[發明專利]污泥微波誘導催化水解制取新材料的方法

有效

• 申請號: 200810034635.8
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101531446A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 劉文治;宋薈;劉勇;祈麗娟
• 申請（專利權）人: 劉文治;宋薈;王利榮
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 呂 伴

技術領域

本發明涉及有機固體廢棄物無害化、資源再生制取新材料領域。

背景技術

城市污水和工業有機廢水生化法處理產生的剩余活性污泥，傳統方法是厭氧消化法，利用發酵產生的60℃-80℃的發酵熱，殺滅蟲卵和病菌。長期發酵做到減量化。優點是方法簡單，運行成本低。其缺點是發酵時間長，二十天以上。在厭氧發酵過程中，產生大量的溫室氣體；CO₂、CO、NO_X、SO₂、CH₄和惡臭氣體，H₂S、HCN、有機硫、有機胺、醛、酮類，蚊蠅寄生環境衛生很差，二次污染嚴重。目前都不愿采用此法。由于厭氧發酵時間長，有機營養大部分揮發損失。消化的污泥雖然減量，但沒有什么利用價值，如做肥料，由于被濃縮的重金屬污染，具有生態風險，只能做二次填埋處理，浪費了寶貴資源。由于厭氧消化時間長，構筑物占地面積很大，工程造價高。

二十一世紀從美國引進了活性污泥的干化—焚燒法的技術和設備。該法優點是減量化程度高，無害化程度也高。但缺點是燃燒過程中產生CO₂、CO、NO_X、SO₂等大量溫室氣體，存在二次污染，產生的飛灰有超標重金屬和二惡英，屬危險品廢棄物。產生的爐渣，也有超標重金屬。都需要按照危險品廢棄物進行二次填埋處理，又增加了處理成本。

由于活性污泥存在大量微生物蛋白質，特別親水，不易脫水干化，需要消耗大量能源，運行成本很高，設備投資也很高，而且沒有資源回收，國內很少采用此法。

國內外迫切需要具有無害化徹底，避免二次污染，工程投資低，有資源回收再利用的技術。

發明內容

城市污水和工業有機廢水生化處理產生的剩余活性污泥加入有機碳化物(包括農作物秸桿，林業廢棄物；鋸屑、枝椏、腐植土，人畜禽糞便，工業有機發酵廢渣、植物水解行業的廢渣；如糠醛渣、木糖醇渣、纖維乙醇渣)，先經去雜破碎、粉碎后再加入，目的增加活性污泥的有機碳水解成份，同蛋白質水解物發生美拉德反應，優點是固定蛋白質水解物的氨基、使之穩定化，形成氮碳復合物的新材料。不再被分解成無機硫、有機硫、有機胺類，可除臭，又不損失蛋白質資源，又可拓寬資源化應用范圍。加入量為活性污泥的30％-150％，以干基計。加入熱載體材料，包括各類尾礦砂類，石英砂類，花崗石、大理石材加工后的廢石粉，經破碎后的細度為40篩目-80篩目，加量為活性污泥干基計的5％-30％。加入的目的一是增加熱的傳導，做為熱載體。二是對活性污泥的粘性，熱載體有分散作用。三者混和攪拌均勻后，采用微波誘導快速催化水解、固氨、除臭、脫水，然后采用壓力流脫水和機械沖擊研磨方法再脫水后，用分級機將熱載體分離出來，循環使用。分級機的原理是除進料口用熱風送料外，還增加了二次進風口，物料由加料器輸送入加料室內，在分級轉子和分柵葉片之間充分分散并進行反復循環分級。比重大的熱載體被甩至內筒壁，細粉隨氣流穿過轉子葉片間隙由上部出口排出，進入系統的捕集裝置，熱載體粉在調隙錐處由于二次空氣的風篩作用，把混入熱載體粒中的干污泥粗粒，進一步分析出，送至分級室做進一步分級。污泥細粉從分級機上部測面出口出料，經螺旋集料器，布袋集料器下部出料口出料。熱載體料從分級下口排出，進熱載料槽循環使用。分級機除分出熱載體外，如在入料口用熱風送料又可起干燥脫水作用。熱風溫度為100℃-200℃，分級轉子轉數為3000-10000轉，可用變頻調速器調轉數，風機壓力為0.01MPa-0.3MPa，也可通過用變頻調速器調電機轉數來調節風壓。