CN112897849A - 一种含危险废物的工业污泥的干化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含危险废物的工业污泥的干化处理方法，属于工业污泥预处理技术，包含针对含危险废物的工业污泥所含有机质属性，加入不特定或特定耐热复合酶在一个特定的不完全封闭的系统里，通过控制处理系统的温度、湿度、PH值等，形成激活耐热复合酶活性的生态平衡体系，实现工业污泥中有机物的高效降解并释放水分；同时通过调节系统通风量实现污泥中水分的快速蒸发。该处理系统可循环使用，操作简化，成本低，是一种高效和环保的工业污泥预处理方法。

Description

一种含危险废物的工业污泥的干化处理方法

技术领域

本发明属于工业污泥处理技术领域，具体涉及含危险废物的工业污泥干化处理的预处理技术领域，具体是指通过设定特定条件，在工业污泥中形成可激活耐热复合酶生物活性的生态平衡，利用耐热酶的催化降解作用降解污泥中有机质并释放水分，从而实现含危险废物的工业污泥高效快速预处理的方法。

背景技术

含危险废物的工业污泥其特征为颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，含水率高（可高达99%以上），难以通过沉降实现固液分离。其中固态物质主要包括无机物和有机物，主要成份为有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，危险废物主要来自于因不同工业门类生产需要而衍生出的不同成份化合反应产生的物质。

含危险废物的工业污泥其主要危害包括：一是破坏生态环境。随意排放、贮存的危废在雨水地下水的长期渗透、扩散作用下，严重污染水体和土壤，降低地区的环境功能等级。危险废物通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼接触而引起毒害，或引起燃烧、爆炸等危险性事件；长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致变等。当前，含危险废物的污泥高效处置属于世界性难题，严重影响人类健康和可持续发展。

含危险废物的工业污泥，是指专门处理工业废水（或同时处理少量生活污水）的处理设施沉淀、絮化产生的污泥，可能因含有危险废物而具有危险特性。危险废物的确定在全球主要工业化国家均有明确规定。在中国，可按《国家危险废物名录》、国家环境保护标准《危险废物鉴别技术规范》（HJ/T298-2007）和危险废物鉴别标准的规定，对污泥进行危险特性鉴定；美国EPA在将废物列入危险废物名录中时考虑四条准则：第一条准则是废物中包含有毒的化学物质，在缺乏法规管理的情况下，将导致对人体健康和环境的危害；第二条准则是废物中包含有急性毒性化学品物质，即使含量很低，这类物质对人体和环境的危害也是致命的；第三条准则是废物通常表现出以下任何一种危害特性：易燃性、腐蚀性、反应性和毒性；第四条准则是在国会制定的相关法律中，这些废物会被定义为危险废物。凡是符合上述四条中任何一条的废物都被列入危险废物名录。

随着国家环保要求的提高，和对工业污泥的危害性认知，工业污泥的无害化处理已被国家环保部门严格要求，强令不得随意排放，由此带动了工业污泥处理产业的发展。含危险废物的工业污泥当前主要有如下几种方法处理：1．机械脱水减量后填埋。主要是通过高压板框等机械处理，含水率极限能控制在50%--60%左右，且操作过程需填加石灰等辅助药剂，处理物pH值偏高，减量效果差，且对环境影响较大。2．热干化处理后填埋或焚烧。其含水率可降至20%以下，但能耗高缺乏经济性，且国内主流的污泥干化设备，如桨叶、叠螺、盘式、空气能等，均存在如烧结、起火等设备损害及事故，难以连续稳定运行等问题。3．等离子体高温烧结处理。一种新兴的危险废物处理技术，有一定的先进性，但是投资大，适应性要求高，能耗高，设备关键部件容易损坏，普及性差。近年来也有专利报道，采用添加化学试剂进行预处理的方法，如中国专利CN201810002612.2报道的方法，但添加化学试剂，不仅成本增加，还带来二次污染。

以上方法从安全性、经济性、适应性等均无法满足我国迫切的危废工业污泥减量化、资源化处理需求，无法适应不断增长的工业经济生产发展、人民健康生活的需要。因此，迫切需要提供一种全新的、高效的、低成本的含危险废物的工业污泥处理方法。

发明内容

本发明针对现有含危险废物的工业污泥处理技术中存在的问题，公开了一种全新的含危险废物的工业污泥的处理方法，通过设定特定条件，在工业污泥中形成可激活耐热复合酶生物活性的生态平衡，利用耐热酶的催化降解作用降解污泥中有机质并释放水分，连续高效干化处理工业污泥。

该方法运营成本低，节能环保，符合国家产业化方向；通过该方法处理后的污泥水分及有机质含量大大降低，污泥活性也随之降低，真正实现了污泥的减量化、无害化处理，同时也为后续实现污泥焚烧、资源回收、建材利用等资源化处置创造条件。同时，该方法比较有效地解决了现有技术普遍存在的安全性、经济性、适应性的问题，适合于大规模推广应用。

实施方法

实例1，我们构建一个适合于维持耐热聚合酶活性的生态平衡系统，进行工业污泥的处理。我们设计100升的中试反应器，按重量比1：1000的比例将耐热复合酶工业污泥进行混合，在中试反应罐里，通过条件控制耐热复合酶的生态平衡体系。我们使用造纸厂絮凝后的70公斤工业污泥，含水量约95%，加入湿重70克的耐热复合酶，在100升的反应装置中，控制条件，进行污泥的处理，处理到污泥体积为20升左右，约为5-8小时，放料约14公斤，测得的物料里的水分约20%，再投入56公斤未处理的污泥，重复前面的处理过程，经行循环处理。处理完的污泥可直接进行填埋或焚烧处置。

实例2，我们使用印染厂絮凝后的70公斤工业污泥，含水量约95%，加入湿重70克的耐热复合酶，按实例2反应体系的控制条件，进行污泥的处理，处理到污泥体积为20升左右，约为10-12小时，放料约14公斤，获得的物料里的水分约20%，再投入56公斤未处理的污泥，重复前面的处理过程，经行循环处理。预处理得到的污泥可用于重金属回收，或送到砖场，烧制成砖，用于建筑行业，因重金属含量高，不能进行填埋。

上述的实施步骤对本发明作了详细描述，需说明的是，以上的实施步骤仅仅为了说明本发明所公开的方法而已。在不偏离本发明的精神和实质的前提下，本领域技术人员可以设计出本发明的多种替换方案和改进方案，其均应被理解为在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含危险废物的工业污泥的处理方法，其特征在于，针对含危险废物的工业污泥含有机质成分属性，加入不特定或特定耐热复合酶在一个特定的不完全封闭的系统里，通过控制处理系统的温度、湿度、PH值等，形成激活耐热复合酶活性的生态平衡体系，实现工业污泥中有机物的高效降解，并释放水分；同时通过调节系统通风量实现污泥中水分的快速蒸发，该处理系统可循环使用。

2.根据权利要求1所述的工业污泥，来自电镀行业、印染行业、化工行业、石化行业等，污水处理沉淀下来的含有有机物的工业污泥。

3.根据权利要求1所述的耐热复合酶，包括以下一种，几种或所有的酶，如氧化酶、脱氢酶、淀粉酶、脂肪酶、水解酶、裂合酶、葡萄糖异构酶、黑曲糖化酶等。

4.根据权利要求1所述的，其特征在一个不完全封闭的体系，是指在工业污泥在处理的过程中，工业污泥和复合酶的混合物，从开始的一个接近均相的过程，在处理过程中，随着有机物的降解，污泥的粘度下降，水分被蒸发，污泥的体积在缩小，含水量减小，工业污泥接近固体状体，含水量从70-99%，下降到10-30%的状态，逐渐接近干化要求。

5.根据权利要求1所述的耐热复合酶活性的生态平衡体系，是通过建立一个相对封闭的反应体系来实现的，该系统可实现多个参数的控制，参数主要包括温度、湿度和PH值等，温度控制在50-70℃，这个温度是整个体系的温度,湿度控制在30-70%，PH值控制在6-8之间，该湿度是指工业污泥和耐热复合酶以及反应器不接触污泥部分的空间，所说的耐热复合酶的生态平衡空间，包括但不限于利用房屋建筑或机械设备等方式构建的箱、仓、槽、沟等立体空间。

6.根据权利要求1所述的高效降解有机物，指降解可在6-24个小时完成。