CN103992014A - 城市污泥处理新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污泥处理新工艺，该工艺通过藻类及芽孢菌将污泥中的重金属吸附下来，然后在通过压差分解技术将污泥中所含的有毒有害成分分解，从而达到无公害处理的目的。本发明的工艺短、效率高，且处理后的最终产物为无公害的泥粉，可作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源再次利用，具有极大的经济效益、社会效益及环保效益。

Description

城市污泥处理新工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为城市污泥处理新工艺。

背景技术

随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及数量在不断增长。根据有关预测，我国城市污水量在未来20年还会有较大增长，2010年污水排放量将达到4.4×10¹⁰m³·d^-1。目前，我国年产干污泥近3×10⁶t。随着国内污水处理事业的发展，污水处理厂的总处理水量和处理程度的不断扩大和提高，所产生的污泥量也将日益增加。大量的污泥未能得到及时、合理的处理而成为污水处理厂沉重的负担。污泥的处理处置问题愈加突出，日益成为严重的社会问题。

当前国内外污泥的处置方法主要有3种：卫生填埋；污泥焚烧；污泥投海。

卫生填埋：卫生填埋操作简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强，但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤污染和地下水污染。在我国，卫生填埋也是主要的处置方法。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等原因，卫生填埋的处理技术标准要求越来越高，许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40%的污泥采用填埋处置，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，例如英国污泥填埋比例由1980年的27%下降到1995年的10%。

污泥焚烧：污泥中含有一定量的有机成分，经脱水干燥的污泥可用焚烧加以处理，从而使有机物全部碳化，杀死病原体，最大限度地减少污泥体积。但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，同时有机物焚烧会产生有毒物质。在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，在日本，污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上，欧盟也在10%以上。在我国由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到广泛应用。

污泥投海：这是一种操作简单而经济的处理方法，但是，随着生态环境意识的加强，人们越来越多地关注污泥投海对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥海洋倾倒，并于1991年全面加以禁止；日本对污泥的海洋投弃做了严格的规定；中国政府于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥。因此，不论用何种方式处理污泥，处理后的污泥处置都是必须要面对的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无公害的城市污泥处理新工艺，使处理后是污泥可以作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源循环利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

城市污泥处理新工艺，包括以下步骤：

(1)将水处理厂污泥集中回收，污泥的含水量达99%以上；

(2)建一个菌床，在菌床上固定大量的藻类及芽孢菌，并使污泥从菌床上流过，利用菌床上的藻类及芽孢菌吸附污泥中的重金属；

(3) 对污泥进行脱水处理；

(4) 当污泥的含水量在70-80%之间，进行压差分解处理：

首先将污泥置于高压设备中加压、加热，高压设备中的加压参数为：压力为0.5-1.0MPa，温度为226-246°，时间为15-25min；通过压力，使水蒸汽进入污泥中的病原体、有机物中，然后快速降压，当压强在瞬间降低时，病原体、有机物等均被分解，从而达到迅速脱去有毒有害成份的目的；

 (5) 进一步对污泥进行脱水、干燥制成泥粉，所得泥粉的含量在15-25%之间，污泥处理完成，所得的泥粉最终处理产物，作为资源再循环利用。

作为本发明的进一步方案，所述泥粉应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及土地修复与重建等，泥粉中含有的有机物质可转化成土壤改良剂成分，能明显改善土壤的物理性质。

作为本发明的进一步方案，所述泥粉含有大量的灰分，尤其是混凝法处理废水的污泥中含有大量的Al、Fe等成分，是建筑材料可用的添加剂。

作为本发明的进一步方案，所述泥粉中含有大量有价值的物质：粗蛋白占25.4%～40.9%、灰分占26.4～46.0%、纤维素占26.6%～44.0%、脂肪酸占0～3.7%，泥粉蛋白中含有几乎所有家畜饲料所需的氨基酸，且各种氨基酸之间相对平衡，因此可以作为饲料蛋白加以利用。

作为本发明的进一步方案，把泥粉置于隔绝空气中，加热升温450℃左右，在催化剂作用下泥粉中的有机物转化为碳氢化合物，其性质与柴油相似。

作为本发明的进一步方案，泥粉作为型煤粘结剂，替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构，提高了型煤的气化反应性，降低灰渣中的残炭，提高碳转化率；泥粉既可作为一种粘结剂，同时也是一种疏松剂。

本发明与以往技术相比，具有以下优点：

本发明的工艺短、效率高，且处理后的最终产物为无公害的泥粉，可作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源再次利用，具有极大的经济效益、社会效益及环保效益。

说明书附图

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，城市污泥处理新工艺：首先将水处理厂污泥回收集中，此时，污泥的含水量达99%以上，建一个菌床，在菌床上固定藻类及芽孢菌，使污泥从菌床上流过，当污泥流过时，泥水中的重金属被吸附下来；利用脱水机对污泥进行脱水处理，使污泥的含水量在70-80%之间，然后将污泥置于高压罐中进行加压、加热，压力为0.5-1.0MPa，温度为226-246°的设备中加热15-25min，通过压力，水蒸汽进入污泥中的病原体、有机物中，当压强在瞬间降低时，病原体、有机物等均被分解，从而达到迅速脱去有毒有害成份的目的，利用干燥机进一步对污泥进行脱水、干燥制成泥粉，所得泥粉的含量在15-25%之间，污泥处理完成，所得的泥粉最终处理产物，作为资源再循环利用。

应用案例1

将泥粉应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及土地修复与重建等，泥粉中含有的有机物质可转化成土壤改良剂成分，能明显改善土壤的物理性质，如有利于团粒的形成和提高团粒的水稳定性和保水能力等；还能明显改善土壤的化学性质，如能显著地提高土壤磷、钾（全量和有效态）和有机质的含量等。在城市园林绿化中，施用泥粉，绿化效果相当显著，与施化肥或其它商品有机肥相比，效果相当甚至更好；树高、灌木的花期、开花量(数量及大小)等都明显增大。

我国是一个农业大国，若泥粉作为肥料或土壤改良剂，可以为肥力低下的农田增添有机质、提高肥力促进农业生产发展、实现农业生态环境的良性循环。

应用案例2

泥粉含有大量的灰分，尤其是混凝法处理废水的污泥中含有大量的Al、Fe等成分，是建筑材料可用的添加剂，如：

泥粉制轻质陶粒：轻质陶粒一般可做路基、混凝土骨料或花卉覆盖材料使用；

泥粉制微晶玻璃：类似人造大理石，可以作为建筑内外装饰材料应用；

泥粉制砖等。

应用案例3

泥粉中含有大量有价值的物质：粗蛋白占25.4%～40.9%、灰分占26.4～46.0%、纤维素占26.6%～44.0%、脂肪酸占0～3.7%，泥粉蛋白中含有几乎所有家畜饲料所需的氨基酸，且各种氨基酸之间相对平衡，因此可以作为饲料蛋白加以利用。

应用案例4

把泥粉置于隔绝空气中，加热升温450℃左右，在催化剂作用下泥粉中的有机物转化为碳氢化合物，其性质与柴油相似。

应用案例5

泥粉作为型煤粘结剂，替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构，提高了型煤的气化反应性，降低灰渣中的残炭，提高碳转化率；泥粉既可作为一种粘结剂，同时也是一种疏松剂。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.城市污泥处理新工艺，其特征是，包括以下步骤：

(1)将水处理厂污泥集中回收，污泥的含水量达99%以上；

(2)利用藻类及芽孢菌吸附污泥中的重金属；

(3) 对污泥进行脱水处理；

(4) 当污泥的含水量在70-80%之间，进行压差分解处理，以达到迅速脱去有毒有害成份的目的：

首先将污泥置于高压设备中加压、加热，高压设备中的加压参数为：压力为0.5-1.0MPa，温度为226-246°，时间为15-25min；

(5) 进一步对污泥进行脱水、干燥制成泥粉，所得泥粉的含量在15-25%之间，污泥处理完成，所得的泥粉最终处理产物。