CN112456748A - 一种污泥处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污泥处理方法，所述方法包括如下步骤：一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率20‑40KHz；臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，期间收集生成的气体；固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30‑50min，本发明污泥处理方法，先通过格栅板将较大的杂物过滤掉，然后使用超声波破坏细胞结构和絮体基质,使细胞内物质释放,便于后续生物降解的方法，再通过臭氧发酵处理污泥，收集可燃气体，再将剩下的污泥固化，热解，将污泥的利用率达到最大化。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种污泥处理方法。
背景技术
污泥作为城市污水处理厂和工业企业污水处理站的经常性产物，其在节能减排及生态建设过程中占有举足轻重的地位。我国城市及企业的污水处理厂每天产生大量的湿污泥，而污泥是水处理过程中污染物的浓缩，主要由微生物细胞群体和其解体产物组成，除有机质含量高外，还含有的大量重金属离子、病原菌等有害物质，并具有含水率高、体积大，形态复杂、输送困难等特性。如果污泥得不到及时有效的处理处置，将从空气、地下水和食物链三方面威胁人类的生活，原来严重的水污染问题非但没有解决，反而又带来了新的环境问题。因此加强污泥处理处置及其资源化利用已成为城市水体污染物减排的主要途径之一。如何将产量巨大、成分复杂的污泥变废为宝，使之成为人类可利用的资源，已经成为我国及当今世界研究的一个热点课题。
发明人在处理污泥时发现，直接将污泥进行高温处理可以有效的回收可燃气体，但是对污泥的利用率仍然不够。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于解决上述提到的问题之一：
第一方面本发明提供一种污泥处理方法：一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率20-40KHz；臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体；固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min，热解处理：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
优选地，所述格栅板间隔为5cm。
优选地，所述震动频率为30KHz。
优选地，所述发酵菌液包括：反硝化菌、脱氮副球菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸乳球菌。
优选地，所述发酵菌液还包括：短小芽孢杆菌、阴沟肠杆菌。
优选地，所述固化剂为聚丙烯酰胺、无水硫酸钠、氧化镁、氧化钙中的一种或一种以上。
优选地，所述热解处理，处理时长为90min。
优选地，在热解处理后还包括后处理，所述后处理：将经过热解处理的污泥降温，然后将污泥碾碎打包。
反硝化菌：反硝化细菌的生理类群包括广泛的腐生微生物组成，在通常氧化有机物质的条件下是依靠游离态O2，而在转为呼吸的嫌气的条件下，则依靠硝酸盐的结合态氧，硝酸盐是氢的受体。反硝化细菌能生存于作氮源用的硝酸盐的介质中，它能利用这种化合物既可作为能量代谢，又可用于物质代谢。反硝化细菌在土壤氧气不足的条件下，将硝酸盐还原成亚硝酸盐，并进一步把亚硝酸盐还原为氨及游离氮的细菌。它们的酶系统能使还原为NH3，并且微生物可同化这种氮以便合成细胞物质。
脱氮副球菌：在厌氧条件下还原硝酸盐到亚硝酸盐到氧化氮和N2。
解淀粉芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌可产生多种α－淀粉酶及蛋白酶，与枯草芽孢杆菌在形态、培养特征及生理生化特性方面非常相似；属兼性厌氧菌，菌落在LB培养基上和牛肉膏蛋白胨培养基上呈淡黄色不透明菌落，表面粗糙，有隆起，边缘不规则，在多种培养基上均不产色素；液体培养静止时有菌膜形成；革兰氏染色呈阳性，杆状，可形成内生芽孢，呈椭圆形，两端钝圆，芽孢囊不膨大，中生到次端生，有运动性；水解淀粉和明胶，乙酰甲基甲醇(V-P)试验阴性，硝酸盐还原试验阴性，苯丙氨酸脱氨酶试验、吲哚试验、甲基红(MR)试验、硫化氢试验均为阴性。研究表明，不同的解淀粉芽孢杆菌菌株对培养基成分及培养条件要求不同，但是总体来说维持在一定的范围内，在基本培养基中能够良好的生长，其培养温度一般为31～37℃，培养液pH为中性，180～200r/min培养时间16～24h为宜。
乳酸乳球菌：乳酸乳球菌是发酵工业中常用的的发酵剂之一，特别是在发酵乳制品中。另外，乳酸乳球菌是常用的诱导表达型宿主菌之一，具有重要的研究和应用价值。乳酸乳球菌归属于硬壁菌门(Firmicutes)、杆菌纲(Bacilli)、乳杆菌目(Lactobacillales)、链球菌科(Streptococcaceae)、乳球菌属(Lactococcus)。一般认为乳酸乳球菌包括三个亚种，其中乳源的有乳酸乳球菌乳酸亚种(L.lactis subsp.lactis)和乳酸乳球菌乳脂亚种(L.lactis subsp.cremoris)，还有分离自叶蝉的乳酸乳球菌霍氏亚种(L.lactissubsp.hordniae)。乳酸乳球菌主要通过表型特征(生理生化、细胞壁组成、蛋白质印记等)和基因特征(与已知菌相比较，从而得知分类位置)进行鉴定，其中遗传分析具有快速、准确、分辨率高的优点，已经成为乳酸乳球菌鉴定的主要方法。同时16S rRNA技术已经普遍用于乳酸乳球菌的分离和鉴定。
短小芽孢杆菌：短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)是菌体细杆状的芽孢杆菌属的一种细菌，一般为0.6～0.7μm×2.0～3.0μm，革兰氏阳性。
阴沟肠杆菌：阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)广泛存在于自然界中，在人和动物的粪便水、泥土、植物中均可检出，阴沟肠杆菌是肠道正常菌种之一，但可作为条件致病菌随着头孢菌素的广泛使用阴沟肠杆菌已成为医院感染越来越重要的病原菌，其引起的细菌感染性疾病，常累及多个器官系统，包括皮肤软组织感染、泌尿道感染呼吸道感染以及败血症等由于阴沟肠杆菌能产生超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrumβ-lactamases，ESBLs)和Amp C酶耐药情况严重，给临床治疗带来了新的挑战。
聚丙烯酰胺：聚丙烯酰胺是一种线型高分子聚合物，化学式为(C3H5NO)n。在常温下为坚硬的玻璃态固体。产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。热稳定性良好。能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降，特别是在贮运条件较差时更为明显。[1]聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂，在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用，是一种极为重要的油田化学品。
有益效果：
本发明污泥处理方法，先通过格栅板将较大的杂物过滤掉，然后使用超声波破坏细胞结构和絮体基质,使细胞内物质释放,便于后续生物降解的方法，再通过臭氧发酵处理污泥，收集可燃气体，再将剩下的污泥固化，热解，将污泥的利用率达到最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请具体实施方式中一污泥处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结及本发明实施例中的附图，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作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。
请参考图1，其示出了本申请的一种污泥处理方法的流程图，本发明适用于工业污泥及生活污泥，图中：
步骤101：一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤。
步骤102：超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率20-40KHz。
步骤103：臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体。
步骤104：固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min。
步骤105：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
在步骤101中，将待处理的污泥通过格栅板进行过滤，除去大块的杂物，减少后续处理消耗的能源，然后在步骤102中使用超声波处理，将细胞结构及絮体基质破坏，然后将在步骤103中进行臭氧发酵处理，在步骤103中收集气体，然后在步骤104中对污泥进行固化，最后将固化后的污泥进行热解，再进一步收集生成的气体。
实施例1
一种污泥处理方法，其特征在于包括如下步骤：
一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；
超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率40KHz；
臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体；
固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min，
热解处理：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
所述pH调节剂包括乙酸和碳酸氢钠，所述发酵菌液包括短小芽孢杆菌、阴沟肠杆菌、反硝化菌、脱氮副球菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸乳球菌，所述固化剂为聚丙烯酰胺、无水硫酸钠、氧化镁。
实施例2
一种污泥处理方法，其特征在于包括如下步骤：
一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；
超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率20KHz；
臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体；
固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min，
热解处理：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
所述pH调节剂包括乙酸和碳酸氢钠，所述发酵菌液包括反硝化菌、脱氮副球菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸乳球菌，所述固化剂为聚丙烯酰胺。
实施例3
一种污泥处理方法，其特征在于包括如下步骤：
一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；
超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率60z；
臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体；
固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min，
热解处理：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
所述pH调节剂包括乙酸和碳酸氢钠，所述发酵菌液包括短小芽孢杆菌、阴沟肠杆菌、解淀粉芽孢杆菌及乳酸乳球菌，所述固化剂为聚丙烯酰胺、氧化镁。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神及范围。
Claims (8)
1.一种污泥处理方法，其特征在于包括如下步骤：
一级处理：将污泥经过格栅板进行初步过滤；
超声波处理：将经过一级处理的污泥进行超声波处理，震动频率20-40KHz；
臭氧发酵处理：将经过超声波处理的污泥与发酵菌液混合，添加pH调节剂，将pH调节至5.0-6.5，处理时长为2-4d，期间收集生成的气体；
固化处理：将经过臭氧发酵处理的污泥，添加固化剂，处理30-50min，
热解处理：将经过固化处理的污泥加热，温度加热至450-550℃，处理时长为1-2h，期间收集生成的气体。
2.根据权利要求1所述的方法，对一级处理作进一步限定，其特征在于，所述格栅板间隔为5cm。
3.根据权利要求1所述的方法，对超声波处理作进一步限定，其特征在于，所述震动频率为30KHz。
4.根据权利要求1所述的方法，对臭氧发酵作进一步限定，其特征在于，所述发酵菌液包括：反硝化菌、脱氮副球菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸乳球菌。
5.根据权利要求4所述的方法，对发酵菌液作进一步限定，其特征在于，所述发酵菌液还包括：短小芽孢杆菌、阴沟肠杆菌。
6.根据权利要求1所述的方法，对固化处理作进一步限定，其特征在于，所述固化剂为聚丙烯酰胺、无水硫酸钠、氧化镁、氧化钙中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的方法，对热解处理作进一步限定，其特征在于，所述热解处理，处理时长为90min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在热解处理后还包括后处理，
所述后处理：将经过热解处理的污泥降温，然后将污泥碾碎打包。
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2020
- 2020-11-26 CN CN202011350865.2A patent/CN112456748A/zh active Pending
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