[發(fā)明專利]一種利用微波處理污泥提取有機物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110444648.4
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102633414A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左健;薛永海;劉成林;吳瑞華
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市裕川環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/18;C07K1/14;C05D7/00;C04B38/02;A62D1/02;C09K17/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污泥處理技術(shù)，特別是一種利用微波處理污泥提取有機物的方法。

背景技術(shù)

污水處理廠的活性污泥是污水處理的副產(chǎn)物，其含水量高，成分復(fù)雜，不僅含有大量的有機質(zhì)、N、P、K等營養(yǎng)元素，還含有大量的病原微生物，并伴有惡臭，受工業(yè)廢水影響，往往還有較多的重金屬等有毒、有害物質(zhì)，處理不當極易造成嚴重的二次污染。污泥產(chǎn)生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落后形成尖銳的矛盾，大量的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市“污泥圍城”。污泥處理問題已經(jīng)成為我們無法回避的城市環(huán)境問題。

據(jù)國家環(huán)境保護部公布的數(shù)據(jù)：2008年全國新增城市污水處理能力1149萬噸/日，而2009年全國新增城市污水處理能力達到4460萬噸/日。污泥處理廠的剩余污泥量也同樣逐年增加，據(jù)估算，2010年全國排放的污泥量(含水率為75％-80％)會達到1400萬噸/年，且年增長率超過10％。

將污泥中有機質(zhì)資源化加以利用，同時最終達到使污泥穩(wěn)定化、減量化和無害化的目的，受到越來越廣泛的重視。如何妥善地處置污水廠污泥，并將其作為一種新的資源加以有效利用，變廢為寶，已成為城市污水廠和相關(guān)部門提高技術(shù)水平和管理水平的重要因素，也是全球共同關(guān)注的課題。

專利CN200610011413.5和專利CN2272015.4以一定強度的超聲波降解工業(yè)廢水的有機污染物，使污泥的減量化；專利200410083828.4以較低頻率的超聲波促進污泥脫水；增強活性污泥的生物活性，提高處理效率，改善出水水質(zhì)。專利201010134033.7、專利200710051491.2、專利200910273153.2、專利02116227.1等以化學法高溫提取污泥中微生物蛋白混合液和生物資源的利用；專利200710064167.4利用超聲波處理污泥制取污泥有機肥。

但是，一般化學法需熱源、耗能、工藝復(fù)雜；超聲波處理污泥存在兩個振子之間的距離以及污泥濃度的必須嚴格控制，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)難以操作。關(guān)于用微波處理污泥提取蛋白質(zhì)等有機物混合液、并促使污泥全面減量化、資源化利用的集成技術(shù)專利文獻尚未見發(fā)表。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)上的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用微波處理污泥提取有機物的方法，用于處理污水處理廠剩余活性污泥，以利于達到快速、簡便、低碳、可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的深度處理活性污泥，使污水處理廠污泥減量化、資源化和綜合利用，實現(xiàn)零排放。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種利用微波處理污泥提取有機物的方法，該方法包括以下步驟：

1)將濃縮后的污水處理廠二沉池的污泥在調(diào)節(jié)罐內(nèi)加入堿性溶液，控制含水率在85-93％之間，pH值在8-11，攪拌混合10-30分鐘，得污泥溶液；

2)將步驟1)攪拌混合后的污泥溶液置于壓力容器中，利用頻率為915MHz-2.45GHz的微波發(fā)生器將其加熱至溫度為110-150℃，加熱時間為40-60分鐘，制得污泥混合液；

3)將步驟2)制得的污泥混合液通過一個閃蒸步驟，將其溫度降至70-90℃后，通過板框壓濾將固液進行分離，分離得到含水率降低的剩余污泥殘渣和含微生物蛋白(所述微生物蛋白為污泥中微生物及有機物水解釋放出的蛋白質(zhì))的有機物混合溶液。(其中剩余污泥殘渣含水率降至45-55％，有機物混合溶液中微生物蛋白的質(zhì)量百分比為1-3％)。

優(yōu)選地，所述的步驟1)為將濃縮后的污水處理廠二沉池的污泥在調(diào)節(jié)罐內(nèi)加入堿性溶液，控制含水率在85-93％之間，pH值在8-11，再加入調(diào)節(jié)pH后混合液總重量0.2-1％石灰，攪拌混合10-30分鐘，得污泥溶液。

優(yōu)選地，所述的步驟1)中的堿性溶液為NaOH溶液或Ca(OH)₂溶液中的一種或兩種。

本發(fā)明還提供了一種污泥綜合利用的集成方法，包括如下步驟：

1)將濃縮后的污水處理廠二沉池的污泥在調(diào)節(jié)罐內(nèi)加入堿性溶液，控制含水率在85-93％之間，控制pH值在8-11，攪拌混合10-30分鐘，得污泥溶液；

2)將步驟1)攪拌混合后的污泥溶液置于壓力容器中，利用頻率為915MHz-2.45GHz的微波發(fā)生器將其加熱至溫度為110-150℃，加熱時間為40-60分鐘，制得污泥混合液；