CN103102052B - 一种脱水污泥除臭改性及资源化方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污泥处理处置技术领域，涉及一种脱水污泥除臭改性及资源化方法，该方法是将脱水污泥与土壤按一定配比搅拌混合，混合均匀后，静置。本发明的优点在于：本发明的方法具有投资运行成本低、工艺简单、易于操作实现等优点，且具有重要的实用价值，可以简单易行地抑制脱水污泥的恶臭、降低其植物毒性，并使脱水污泥达到作为生活垃圾日覆盖土和封场覆盖土的利用标准，实现其无害化和资源化利用的双重目标。

Description

一种脱水污泥除臭改性及资源化方法

技术领域

本发明属于污泥处理处置技术领域，涉及一种脱水污泥除臭改性及资源化方法。

背景技术

城市污水处理厂污泥经脱水处理后，含水率下降，营养元素富集，但同时致病微生物、寄生虫卵和重金属及多种有毒有害的有机污染物浓度也相对增加，并散发出强烈恶臭，这些问题若不能及时进行解决，不仅会阻碍污泥的资源化利用，也会给环境和人类健康带来严重危害。特别是恶臭问题，因其易于传播且对环境空气污染显著，已引起了公众的热切关注和强烈不满，故恶臭抑制成为了污泥处理处置资源化中急需解决的难题。

目前，对污泥恶臭的控制主要有化学除臭法、物理除臭法、生物除臭法等。其中化学除臭法和物理除臭法等虽可以取得期望的除臭效果，但投资与运行费用较高，而生物除臭法所需能耗低、运行维护费用少、较少出现二次污染和介质污染转移的问题，目前已应用到垃圾填埋场和污水处理厂的恶臭控制中。在生物除臭技术中，土壤除臭法利用土壤的吸附、吸收及其中微生物实现对恶臭气体的净化，相对其他除臭技术而言，具有投资省、运行费用低、可操作性强等特点，是一种生态除臭方式，具有较大的发展前景。

现阶段对土壤除臭法的研究主要包括两个方面：（1）土壤除臭效能的研究，即土壤除臭工艺及装置的优化；（2）土壤除臭介质的改良，包括从土壤中提取菌种和开发除臭效果较好的新型土壤介质。

土壤除臭效能研究方面，中国文献专利《一种利用生物土壤过滤除臭的方法及装置》（公开号CN101745310A）、《复合土壤臭气净化滤床》（公开号CN101332403）、《改良性土壤除臭装置》（公开号CN1824374）、《生物土壤滤体除臭装置》（公开号CN1935329）、《一种利用生物土壤过滤除臭的装置》（公开号CN201534058U）等对此部分研究进行了公开。各专利的方法和装置大同小异，除臭装置的核心均为引风装置、加湿装置、布气装置和生物土壤装置四部分，即通过将恶臭气体收集，加湿，再通过布气装置均匀地分布到生物土壤的底部，通过生物土壤的吸附、吸收以及生物土壤中的微生物实现对恶臭气体的净化。该法的臭气去除率较高，如《一种利用生物土壤过滤除臭的方法及装置》（公开号CN101745310A）中公开的臭气去除率达99%，且不产生二次污染，但这些装置结构复杂，运行和管理成本较高，处理对象为气体。

在土壤除臭介质的改良方面，中国专利文献《生物快速除臭剂》（公开号CN1329924）公开了一种利用生物高科技从土壤、堆肥中分离并选育出特殊的微生物菌种，并将其培养和进行有效组合，形成具有快速除臭功能的药剂。该药剂可在24小时内快速去除人、畜、禽粪便及有机恶臭废弃物所产生的氨气、硫化氢、吲哚等还原物质的臭气。此法除臭效果较高，但前期提取并培育菌种所需技术成本较高。另外，中国文献专利《抗水性颗粒白土除臭装置》（公开号CN201205371）公开了一种抗水性颗粒白土除臭介质，其是由膨润土所制的活性白土改性造粒而成，具有孔隙多、大比表面积，高效的吸附能力，且具有独特的抗水性能，强度高，遇到潮湿空气或浸泡在水中不产生裂解，使用寿命长，但介质生产的工艺较为繁复，成本高，处理对象为气体。

综上所述，现有土壤除臭技术虽各有优点，但装置结构较为复杂，操作运行成本高，且各技术的处理对象均为气态物质，仅能去除污泥恶臭，而非对散发恶臭的污泥本身进行直接的恶臭控制和改性，并实现污泥的无害化和资源化利用的双重目标。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术方法的不足之处，提供一种脱水污泥除臭改性及资源化方法，该方法针对恶臭散发源头，可在对污泥进行除臭的同时，对其改性，使其符合资源化标准，从而实现污泥无害化和资源化双重目标，且简单易行、运行投资成本低、无二次污染。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脱水污泥除臭改性及资源化方法，包括以下步骤：

通过将脱水污泥与土壤搅拌混合，混合均匀后，静置，通过土壤的吸附、吸收和生物降解等作用，去除恶臭，降低污泥的植物毒性。

所述的静置温度为10℃~30℃，静置时间为48h-72h。

所述土壤与脱水污泥的比例为3:7~3:1。根据不同脱水污泥的臭度、含水率等性质，土壤的掺混比例可适当的调整。所述的土壤与脱水污泥的质量比不小于3:7时，脱水污泥的恶臭削减率较高，达67%~98%，植物毒性明显降低，浸出液种子发芽率不小于80%，可用作生活垃圾日覆盖土和封场覆盖土等，实现污泥的除臭改性和资源化利用的双重目标。

所述的脱水污泥为城市污水处理厂污泥经机械脱水、厌氧发酵并干化中任意一种或两种处理后的产物或其混合物，含水率<60%，pH为6~11，臭气强度为4~5级，有机质含量为35％~60％，浸出液白菜种子发芽率<60％。

所述的土壤为一股性的地表沃土，含水率为10％~30％，pH为6.5~8.5，颜色为棕黄色。

所述的搅拌均匀是指土壤与脱水污泥的混合物表观颜色没有明显不均，颗粒粒径为2mm~10mm，且粗细均匀。保证脱水污泥与土壤掺混的均匀度，以使土壤充分包裹污泥，或与污泥接触，通过土壤的吸附、吸收和其中微生物的作用，去除污泥的恶臭。

通过本方法得到的脱水污泥改性物，其恶臭削减率较高，达67％-98％，植物毒性明显降低，浸出液种子发芽率不小于80％，满足污泥作为生活垃圾日覆盖土和封场覆盖土时，所要求的含水率小于60％，臭度2级以下，有机质小于50％，种子发芽率大余80％等条件，可实现污泥的资源化利用。

本发明的优点在于：

通过掺混土壤对脱水污泥进行除臭改性处理，能有效的去除脱水污泥的恶臭，并能降低污泥的植物毒性，可以在有效消除恶臭对环境造成的污染的同时，对脱水污泥改性，使得到的污泥达到作为生活垃圾日覆盖土和封场覆盖土的利用标准，即含水率小于60％，臭度2级以下，有机质小于50％，种子发芽率大余80％等条件，实现污泥的资源化利用。本发明的方法具有操作简单、工艺易行、运行投资成本低、且无二次污染等优点，具有重要的实用价值，可简单易行的实现脱水污泥的除臭改性及资源化利用的双重目标。

具体实施方式

以下结合具体实施案例来进一步说明本发明。

实施例1

本实施例中处理的脱水污泥是上海某污水处理厂污泥经浓缩、固化及板框压滤后得到的产物(以下简称为脱水污泥A)，土壤为上海某大学废旧操场地表沃土，其初始基本性质如表1所示。

表1脱水污泥A与掺混土壤的初始基本性质

将土壤和脱水污泥按照3∶7的配比送入强力搅拌机，室温下混合至表观颜色无明显不均匀，颗粒粒径2mm~10mm，且粗细均匀，室温下静置48h，除臭改性效果如表2所示

表2脱水污泥A掺混土壤（3:7）除臭改性效果

由表2可知，掺混土壤后，脱水污泥恶臭削减率达67%，恶臭明显减弱，略有臭味，臭气强度下降至2级，浸出液种子发芽率达80%，已基本满足污泥作为生活垃圾日覆盖土和封场填埋土时臭味不大于2级，种子发芽率不小于80%的标准，可实现污泥除臭改性及资源化的目的。

实施例2

同实施例1，只是将土壤与脱水污泥的混合比例改为2:3，得到的除臭改性效果如表3所示。

表3脱水污泥A掺混土壤（2:3）除臭改性效果

由表2可知，掺混土壤后，脱水污泥改性物恶臭削减率达92%，恶臭明显减弱，微有臭气感觉，臭气强度下降至2级以下，浸出液种子发芽率达90%。与土壤与脱水污泥的混合比例为3:7时的效果相比，恶臭削减率明显增加，浸出液种子发芽率亦有明显增加。这表明，在一定的比例范围内，增加土壤的添加比例，脱水污泥的除臭改性效果明显增强。

实施例3

同实施例1，只是将土壤与脱水污泥的掺混比例改为1:1。得到的除臭改性效果如表4所示。

表4脱水污泥A掺混土壤（1:1）除臭改性效果

得到的脱水污泥改性物恶臭削减率达98%，恶臭明显减弱，微有臭气感觉，臭气强度下降至2级以下，浸出液种子发芽率达90%。与土壤与脱水污泥的混合比例为2:3时的效果相比，恶臭削减率略有增加，浸出液种子发芽率则无变化。这表明，超过一定的比例范围，增加土壤的添加比例，脱水污泥的除臭改性效果无明显变化，因此，在实际应用中，选择合适的土壤添加比例十分关键，超过一定的比例范围，增加土壤添加量的除臭改性效果不明显，会降低处理的经济效益。

实施例4

同实施例1，只是将处理的脱水污泥改为上海某污水处理厂污泥经浓缩、厌氧发酵并干化后得到的产物与经板框压滤后得到的脱水污泥的混合物（以下简称脱水污泥B），土壤与脱水污泥的混合比例改为7:3。该脱水污泥的初始基本性质如表5所示，得到的除臭改性效果如表6所示。

表5脱水污泥B的初始基本性质

表6脱水污泥B掺混土壤（7:3）除臭改性效果

得到的脱水污泥改性物恶臭削减率达73%，恶臭明显减弱，臭气强度下降至2级以下，浸出液种子发芽率达96%，抗压强度亦有明显增加，达183.25kPa，满足污泥作为生活垃圾日覆盖土和封场填埋土的相关标准，可实现污泥除臭改性及资源化的目的。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种脱水污泥除臭改性及资源化方法，其特征在于：包括如下步骤：

将脱水污泥与土壤搅拌混合，混合均匀后，静置；

所述的静置温度为10℃～30℃，静置时间为48h-72h；

所述土壤与脱水污泥的混合比例为3:7～3:1；

所述的混合均匀是指土壤与脱水污泥的混合物表观颜色没有明显不均，颗粒粒径为2mm～10mm，且粗细均匀；

所述的脱水污泥为城市污水处理厂污泥经机械脱水、厌氧发酵并干化中任意一种或两种处理后的产物或其混合物，含水率<60%，pH为6～11，臭气强度为4～5级，有机质含量为35%～60%，浸出液白菜种子发芽率<60%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的土壤为一般性的地表沃土，含水率为10%～30%，pH为6.5～8.5，颜色为棕黄色。