CN114634379A - 一种污泥碱性热水解的改良方法以及多肽氨基酸肥料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污泥碱性热水解的改良方法以及多肽氨基酸肥料，其可以促进泥水分离，缩短分离所用时间，提高污泥处理效率，同时可以实现固体肥原料、液体肥原料的ph值可控，从而能够提升固体肥原料、液体肥原料的品质，降低成本增加利润。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理处置相关技术领域，具体涉及一种污泥碱性热水解的改良方法以及多肽氨基酸肥料。
背景技术
污泥是一种不常见且具有污染性的物质，一般产生于污水处理厂。污水经过沉淀后会产生大量的活性污泥，这些污泥中含有大量不易降解的、毒性残留时间较长的有机污染物，而且污水中的病原微生物和寄生虫卵经过处理也会进入污泥，并且还有70%～90%的重金属元素也会通过吸附或沉淀而转移到污泥中，因此如果污泥处理不当极易造成严重的二次污染。我国污泥处理行业发展起步较晚，仍处于快速发展阶段。近年来，围绕“减量化、稳定化、无害化、资源化”的基本原则，我国污泥处理处置技术取得了一定的进展，污泥碱性热水解技术、高干脱水等技术实现了良好的应用和推广，我国污泥处理处置方面的政策和标准也在逐渐完善。
其中污泥碱性热水解技术是近些年来比较热门的污泥处理处置技术，是通过水解反应对污泥进行破壁处理，反应过程中病原菌灭活实现无害化，固液分离后污泥含水率降低至40%以下，从而实现减量化70%以上，有机质消减40%~50%，实现污泥稳定化。同时，干化污泥可作为土壤调理剂、填埋场覆土等资源化利用，蛋白滤液可用于生产发泡剂、灭火剂、液体土壤调理剂等资源化产品。但是由于各地污泥性质不同，有些地区每逢进入冬季后都会出现泥饼不成形、泥水分离困难等问题，导致处理效率严重降低，同时压滤后滤液、干渣碱性较强，导致用于制作液体肥料、土壤调理剂等资源化产品时品质下降，成本较高。
发明内容
为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种污泥碱性热水解的改良方法以及多肽氨基酸肥料，其可以促进泥水分离，缩短分离所用时间，提高污泥处理效率，同时可以实现固体肥原料、液体肥原料的ph值可控，从而能够提升固体肥原料、液体肥原料的品质，降低成本增加利润。
其技术方案是这样的：
一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1、在配料釜内加入污泥、水、水解药剂和改良药剂，控制含水率为85-95%、ph值为8-12，搅拌10-30min，得到污泥混合液；
步骤2、将上述污泥混合液置于反应釜中进行水解，利用蒸汽将其加热至100-120℃，加热时间为30-60min，得到水解后的污泥混合液；
步骤3、将上述水解后的污泥混合液通过闪蒸系统将温度降至60-80℃，再加入改良药剂后置于过滤储料罐中搅拌10-30min，得到搅拌后的污泥混合液；
步骤4、将上述搅拌后的污泥混合液通过板框压滤系统进行固液分离，分离后的滤液加入改良药剂并通过MVR系统进行浓缩，得到液体肥原料，分离后的滤渣作为固体肥原料；
所述改良药剂为浓硝酸或浓硫酸中的任意一种或两种。
进一步的，所述污泥为浓缩后的污水处理厂二沉池的污泥，具体为：经过沉降或离心方式浓缩后，再经过板框压滤或带式压滤分离处理后，含水率达80-90%的活性污泥。
进一步的，所述水解药剂为CaO溶液或MgO溶液中的一种或两种。
进一步的，所述步骤1中水解药剂的重量为污泥干重的4%-6%，改良药剂的重量为污泥干重的2%-4%。
进一步的，所述步骤3中改良药剂的重量为污泥混合液中污泥干重的2%-4%。
进一步的，所述步骤4中改良药剂的重量为滤液重量的0.5%-1%。
进一步的，所述步骤1或步骤3中可以通过调节改良药剂的添加量来调节固体肥原料的ph值。
进一步的，所述步骤4中可以通过调节改良药剂的添加量来调节液体肥原料的ph值。
进一步的，基于上述污泥碱性热水解的改良方法的一种多肽氨基酸肥料，其特征在于：所述多肽氨基酸肥料为添加辅料后的液体肥原料。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过将浓硝酸或浓硫酸作为改良药剂添加到碱性热水解的各个步骤中，促进了泥水分离，使得分离时间由5小时缩减至2-3小时，提高了污泥处理效率，实现了高效减量化；同时通过调节各个步骤中的改良药剂的添加量来控制固体肥原料、液体肥原料的ph值，从而能够提升固体肥原料、液体肥原料的品质，降低成本增加利润，实现了高效资源化。
2、本发明浓缩滤液过程中产生的蒸发冷凝水可达到城镇污水厂下水道排放标准，可直接排放或者回收利用，节省了危废处置费用，降低了生产成本；同时缩短了滤渣制肥的发酵时间，一般污泥发酵时间需30-60天左右，而本发明方法的残渣发酵时间为0，进一步降低了生产成本；并且经本发明方法处理后的污泥，其含水量为40-50%，高度干化的污泥可以直接作各种用途，进一步实现了高效资源化。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
图1为本发明的方法流程示意图，一种污泥碱性热水解的改良方法，其包括以下步骤：
步骤1、在配料釜内加入污泥、水、水解药剂和改良药剂，控制含水率为85-95%、ph值为8-12，搅拌10-30min，得到污泥混合液。所述污泥为浓缩后的污水处理厂二沉池的污泥，具体为：经过沉降或离心方式浓缩后，再经过板框压滤或带式压滤分离处理后，含水率达80-90%的活性污泥。所述改良药剂为浓硝酸或浓硫酸中的任意一种或两种；所述浓硝酸的浓度为58%或62%，所述浓硫酸的浓度为98%。所述水解药剂为CaO溶液或MgO溶液中的一种或两种。所述步骤1中水解药剂的重量为污泥干重的4%-6%，改良药剂的重量为污泥干重的2%-4%。
步骤2、将上述污泥混合液置于反应釜中进行水解，利用蒸汽将其加热至100-120℃，加热时间为30-60min，得到水解后的污泥混合液。
步骤3、将上述水解后的污泥混合液通过闪蒸系统将温度降至60-80℃，再加入改良药剂后置于过滤储料罐中搅拌10-30min，得到搅拌后的污泥混合液。所述步骤3中改良药剂的重量为污泥混合液中污泥干重的2%-4%。
步骤4、将上述搅拌后的污泥混合液通过板框压滤系统进行固液分离，分离后的滤液加入改良药剂并通过MVR（mechanical vapor recompression ，蒸汽机械再压缩技术）系统进行浓缩，得到液体肥原料，分离后的滤渣作为固体肥原料。所述步骤4中改良药剂的重量为滤液重量的0.5%-1%。
所述步骤1或步骤3中可以通过调节改良药剂的添加量来调节固体肥原料的ph值，调节出来的固体肥原料的ph值为3-7，还可以用作改良土、园林绿化用土、填埋覆土等；所述步骤4中可以通过调节改良药剂的添加量来调节液体肥原料的ph值，调节出来的液体肥原料的ph值为4-11，可根据客户的不同需求提供不同ph值的浓缩液体肥原料。上述调节ph值的步骤为实时监测固体肥原料或液体肥原料的ph值，如果ph值低于目标值，则减少前端改良药剂的添加量，如果ph值高于目标值，则增加前端改良药剂的添加量。
基于上述污泥碱性热水解的改良方法得到的一种多肽氨基酸肥料，所述多肽氨基酸肥料为添加辅料后的液体肥原料。
具体实施例：
一种污泥碱性热水解的改良方法包括如下步骤：
步骤1、将污水处理厂的活性污泥进行沉降、进入污泥浓缩池，经板框压滤后得80%含水率污泥，再将80%含水率污泥加入到配料釜中，加入一半重量的水，将污泥含水率调节到86-90%：加入4-6%(占湿污泥重量)的CaO，再加入2%的浓硝酸(占湿污泥重量)，搅拌混合30分钟。
步骤2、将上述制得的污泥混合液置于反应釜中进行水解，利用蒸汽将其加热至120℃，加热时间为60min。
步骤3、将上述水解后的污泥混合液通过闪蒸系统将温度降至60-80℃，闪蒸后加入2%的浓硝酸(占湿污泥重量)置于过滤储料罐中搅拌10min。
步骤4、将上述搅拌后的污泥混合液通过板框压滤系统进行固液分离，分离后的滤液加入2%的浓硝酸(占压滤液重量)，将ph值调节至7，通过MVR系统进行浓缩用作液体肥原料；分离后的滤渣可以用作固体肥原料、改良土、园林绿化用土、填埋覆土等。
本发明是对碱性热水解技术的改良方法，是基于对污泥进行高效减量化、高效资源化，还是污泥碱性热水解工艺和污泥综合利用的改良技术，更是污泥减量化处理工艺与水污染物资源化处理工艺的改良技术。本发明中的高效减量化技术是指：对碱性热水解技术的改良后，使固液分离时间由5小时缩减至2-3小时，大大缩减了固液分离时间，且使污泥减少至20-25%。本发明中的高效资源化技术是指：对碱性热水解技术的改良后，浓缩液体肥原料及固体肥原料ph可控，大大降低了资源化利用所受限制，符合国标中各个资源化处理处置标准。
本发明通过将浓硝酸或浓硫酸作为改良药剂添加到碱性热水解的各个步骤中，促进了泥水分离，使得分离时间由5小时缩减至2-3小时，提高了污泥处理效率，实现了高效减量化；同时通过调节各个步骤中的改良药剂的添加量来控制固体肥原料、液体肥原料的ph值，从而能够提升固体肥原料、液体肥原料的品质，降低成本增加利润，实现了高效资源化。本发明浓缩滤液过程中产生的蒸发冷凝水可达到城镇污水厂下水道排放标准，可直接排放或者回收利用，节省了危废处置费用，降低了生产成本；同时缩短了滤渣制肥的发酵时间，一般污泥发酵时间需30-60天左右，而本发明方法的残渣发酵时间为0，进一步降低了生产成本；并且经本发明方法处理后的污泥，其含水量为40-50%，高度干化的污泥可以直接作各种用途，进一步实现了高效资源化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1、在配料釜内加入污泥、水、水解药剂和改良药剂，控制含水率为85-95%、ph值为8-12，搅拌10-30min，得到污泥混合液；
步骤2、将上述污泥混合液置于反应釜中进行水解，利用蒸汽将其加热至100-120℃，加热时间为30-60min，得到水解后的污泥混合液；
步骤3、将上述水解后的污泥混合液通过闪蒸系统将温度降至60-80℃，再加入改良药剂后置于过滤储料罐中搅拌10-30min，得到搅拌后的污泥混合液；
步骤4、将上述搅拌后的污泥混合液通过板框压滤系统进行固液分离，分离后的滤液加入改良药剂并通过MVR系统进行浓缩，得到液体肥原料，分离后的滤渣作为固体肥原料；
所述改良药剂为浓硝酸或浓硫酸中的任意一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述污泥为浓缩后的污水处理厂二沉池的污泥，具体为：经过沉降或离心方式浓缩后，再经过板框压滤或带式压滤分离处理后，含水率达80-90%的活性污泥。
3.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述水解药剂为CaO溶液或MgO溶液中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述步骤1中水解药剂的重量为污泥干重的4%-6%，改良药剂的重量为污泥干重的2%-4%。
5.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述步骤3中改良药剂的重量为污泥混合液中污泥干重的2%-4%。
6.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述步骤4中改良药剂的重量为滤液重量的0.5%-1%。
7.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述步骤1或步骤3中可以通过调节改良药剂的添加量来调节固体肥原料的ph值。
8.根据权利要求1所述的一种污泥碱性热水解的改良方法，其特征在于：所述步骤4中可以通过调节改良药剂的添加量来调节液体肥原料的ph值。
9.基于权利要求1-8所述的改良方法的一种多肽氨基酸肥料，其特征在于：所述多肽氨基酸肥料为添加辅料后的液体肥原料。
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| CN112624555A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 无锡国联环保科技股份有限公司 | 一种污泥热碱水解处理的方法及系统 |
| CN112939387A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-11 | 无锡国联环保科技股份有限公司 | 一种硝酸钙耦合污泥热碱水解处理的方法及系统 |
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2022
- 2022-03-07 CN CN202210213801.0A patent/CN114634379A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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