[發(fā)明專利]一種城市污水廠脫水污泥生物干化處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810239356.5
• 申請(qǐng)日: 2008-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN101746941A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建國(guó);杜雪娟;楊世輝;李春萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/14
• 分類號(hào): C02F11/14;C02F11/02
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種城市污水廠脫水污泥生物 干化處理方法。

背景技術(shù)

城市污水處理廠污泥的處理處置已成為我國(guó)亟待解決的環(huán)境問題之一。一方 面，污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的體積最大的副產(chǎn)品，其含水率高、不易脫 水，有機(jī)物含量多，性質(zhì)不穩(wěn)定，易腐化發(fā)臭，有毒有害污染物含量高，同時(shí)還 含有病原菌及寄生蟲卵，威脅著人類健康。另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，污水處理 量逐年增加，污泥產(chǎn)生量也迅速增加。2007年末我國(guó)城市污水處理廠日處理能力 達(dá)7000萬(wàn)立方米，增長(zhǎng)率達(dá)10.0％；城市污水處理率由1995年的19.4％上升到 59.0％。按處理1000噸污水產(chǎn)生1t含水率為80％的污泥計(jì)算，年產(chǎn)生污泥約2600 萬(wàn)t。目前我國(guó)的污泥處理處置率低，技術(shù)落后，迫切需要開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的 經(jīng)濟(jì)高效、科學(xué)合理的處理處置技術(shù)。

污泥脫水是污泥減量化的重要環(huán)節(jié)，然而目前廣泛使用的機(jī)械脫水技術(shù)只能 將污泥的含水率降至75％左右，如此高的含水率不利于污泥的后續(xù)運(yùn)輸和處理處 置。我國(guó)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)規(guī)定，城市污水廠 污泥只有在處理后含水率降到60％以下，才可進(jìn)入填埋場(chǎng)。污泥堆肥化的初始含 水率一般需要降低到50％～55％。污泥半干化焚燒中，在添加助燃劑的情況下， 污泥含水率應(yīng)低于40～50％，全干化焚燒甚至要求含水率降低至10％。因此，為 使脫水污泥得到有效地處理處置，有必要對(duì)其進(jìn)行干化處理。

污泥干化技術(shù)包括熱干化、生物干化和石灰干化等。其中，熱干化技術(shù)較為 成熟，干化效果好，在發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛的應(yīng)用，但是由于其成本較高，且存在 粉塵爆炸等安全隱患，不適合在我國(guó)推廣使用。石灰干化技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低 廉，但是會(huì)使污泥體積增加約10％，且堿性的污泥如施用于農(nóng)田或林地可能破壞 土壤的生態(tài)性能，限制了其應(yīng)用范圍。污泥生物干化技術(shù)是利用生物活動(dòng)對(duì)脫水 污泥中的有機(jī)物進(jìn)行生物降解，產(chǎn)生較高溫度，加速污泥中的水分散失，最終生 成具有較低含水率的干化污泥。生物干化技術(shù)的產(chǎn)品含水率通常高于熱干化產(chǎn)品 的含水率，但其能耗低，系統(tǒng)安全性高，且干化產(chǎn)品可直接填埋、肥料化或燃料 化等，適合在經(jīng)濟(jì)水平和管理水平相對(duì)較低的區(qū)域推廣。目前的生物干化技術(shù)應(yīng) 用案例不多，普遍存在干化時(shí)間長(zhǎng)(一般為2～4周)、粘度大、通風(fēng)效果不佳的 缺點(diǎn)，不僅干化效果不理想，而且干化裝置體積龐大，操作不方便，且存在滲濾 液和臭氣控制問題。

生物干化技術(shù)的基本原理是利用異養(yǎng)微生物好氧呼吸降解有機(jī)物并放出熱 量。有機(jī)物好氧降解過程經(jīng)歷潛伏階段、增長(zhǎng)階段(中溫階段)、高溫階段和穩(wěn) 定階段。各階段的有機(jī)物降解速率不同，微生物種群特征也不同。其中，生物干 化過程主要發(fā)生在高溫階段，此時(shí)微生物活性最高、有機(jī)物降解速率最快，是水 分散失的高效階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種城市污水廠脫水污泥生物干化處理方法。

一種城市污水廠脫水污泥生物干化處理方法，其特征在于，該方法步驟依次 為，

(1)向脫水污泥中添加比例為脫水污泥干重5～20％的堿性破解劑，混合均勻， 加入破解劑的脫水污泥重量占混合物總重的40～70％；

(2)再加入調(diào)理劑，調(diào)理劑重量占混合物料總重的10～35％，加入接種劑進(jìn)行 接種或者利用生物干化成品回流接種，接種劑重量占混合物料總重的0～50％，使 得混合物料含水率為55～65％、初始碳氮比為20～40:1；

(3)將混合物攪拌均勻后置于生物干化反應(yīng)器中，引入余熱，熱風(fēng)溫度80～120 ℃，每1kg混合物干重通風(fēng)量為15～150L/h，使反應(yīng)器內(nèi)氧氣濃度滿足反應(yīng)要求， 反應(yīng)器溫度為50～60℃，熱風(fēng)出口連接氣體干燥器，除去水分，剩余氣體經(jīng)處理 后排放；

(4)每小時(shí)進(jìn)行一次機(jī)械攪拌，每次攪拌時(shí)間為3～5分鐘，處理3～5天，得到 處理后的污泥。

所述破解劑包括石灰、粉煤灰或焚燒飛灰。

所述調(diào)理劑為鋸末、秸稈或庭院垃圾中的一種或幾種。

所述接種劑為堆肥熟料、糞便、生活垃圾或生物干化成品。

所述回流接種，回流比為0～50％。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)利用堿性破解劑與脫水污泥混合，破壞污泥細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使水分和有機(jī)質(zhì)析 出，更有利于水分的散失和生物反應(yīng)的進(jìn)行；