申请日2014.05.26
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; C02F11/10; C02F11/02
摘要
本发明公开了一种城市污泥处理新工艺，该工艺通过藻类及芽孢菌将污泥中的重金属吸附下来，然后在通过压差分解技术将污泥中所含的有毒有害成分分解，从而达到无公害处理的目的。本发明的工艺短、效率高，且处理后的最终产物为无公害的泥粉，可作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源再次利用，具有极大的经济效益、社会效益及环保效益。
权利要求书
1.城市污泥处理新工艺，其特征是，包括以下步骤：
(1)将水处理厂污泥集中回收，污泥的含水量达99%以上;
(2)利用藻类及芽孢菌吸附污泥中的重金属;
(3) 对污泥进行脱水处理;
(4) 当污泥的含水量在70-80%之间，进行压差分解处理，以达到迅速脱去有毒有害成份的目的：
首先将污泥置于高压设备中加压、加热，高压设备中的加压参数为：压力为0.5-1.0MPa，温度为226-246°，时间为15-25min;
(5) 进一步对污泥进行脱水、干燥制成泥粉，所得泥粉的含量在15-25%之间，污泥处理完成，所得的泥粉最终处理产物。
说明书
城市污泥处理新工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为城市污泥处理新工艺。
背景技术
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及数量在不断增长。根据有关预测，我国城市污水量在未来20年还会有较大增长，2010年污水排放量将达到4.4×1010m3·d-1。目前，我国年产干污泥近3×106t。随着国内污水处理事业的发展，污水处理厂的总处理水量和处理程度的不断扩大和提高，所产生的污泥量也将日益增加。大量的污泥未能得到及时、合理的处理而成为污水处理厂沉重的负担。污泥的处理处置问题愈加突出，日益成为严重的社会问题。
当前国内外污泥的处置方法主要有3种：卫生填埋;污泥焚烧;污泥投海。
卫生填埋：卫生填埋操作简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强，但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤污染和地下水污染。在我国，卫生填埋也是主要的处置方法。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等原因，卫生填埋的处理技术标准要求越来越高，许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40%的污泥采用填埋处置，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，例如英国污泥填埋比例由1980年的27%下降到1995年的10%。
污泥焚烧：污泥中含有一定量的有机成分，经脱水干燥的污泥可用焚烧加以处理，从而使有机物全部碳化，杀死病原体，最大限度地减少污泥体积。但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，同时有机物焚烧会产生有毒物质。在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，在日本，污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上，欧盟也在10%以上。在我国由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到广泛应用。
污泥投海：这是一种操作简单而经济的处理方法，但是，随着生态环境意识的加强，人们越来越多地关注污泥投海对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥海洋倾倒，并于1991年全面加以禁止;日本对污泥的海洋投弃做了严格的规定;中国政府于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥。因此，不论用何种方式处理污泥，处理后的污泥处置都是必须要面对的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无公害的城市污泥处理新工艺，使处理后是污泥可以作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源循环利用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
城市污泥处理新工艺，包括以下步骤：
(1)将水处理厂污泥集中回收，污泥的含水量达99%以上;
(2)建一个菌床，在菌床上固定大量的藻类及芽孢菌，并使污泥从菌床上流过，利用菌床上的藻类及芽孢菌吸附污泥中的重金属;
(3) 对污泥进行脱水处理;
(4) 当污泥的含水量在70-80%之间，进行压差分解处理：
首先将污泥置于高压设备中加压、加热，高压设备中的加压参数为：压力为0.5-1.0MPa，温度为226-246°，时间为15-25min;通过压力，使水蒸汽进入污泥中的病原体、有机物中，然后快速降压，当压强在瞬间降低时，病原体、有机物等均被分解，从而达到迅速脱去有毒有害成份的目的;
(5) 进一步对污泥进行脱水、干燥制成泥粉，所得泥粉的含量在15-25%之间，污泥处理完成，所得的泥粉最终处理产物，作为资源再循环利用。
作为本发明的进一步方案，所述泥粉应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及土地修复与重建等，泥粉中含有的有机物质可转化成土壤改良剂成分，能明显改善土壤的物理性质。
作为本发明的进一步方案，所述泥粉含有大量的灰分，尤其是混凝法处理废水的污泥中含有大量的Al、Fe等成分，是建筑材料可用的添加剂。
作为本发明的进一步方案，所述泥粉中含有大量有价值的物质：粗蛋白占25.4%～40.9%、灰分占26.4～46.0%、纤维素占26.6%～44.0%、脂肪酸占0～3.7%，泥粉蛋白中含有几乎所有家畜饲料所需的氨基酸，且各种氨基酸之间相对平衡，因此可以作为饲料蛋白加以利用。
作为本发明的进一步方案，把泥粉置于隔绝空气中，加热升温450℃左右，在催化剂作用下泥粉中的有机物转化为碳氢化合物，其性质与柴油相似。
作为本发明的进一步方案，泥粉作为型煤粘结剂，替代白泥可改善在高温下型煤的内部孔结构，提高了型煤的气化反应性，降低灰渣中的残炭，提高碳转化率;泥粉既可作为一种粘结剂，同时也是一种疏松剂。
本发明与以往技术相比，具有以下优点：
本发明的工艺短、效率高，且处理后的最终产物为无公害的泥粉，可作为农业肥料、建筑材料的添加剂、动物饲料、粘结剂或制油等资源再次利用，具有极大的经济效益、社会效益及环保效益。