工业级醋酸与剩余污泥的体积质量比1～10：100加入工业级醋酸，搅拌均匀后，制成污泥浆；

(2)加热处理：将污泥浆加热到45℃～65℃，在加热的过程中搅拌10min～90min；

(3)过滤洗涤：对加热处理后的污泥浆进行机械过滤并用水洗涤，得泥饼和滤液，洗涤水用量与剩余污泥的体积质量比1～4∶1，滤液作为废水进入废水处理系统；

(4)泥饼的中和处理：将石灰粉加入到泥饼中并混匀，使泥饼的pH值到达6.5～7.5；

(5)泥饼制备有机肥：将泥饼造粒、干燥及包装，制成有机肥。

本发明具有如下的有益效果：(1)去除了污泥中的重金属，能够确保用污泥制备的有机肥在农业生产中使用的安全性，消除了污泥资源化利用的环境风险，为污泥的大规模农用创造了前提条件；(2)污泥中含有N、P、K，是农作物生长所必须的营养物质，用去除了重金属的污泥生产的有机肥料属于绿色产品，施用有机肥料能改良土壤、提高作物产量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

剩余污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，含水率为80.5％，固含量为19.5％。分析用样品在105℃下干燥至恒重后的成分分析如表1。

表1污泥样品(干基)的成分分析(mg/Kg)

取剩余污泥1.0Kg置于玻璃烧杯中，加水0.5L，加质量浓度为98％的工业级醋酸0.02L，水浴锅中加热并搅拌，使污泥浆温度达到60℃并维持30min，然后将污泥浆过滤，并用1L水进行洗涤过滤，得泥饼和滤液，将适量石灰粉加入到泥饼中并混匀，使泥饼的pH值调至6.0～6.5，将泥饼制备成3.5mm～4.5mm的颗粒，干燥得到颗粒有机肥，干燥颗粒有机肥中水分含量控制到小于8％；滤液用石灰调节pH值至6.0～6.5，加入2g CaS并搅拌30min以沉淀重金属，然后过滤，得清液和滤渣，清液可作为循环用水回用至剩余污泥酸化调浆与过滤洗涤，回用后余下的部分清液可送回污水处理厂的污水处理系统；连续3次实验得到的泥饼的湿重和干重如表2，3次实验得到的颗粒有机肥中重金属平均含量如表3，3次实验得到的颗粒有机肥中平均养分如表4。

表2连续3次实验得到的泥饼的湿重和干重(Kg)

表3连续3次实验得到的颗粒有机肥中重金属含量(mg/Kg)

成分	Hg	Cd	Cr	Pb	As	Zn	Cu	Ni
									含量	0.5	0.5	1.0	1.0	0.2	5.0	0.5	0.5

表4连续3次实验得到的颗粒有机肥中养分(％干重)

有机质	TN	TP	TK
				57.6	4.53	1.52	0.65

由表3和表4可知，污泥经处理后制备的颗粒有机肥的养分含量较高，重金属含量很低，优于GB 4284-1984(农用污泥中污染物控制标准)和NY 525-2002(中华人民共和国农业行业标准)中的规定值，是一种优质的农林基肥。

Claims (1)

1.一种用污水处理剩余污泥制备有机肥的方法，其特征在于：

(1)污泥酸化调浆：取污水处理厂经过机械脱水处理的剩余污泥，按水与剩余污泥的体积质量比0.5～3∶1加入水，按质量浓度为95％～98％工业级醋酸与剩余污泥的体积质量比1～10∶100加入工业级醋酸，搅拌均匀后，制成污泥浆；

(2)加热处理：将污泥浆加热到45℃～65℃，在加热的过程中搅拌10min～90min；

(3)过滤洗涤：对加热处理后的污泥浆进行机械过滤并用水洗涤，得泥饼和滤液，洗涤水用量与剩余污泥的体积质量比1～4∶1，滤液作为废水进入废水处理系统；

(4)泥饼的中和处理：将石灰粉加入到泥饼中并混匀，使泥饼的pH值到达6.5～7.5；

(5)泥饼制备有机肥：将泥饼造粒、干燥及包装，制成有机肥。