[發明專利]一種城市污水處理廠污泥的堆肥化處理的方法

有效

• 申請號: 201810149288.7
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108373377B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 郭波;岳秀萍;田瑜;李賽;李美玲
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C05G3/00;C05F17/50;C02F11/12;C02F11/14;C02F11/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種城市污水處理廠污泥的堆肥化處理的方法，包括以下步驟：（1）生物納米零價鐵調理污泥；（2）鎂鹽和兩性高分子絮凝劑PADS調理污泥；（3）經絮凝后的污泥脫水至含水率70~77wt%；（4）將上述脫水后的污泥與回流堆肥、輔料混合均勻，調節水率為53~63wt%，調節碳氮比為26~35:1；（5）一次發酵：將上述混合物料置于堆肥反應器中，強制通風供氧進行發酵5~12天，部分發酵堆肥可作為回流堆肥；（6）二次發酵：一次發酵后的堆肥在遮雨條件下進行敞開式發酵20~35天，得到完全腐熟的堆肥產品。本發明將污泥脫水與堆肥化處理結合，穩定堆肥中重金屬，實現污泥的無害化、減量化和資源化。

技術領域

本發明屬于城市污水處理廠污泥的資源化利用領域，涉及一種城市污水處理廠污泥的堆肥化處理的方法。

背景技術

污泥的處理處置成為人們關注和研究的熱點。城市污水處理廠污泥一般含水率高達98wt%以上，體積龐大且含有病原微生物、寄生蟲卵及重金屬等有毒有害物質。

污泥脫水是污泥處理處置的核心環節。采用高分子絮凝劑進行污泥脫水，能有效去除水分。堆肥處理是污泥無害化和資源化的重要途徑之一。污泥經過堆肥化處理后，可有效地殺滅其中的病原菌和寄生蟲卵，污泥中富含的氮、磷、鉀和有機質等可以為植物生長提供有利的營養成分，但污泥中含有重金屬有害物質，如處理不當將導致土壤污染。目前對污泥中的重金屬主要是通過穩定化處理，降低其遷移轉化能力，降低其生物活性和植物吸收量，以去除或減少重金屬對水資源及土壤、農作物的危害以及對生態環境的破壞。納米零價鐵可以去除和固定多種重金屬，是廣泛使用的環境修復材料之一；生物納米零價鐵是利用植物提取液中的生物活性還原劑將鐵鹽或亞鐵鹽還原為納米零價鐵而得，這些生物活性物質如多酚、黃酮、酶、蛋白質等同時兼有分散劑和穩定劑的作用，不僅可以減少納米顆粒的團聚，在堆肥處理中還可以為微生物提供C源和N源營養。

發明內容

本發明旨在提供一種城市污水處理廠污泥的堆肥化處理的方法，將污泥脫水與污泥的堆肥化處理有效結合，達到穩定堆肥中重金屬的作用，實現污泥的無害化、減量化和資源化。

本發明利用生物納米零價鐵的吸附、絡合或還原等作用，固定重金屬污染物；所涉及的生物納米零價鐵是利用葡萄多酚提取液還原亞鐵鹽而制備得到，采用的原料葡萄皮或葡萄籽是葡萄鮮食、榨汁和葡萄釀酒業的廢棄部分，天然取材、變廢為寶，且制備工藝簡單，具有經濟性、環境友好和資源再利用等特點；所含生物活性物質如多酚、黃酮、酶、蛋白質等不僅可以起到分散劑和穩定劑的作用，減少納米顆粒的團聚，而且在堆肥處理中還可以為微生物提供C源和N源等營養。

本發明使用的鎂鹽一方面可以利用鎂離子帶正電，污泥絮體表面通常帶負電，從而起到壓縮雙電層，加快污泥絮凝作用，另一方面，元素鎂還可以與污泥中氨氮、磷酸根形成鳥糞石，有助于將氮、磷、鎂這些營養元素以固態形式留在污泥堆肥產品中，有效減少污泥脫水后廢液的環境污染，提高堆肥產品的肥效。

本發明采用了一種新型的兩性高分子絮凝劑P（AM-DAC-SMAS），簡稱PADS。兩性有機高分子絮凝脫水劑，既具有陽離子單元又具有陰離子和中性單元，陽離子單元可以捕捉帶負電荷的有機懸浮物，而陰離子單元和中性單元有助于無機懸浮物的沉降，可以起到絮凝助劑的作用；與傳統脫水劑相比較，PADS具有用量小，脫水效率高，產生污泥量少等優點，與鎂鹽聯用可以進一步提高脫水效率。

本發明采用高C/N比、低含水率的玉米秸稈、稻草、草木灰或麥稈中一種或多種，以及低C/N比、較低含水率的畜禽糞便作為輔料用以調節初始堆肥的含水率和C/N比；并利用一次發酵后的含水率降至40%以下的堆肥作為回流堆肥，與污泥和輔料混合，以減少輔料的用量。