[發明專利]一種城市有機污泥的處理方法

在審

• 申請號: 201710347613.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107151087A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 張守玉;江鋒浩;張一帆;王才威;李昊;黃小河
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F101/30
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,馬文峰

技術領域

本發明涉及一種城市有機污泥的處理方法，屬于污泥處理領域。

背景技術

中國城市化建設的進行，給中國居民帶來便捷生活的同時也增加了環境負擔。城市人口的增加，導致了城市污水排放量日益增加，城市污泥作為污水處理過程中的二次產物也隨之增加。根據中國住房和城鄉建設部公布的2015年城鄉建設年鑒數據分析表明，我國2015年污水總處理量為7.90×109 m³，比2014年（7.43×109 m³）增加了0.6%；而2015年干污泥產生量為1147901t，比2014年(1019150t）增加了12.6 %。而目前中國對城市污泥處理的方法主要為：填埋、焚燒及資源化利用。填埋及焚燒都存在巨大的缺陷，為環境帶來二次污染，如污水滲入地下水、二噁英及多環芳烴排放等。資源化利用中，堆肥對處理后的城市污泥養分要求高，通過現存技術處理后的城市污泥中養分含量低。因此，如何合理，經濟得處理污泥已成為十分緊迫的問題。

城市污泥中含有豐富的且有價值的有機化合物和營養素，若能將其進行無害化和穩定化處理，轉化為可利用的物質，符合中國的可持續發展戰略，是合理可行經濟的方向。

發明內容

本發明目的是為了解決上述城市污泥處理可能對環境造成二次污染和處理成本高等技術問題而提供的一種城市有機污泥處理方法，該處理方法即將城市有機污泥經兩步微波處理后將城市有機污泥中的有機物質轉化為乙酸，從而實現變廢為寶，即有效的利用污泥中有價值的有機質，從而解決了現有技術中城市有機污泥處理可能帶來的二次污染問題，并且該處理方法具有處理過程簡單，處理時間短，效率高，處理成本低等優點。。

本發明的技術方案

一種城市有機污泥處理方法，具體包括如下步驟：

（1）、將城市有機污泥進行厭氧發酵

將城市有機污泥裝入廣口瓶中，并用帶有充氣口管道和排氣口管道的橡皮膠塞蓋緊，然后打開安裝在充氣口管道和排氣口管道上的閥門，向廣口瓶中充體積百分比濃度為99.99%的高純氮氣20s以驅除廣口瓶中的氧氣，然后先關閉排氣口管道閥門，再關閉充氣口管道閥門，最后將廣口瓶置于30～40℃恒溫搖床上勻速振蕩,避光培養72h,得到厭氧發酵的污泥；

城市有機污泥的裝入量為廣口瓶容積的1/3-1/2;

（2）、將步驟（1）所得的厭氧發酵的污泥控制溫度為-20～0℃條件下冷凍48h，得到冷凍的污泥；

（3）、將步驟（2）所得的冷凍的污泥裝入到消解罐中，升溫至20～100℃，然后加入超純水并通入氮氣使消解罐加壓到1～10MPa；

超純水的加入量，按質量比計算，即冷凍的污泥：超純水為1:1～1:10；

上述冷凍的污泥和超純水的總體積不超過消解罐容積的2/3；

（4）、將步驟（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解儀中，合上微波消解儀的門，控制溫度為150～300℃，壓力為8～18MPa，功率為0～800W條件下進行第一次微波處理0.5～1min,優選為400W條件下處理1min；

等消解罐溫度降至0～60℃后，將支架連同消解罐一起從微波消解儀取出后，卸下消解罐；

然后，將體積百分比濃度為30%的過氧化氫水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮氣使消解罐加壓到3～20MPa；

體積百分比濃度為30%的過氧化氫水溶液的加入量，按質量比計算，即步驟（3）所用的冷凍的污泥：體積百分比濃度為30%的過氧化氫水溶液為1：1～1:5；

然后再將加壓至3～20MPa的消解罐重新安裝到支架上，然后將支架連同消解罐一起放入微波消解儀中，合上微波消解儀的門，控制溫度為150～400℃，壓力為15～26MPa,即比第一次微波處理高5～8MPa，功率為0～800W條件下進行第二次微波處理0.5～1min，優選為400W條件下處理1min，等消解罐溫度降至室溫20～25℃，將支架連同消解罐一起從微波消解儀取出后，卸下消解罐，然后打開消解罐，收集消解罐中的液體，即完成了城市有機污泥的處理。

上述城市有機污泥的處理過程中，若最后打開的消解罐中出現殘渣，重復上述步驟。

本發明的有益效果

本發明的一種城市有機污泥的處理方法，由于通過微波消解儀采用了兩段微波消解處理，最終將污泥中的有機成分轉化成乙酸。因此，不存在對環境的二次污染。

進一步，本發明的一種城市有機污泥的處理方法，由于采用了兩段微波處理工藝，其工藝流程簡單，處理周期短，從而降低了城市有機污泥處理的成本，適合工業使用。