[發(fā)明專利]一種剩余污泥的處理方法

無效

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• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102557373A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉偉;蘇錫波;葉挺進;郭五珍;黃劍明;梁詠梅;周亞梁;李益洪;程毅;雷明;陳金燦;夏海波;羅旺興;黃禹坤
• 申請（專利權）人: 佛山市水業(yè)集團有限公司;中山大學;廣州致銳環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及污泥處理領域，尤涉及一種用于污水處理廠處理低有機質剩余污泥的剩余污泥處理方法。

背景技術

自20世紀90年代以來，我們城市污水處理事業(yè)迅速發(fā)展。隨著污水處理率的提高，污水廠污泥的產生量也不斷增加。污泥產生的環(huán)境污染問題日益突出，如何科學、經濟的處理處置污泥，作為一個亟待解決的環(huán)境問題，越來越受到人們的關注。

以廣東省為例，截止2010年9月底，全省污泥日產量達8000噸（含水率80%），88%的污泥經機械脫水到含水率80%左右，然后外運，以填埋、堆放方式作最終處置，普遍未經無害化和穩(wěn)定化處理，資源化的程度則更低。但目前我國污水處理廠污泥填埋的問題突出：一是消耗大量土地資源，不少城市很難找到新的填埋場；二是由于污泥含水率較高產，生大量滲瀝液和填埋氣體，增加了二次污染的風險，并存在安全隱患。隨著污泥環(huán)境問題的日益嚴峻和我國相關政策法規(guī)的完善，現(xiàn)有污泥處理處置方式必將被淘汰。污泥厭氧消化，作為節(jié)能減排、環(huán)境友好的方法，在未來必將會被大力推廣和應用。

然而隨著城鎮(zhèn)居民生活水平的大幅度提高，日平均用水量逐漸增加，再加上城市污水管網建設不完善等問題，從居民戶排出污水的COD質量濃度逐有漸降低的趨勢，造成污水廠的進水COD濃度偏低甚至超低，這種現(xiàn)象在我國南方地區(qū)尤為普遍。既影響了污水廠的正常運行，又使得生化處理過程中產生的剩余污泥有機物含量很低，同時很多污水廠（已建和新建）沒有初沉池，而剩余污泥中的碳氮比又很低（4-5:1），有機物含量低，所以該種污泥的泥質遠達不到厭氧消化的最佳范圍（C/N=10-20:1）；而且污泥的主要組分是大量微生物，厭氧發(fā)酵所需的有機基質包含在微生物的細胞膜內，而細胞壁膜的剛性結構阻礙和屏蔽了胞內易降解物質的水解，影響了污泥的可生物降解性。上述原因阻礙了污泥厭氧發(fā)酵在低有機質剩余污泥上的應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種剩余污泥處理方法，能提高剩余污泥中的有機物含量，從而改善污泥的可生物降解性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種剩余污泥的處理方法，包括以下步驟：超聲波預處理剩余污泥；將預處理后的剩余污泥與餐廚垃圾混合；將剩余污泥與餐廚垃圾的混合物進行兩相厭氧工藝處理。

通過超聲波預處理低有機質剩余污泥和餐廚垃圾的混合發(fā)酵措施，提高混合污泥中的有機物含量，大大改善污泥的可生物降解性，有針對性地解決了低有機質剩余污泥厭氧發(fā)酵的瓶頸，提高了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和處理效率。

本發(fā)明技術方案對污泥泥質的改善和有機物含量的提高，有利于充分發(fā)揮兩相厭氧消化工藝的優(yōu)勢，實現(xiàn)兩相分工、菌種分離。產酸相中混合污泥的水解酸化效果大大提高，出泥中的總有機揮發(fā)酸可以達到2000-4000mgC₂H₄0₂/L，是該低有機質剩余污泥單獨水解產酸反應中總有機揮發(fā)酸濃度的3-8倍，且反應器內的pH可以穩(wěn)定在4.75-5.50之間，沒有明顯的酸積累，對后續(xù)產甲烷反應也沒有任何影響；產甲烷反應器內厭氧污泥的活性很高，最大比產甲烷速率可以穩(wěn)定維持在0.40LCH₄/g?VSS·d以上，出泥中的總揮發(fā)性有機酸小于150mg?C₂H₄0₂/L。

此外，本發(fā)明剩余污泥處理方法中，兩相厭氧消化工藝對有機物的去除率可以穩(wěn)定在40%以上，對溶解COD的去除率可以穩(wěn)定在80%以上，出泥中的有機物和溶解性COD含量低，平均在12-13g/L和1000-2000mg/L之間，便于后續(xù)處理。且系統(tǒng)分解單位有機物的產氣率高，可穩(wěn)定達到0.8L/gVSS以上，沼氣產量穩(wěn)定，有利于后續(xù)沼氣發(fā)電設備的正常運轉，在污泥減量化的同時實現(xiàn)其資源化利用，降低運行成本。

可選地，剩余污泥與餐廚垃圾按照其中有機物的質量比(1-3)：1混合，相應的體積比為（4-17）：1。其中，剩余污泥與餐廚垃圾混合的最佳混合比例為有機物質量比為1.5：1。

可選地，所述剩余污泥的有機物含量為55-61%，有機物質量濃度為15-20g/L。此處低有機質剩余污泥為重力濃縮之后的二沉池污泥，其污泥有機物含量相對于總固體含量（即VS/TS）為58.19-60.68%，相應有機物質量濃度為15-20g/L。

可選地，所述超聲波處理裝置的頻率為40kHz，聲能密度為0.25w/mL，超聲時間為30-45min。