申请日2017.05.09
公开(公告)日2017.08.01
IPC分类号C02F11/12; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，本发明方法采超声波、高温、膨化玉米秸秆粉复合处理城市污泥，操作便于工业控制，整个过程中没有使用化学试剂，使得处理后的污泥不含任何化学成分，安全无毒，拓宽了污泥的使用范围，不仅能够用于肥料的制备，还能够用于饲料以及饲料添加剂的制造、蚯蚓养殖基料的制备中，不会通过食物链循环而对人体带来伤害;同时对玉米秸秆等废物进行利用，低碳环保，由于玉米秸秆相比于其他秸秆纤维含量多，木质素成分少，更适合制成膨化吸附结构，能够显著改善污泥的过滤脱水性能，有利于污泥回收利用，还能够带来良好的经济效应。
权利要求书
1.一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)将污水厂剩余污泥泵入带式压滤机中进行初步脱水，然后利用超声波处理90-180秒;
(2)将超声波处理后的剩余污泥通入加热系统中，加热至55-60℃处理10-12小时，然后升温至75-80℃处理12-14小时，自然冷却;
(3)将成熟的玉米秸秆清洗干净后剪碎成1-2㎝小段，然后放入粉碎机中粉碎，过80目筛后放入真空罐中进行膨化，得到膨化后的玉米秸秆粉;
(4)将适量膨化后的玉米秸秆粉加入到步骤(2)处理后的剩余污泥中，保持含水率为60-65%，以300-400转/分的速度搅拌10-12分钟后进行压滤、分离即可。
2.根据权利要求1所述的一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的采用带式压滤机进行初步脱水，初步脱水后的剩余污泥含水率为75-80%。
3.根据权利要求1所述的一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的超声波处理的具体条件为：超声波频率为28-30kHz，超声波强度0.3-0.6W/mL。
4.根据权利要求1所述的一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的将玉米秸秆粉碎后放入真空罐中进行膨化，具体条件为：55-60℃恒温条件下，设定负压-0.3MPa处理5-6分钟，然后正压0.2-0.3MPa处理3-5分钟。
5.根据权利要求1所述的一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的压滤的具体条件为：将剩余污泥送入0.05MPa恒压的压滤机中进行压滤。
说明书
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法
技术领域
本发明涉及城市污泥处理技术领域，尤其涉及一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加，大量的污泥因无稳定合理的处置出路，侵占人们本来就紧张的生活空间，而未经适当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。
城市污泥是城市生活污水处理过程中产生的固体废物，城市污泥的主要特征是有机物含量高、氮磷钾含量较高，含有一定量的重金属粒度较细、密度较小、含水率高且不易脱水，不能满足污泥资源化对其水分的技术要求，阻碍了污泥资源化利用的产业化实施。现有技术中对剩余污泥采取最多的处理方式就是堆肥稳定处理，作为林地、花卉、苗圃等肥料，但是这种处理方式往往耗时耗力，而且由于未对城市污泥中的有害物质等进行一定处理，用作肥料也会对土壤造成一定的危害，通过食物链的影响还是对人体产生危害。对于城市污泥过滤脱水也在城市污泥调理的一个重要步骤，脱水过滤效率影响城市污泥的再利用，传统传统的污泥调理方法主要有化学调理，操作简单、效果稳定而应用较广泛，但单独应用时也存在一定的局限性，如投加量大、效果不理想、价格比较高等，往往添加絮凝剂等高分子聚合物，通过大量的添加会造成污泥再生利用收到限制，这就需要添加新的无毒害的成分，还由于城市污泥中富含有机质，可以适当组合处理的方式，开辟处理城市污泥的新出路，得到既无害又创收的污泥处理方法。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，包括以下具体步骤：
(1)将污水厂剩余污泥泵入带式压滤机中进行初步脱水，然后利用超声波处理90-180秒;
(2)将超声波处理后的剩余污泥通入加热系统中，加热至55-60℃处理10-12小时，然后升温至75-80℃处理12-14小时，自然冷却;
(3)将成熟的玉米秸秆清洗干净后剪碎成1-2㎝小段，然后放入粉碎机中粉碎，过80目筛后放入真空罐中进行膨化，得到膨化后的玉米秸秆粉;
(4)将适量膨化后的玉米秸秆粉加入到步骤(2)处理后的剩余污泥中，保持含水率为60-65%，以300-400转/分的速度搅拌10-12分钟后进行压滤、分离即可。
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，步骤(1)中所述的采用带式压滤机进行初步脱水，初步脱水后的剩余污泥含水率为75-80%。
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，步骤(1)中所述的超声波处理的具体条件为：超声波频率为28-30kHz，超声波强度0.3-0.6W/mL。
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，步骤(3)中所述的将玉米秸秆粉碎后放入真空罐中进行膨化，具体条件为：55-60℃恒温条件下，设定负压-0.3MPa处理5-6分钟，然后正压0.2-0.3MPa处理3-5分钟。
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，步骤(4)中所述的压滤的具体条件为：将剩余污泥送入0.05MPa恒压的压滤机中进行压滤。
本发明的优点是：本发明采用了超声波与高温协同作用处理城市剩余污泥，通过调节超声波的频率与密度，使得污泥中产生一系列的热效应、声化学效应等，使污泥絮体、菌胶团和细胞体破解，促使细胞质溶出，加速污泥破解速率，而且能够促进重金属溶出，同时能够促进污泥脱水;继续使用高温处理，能够杀灭经过超声波处理后未被杀灭的虫卵、植物种子、细菌等，可以达到无害化处理。
本发明还通过膨化技术将玉米秸秆粉末膨化后添加到超声波高温处理后的剩余污泥，膨化后的玉米秸秆粉具有多孔、比表面积大等特点，对剩余污泥具有良好的吸附作用，同时由于压滤的进行，泥饼表面有许多渠道和空隙，泥饼十分粗糙，可以形成一个表面有许多渠道和空隙的框架结构，能够降低泥饼的可压缩性，同时又能保持泥饼的通透性，能够很好地改善污泥脱水性能。
与现有技术先比，本发明方法采超声波、高温、膨化玉米秸秆粉复合处理城市污泥，操作便于工业控制，整个过程中没有使用化学试剂，使得处理后的污泥不含任何化学成分，安全无毒，拓宽了污泥的使用范围，不仅能够用于肥料的制备，还能够用于饲料以及饲料添加剂的制造、蚯蚓养殖基料的制备中，不会通过食物链循环而对人体带来伤害;同时对玉米秸秆等废物进行利用，低碳环保，由于玉米秸秆相比于其他秸秆纤维含量多，木质素成分少，更适合制成膨化吸附结构，能够显著改善污泥的过滤脱水性能，有利于污泥回收利用，还能够带来良好的经济效应。
具体实施方式
一种超声波高温处理协同玉米秸秆添加处理污泥的方法，包括以下具体步骤：
(1)将100㎏污水厂剩余污泥泵入带式压滤机中进行初步脱水，保持剩余污泥含水量为80%，然后以超声波频率为28kHz，超声波强度0.3W/mL的超声波处理90秒;
(2)将超声波处理后的剩余污泥通入加热系统中，加热至55℃处理10小时，然后升温至75℃处理12小时，自然冷却;
(3)将28㎏成熟的玉米秸秆清洗干净后剪碎成1㎝小段，然后放入粉碎机中粉碎，过80目筛后放入真空罐中，在55℃恒温条件下，设定负压MPa处理5分钟，然后正压0.2MPa处理3分钟进行膨化，得到膨化后的玉米秸秆粉;
(4)将膨化后的玉米秸秆粉加入到步骤(2)处理后的剩余污泥中，以300转/分的速度搅拌10分钟后进行送入压滤机中以0.05MPa的压力进行压滤，最后分离即可。