[發(fā)明專利]一種處理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310088225.6
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116282788A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 宋天文;常偉;張帆
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/06;C02F11/00;B01J20/34;C02F11/125;C05F17/20;C05F17/964;C05F17/979;C05F7/00;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11678
• 代理人: 謝子運

本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種處理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系統(tǒng)。所述方法包括：分別于高溫好氧堆肥的不同時期強化接種CPAM降解功能菌劑和極端嗜熱菌劑，構(gòu)建成新型的CPAM降解功能菌多階段強化超高溫好氧堆肥系統(tǒng)；對超高溫好氧堆肥處理后的污泥進行臭氧曝氣和紫外線照射，進行CPAM的深度去除；對去除CPAM后的堆體進行壓縮脫水，獲得資源化產(chǎn)物；對活性炭進行臭氧/超聲活化處理，恢復活性炭的活性。本發(fā)明堆肥周期更短，CPAM去除效率更高；堆體保溫措施更加全面，防止熱量散失；處理后的產(chǎn)品不含病原體，衛(wèi)生程度更高；本發(fā)明最大程度保證了活性炭的循環(huán)利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

2019年我國污泥年產(chǎn)量已超過6000萬噸(以含水率80％計)，預計2025年污泥年產(chǎn)量將突破9000萬噸。污泥的含水率極高，對輸送、處理和利用都造成困難，故在處置前需要進行脫水減量化處理，而污泥中的微生物及胞外聚合物等有機組分會嚴重影響污泥的脫水性能。因此，在對污泥進行脫水處理之前需要對其進行調(diào)理。絮凝沉降技術(shù)因高效、經(jīng)濟和操作簡便，在污泥調(diào)理過程中應用最多。在各種絮凝劑中，CPAM能夠有效地發(fā)生吸附架橋和電中和作用，絮凝能力強，應用最為廣泛，添加量一般為0.1％～0.5％。而且，隨著運輸、處理處置等對污泥脫水率要求的不斷提高，CPAM在污泥中的添加量可能會繼續(xù)升高。

經(jīng)過處理的污泥需要進行安全處置，即對處理后的污泥進行消納，目前我國主要的處置方式為填埋、焚燒以及厭氧消化或好氧堆肥后土地利用。大量CPAM會在污泥填埋過程中進入環(huán)境并長期存在。污泥焚燒過程能夠有效去除CPAM，但是焚燒過程中會產(chǎn)生大量有毒有害氣體，存在較高二次污染風險，鄰避效應嚴重。厭氧消化和好氧堆肥過程反應周期長，而且僅夠?qū)⒉糠諧PAM去除，大量CPAM仍將在土地利用過程中進入環(huán)境。

含量過高的CPAM會造成土壤板結(jié)、孔隙度和透水率降低，并對植物的生長產(chǎn)生抑制作用。而且，環(huán)境中的CPAM會分解產(chǎn)生毒性極強的AM單體。因此，環(huán)境中不斷積累的CPAM對人類健康和生態(tài)環(huán)境的潛在威脅日趨嚴重。

超高溫好氧堆肥是在傳統(tǒng)高溫好氧堆肥的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的好氧發(fā)酵技術(shù)，基于含有極端嗜熱微生物的好氧發(fā)酵微生物菌落，堆肥溫度在不依靠外加熱源的情況下可快速上升至80～100℃，遠高于傳統(tǒng)高溫好氧堆肥。由于極端嗜熱微生物的有效參與，超高溫好氧堆肥周期明顯縮短，有機污染物去除率更高，堆肥產(chǎn)物衛(wèi)生程度更高。

生物強化技術(shù)在污染物堆肥降解過程中也已顯示出明顯的積極效果。例如，Castro-Aguirre等在堆肥過程中強化接種了聚乳酸降解功能菌Geobacillusthermoleovorans，結(jié)果表明相較于對照組，強化接種可以顯著提高聚乳酸的降解效率。超高溫好氧堆肥先后經(jīng)歷升溫期、超高溫期、高溫期和腐熟期，其間堆體的各種理化性質(zhì)變化明顯，溫度變化尤為劇烈。若按照傳統(tǒng)的接種方式，在堆肥初期將功能菌一次性接種于堆體中，其活性會隨著堆體溫度的變化而變化甚至完全喪失。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：現(xiàn)有技術(shù)中采用直接填埋；焚燒；厭氧消化后土地利用；好氧堆肥后土地利用；直接填埋技術(shù)缺陷在于：CPAM未經(jīng)處理，大量CPAM會隨污泥直接進入環(huán)境；焚燒技術(shù)缺陷在于：焚燒設備結(jié)構(gòu)復雜，投資大，焚燒產(chǎn)生二噁英等多種有毒有害氣體，鄰避效應嚴重。厭氧消化技術(shù)缺陷在于：厭氧生物代謝速率較低，反應周期長，CPAM降解率低，厭氧消化過程有臭氣產(chǎn)生，易影響周圍空氣質(zhì)量；現(xiàn)有技術(shù)中采用普通(傳統(tǒng))好氧堆肥技術(shù)缺陷在于：反應周期長，CPAM降解率低；因此，有必要開發(fā)一種能夠同時實現(xiàn)CPAM高效降解和污泥資源化的方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明公開實施例提供了一種處理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系統(tǒng)。

所述技術(shù)方案如下：一種處理含聚丙烯酰胺污泥的方法包括以下步驟：