[發明專利]一種市政污泥資源化處置的方法及其處理裝置

在審

• 申請號: 201310561563.3
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103588372A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王文君
• 申請（專利權）人: 四川國立能源科技有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;F27D17/00
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 黃劍冰

技術領域

本發明屬于環保領域，尤其涉及一種市政污泥處理方法及其處理系統。

背景技術

隨著我國經濟社會的快速發展和城鎮化進程的加快，城市人口不斷增加，生活污水也在不斷增加，城市排水基礎設施越來越完善，污水入網率不斷提高。截至2010年底，我國已建成污水處理廠2800余座，城鎮污水處理量已達到300多億噸/年，處理廢水而產生的污泥量（按含水率80%計）達3000萬噸/年左右，并且每年還在以約10％的速度增長。市政污水處理過程中產生的污泥量持續上升同處理能力不足間的矛盾日益凸顯，市政污泥處置與管理工作面臨嚴峻挑戰。特別是各城市污水處理廠的規劃和設計存在“重水輕泥”現象，污水處理過程中配套的污泥處置工藝部分的投入嚴重不足。雖然污泥產生量只占處理污水量的0.3%～O.5%(體積分數)，但在發達國家一座污水處理廠的全部基建費用中，用于處理污泥的費用就接近5O%；而我國大部分污水處理廠的全部基建費用中，用于處理污泥的費用不到5%，因為國內污水處理廠工藝設計時，污泥一般只采用“濃縮→機械脫水→排放”的簡單流程，沒有考慮污泥的無害化處置。污水處理廠把濃縮后的污泥經過機械脫水時，往往又添加了聚丙烯酰胺（PAM）等絮凝劑，排放的污泥含水率高達80%左右，很難直接利用。由于污泥中含有大量的有毒有害物質，如寄生蟲卵、病原微生物、細菌、合成有機物及重金屬離子，不宜作為糧食、水果和蔬菜的有機肥，若處理不當將會對環境造成二次污染，因此環保部門把市政污泥與生活垃圾一起列為危險廢物，需要有一種能解決大中小型城市的市政污泥處理方法。

目前國內外對城市污泥處置的一般方法有填埋法、堆肥法、厭氧硝化法和熱解法等。盡管填埋法是國內目前使用最多的方法，但由于并未最終消除環境污染，只是延緩些時間，所以在歐洲一些發達國家已不再使用填埋法。填埋需要解決污泥滲濾液的防滲和污泥發酵產生的甲烷氣體的安全處置，環境要求和技術要求非常高；最新研究表明，國內采用衛生填埋方式進行污泥處置的項目，均無法達到標準要求，要按照標準進行填埋，代價十分昂貴，且須占用大量的土地資源。堆肥費時、占地、散發臭味，易造成二次污染。而熱解法反應條件復雜，且受污泥本身性質制約，裝置的適應性差，工藝過程極難控制，所以現在仍處于試驗性研究階段。

厭氧硝化法可把污泥中的有機物轉化為生物能，也能滿足越來越嚴格的環境要求。硝化的第一階段，高分子有機物由于兼性厭氧菌群的作用，分解成低分子中間產物，這些分解產物與菌群生成的代謝產物，在第二階段通過專性厭氧菌的作用而礦化，被分解成水溶性的無機物和氣體，經過硝化可以使污泥的體積縮小，產生甲烷氣體，消除惡臭，改善污泥的脫水性能，且幾乎可使所有的病原菌、蛔蟲卵全部被殺死，有毒有害的有機殘余物被氧化分解。目前德國、英國、芬蘭、日本等一些發達國家對污泥進行資源利用，主要采用將污泥發酵產生沼氣來發電等方法，在一定程度上解決了污泥部分資源化利用問題，但沒能解決沼渣的安全利用問題。國內也有企業將干燥后的污泥用于制磚，給企業帶來了較好的經濟效益。南方地區部分磚瓦生產企業修建約5000m²左右敞開式簡易廠房自然風干污泥，并配套污泥人工或機械晾曬、翻堆的方式，促使污泥降低含水率，以便污泥與頁巖等原料混合均勻后粉碎進入下一步制磚工序。此法干燥效率很低，并且干燥后的污泥含水率在40%以上，晾曬、翻堆過程中容易產生臭氣、粉塵等，污染周邊環境，占地面積較大，難以推廣。

發明內容

本發明提供一種市政污泥資源化處置的方法及處理裝置，目的是對市政污泥進行低投資、低成本、安全高效處置，市政污泥厭氧硝化后的液態殘留物作為制磚原料，利用沼氣和隧道窯余熱發出的電力能保證環保設施的用電需求，實現市政污泥處置的無害化、減量化和資源化。

本發明解決問題采用的技術方案是：

本發明提供一種市政污泥資源化處置的方法，包括隧道窯燒結磚生產工藝流程，即將制磚粉料經攪拌、制坯、碼坯等工序后，將磚坯送入隧道窯，在隧道窯內經干燥、預熱、高溫焙燒、降溫等工序后，冷卻至常溫，出窯得到燒結磚，在降溫工序中磚坯釋放出的余熱被余熱鍋爐吸收后再通過余熱利用系統轉換為電能，其特征在于：還包括以下工藝：

（1）將市政污泥進行厭氧硝化工藝處理；

（2）市政污泥通過厭氧硝化工藝處理后得到的沼氣輸入隧道窯，在隧道窯內燃燒后產生的熱量被余熱鍋爐吸收后再通過余熱利用系統轉換為電能；

（3）市政污泥通過厭氧硝化工藝處理后得到的廢渣加入制磚粉料的攪拌工序，與制磚粉料一起攪拌。