公布日：2022.07.29
申请日：2022.05.25
分类号：C02F11/06(2006.01)I;C05G1/00(2006.01)I
摘要
一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法，它涉及一种污泥的利用方法。本发明的目的是要解决现有城市生活污水处理产生的污泥进行土地利用时存在残留在污泥中的重金属和有机物影响植物的生长，污泥中黄腐酸含量及营养元素含量不高的问题。方法：一、通入臭氧；二、固液分离；三、向固体污泥汇中加入物料A、物料B、物料C和物料D；四、通入臭氧，搅拌，得到绿化培植土。本发明得到的绿化培植土中黄腐酸质量含量从3％提升至15％以上，有机质≧40％；总氮≧6％；总钾≧3％；养分≧8％；Cr离子浓度≦50mg/kg；Pb离子浓度≦5mg/kg；3小时内实现污泥转变为绿化培植土。
权利要求书
1.一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法，其特征在于该方法在半小时内去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具体是按以下步骤完成的：一、在臭氧反应罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步骤一中所述的臭氧的通入量与活性污泥的质量比为50mg:1kg；二、将混合物Ⅰ进行搅拌，再固液分离，得到固体污泥和液体污水；步骤二中所述的搅拌的时间为60min；将步骤二中所述的液体污水、枣胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；将混合物Ⅲ放入水热反应釜中，再升温至230℃，在230℃下反应36h，得到反应产物；对反应产物进行离心，得到液体肥料和吸附重金属的生物炭；所述的液体污水、枣胡粉末和KOH的质量比为100:3:20；使用质量分数为65%的硝酸对吸附重金属的生物炭进行消解，再离心分离，得到生物炭和液体产物；使用水对得到的生物炭进行清洗，再向液体产物中加入氯化亚锡反应10h，反应结束进行离心，得到重金属；所述的液体肥料中腐殖质浓度为0.20mg/g，Cr离子浓度为35.7μg/kg；Pb离子浓度为28.6μg/kg；三、将固体污泥输送到搅拌罐中，再向搅拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步骤三中所述的物料A为亚硝酸钠；步骤三中所述的物料B为过硫酸铵；步骤三中所述的物料C为磷酸二氢钾；步骤三中所述的物料D为纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的复合酶，其中纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的质量比为3:2:1:1；步骤三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的质量比为30:40:20:10；步骤三中所述的固体污泥与物料A的质量比为95:5；四、在搅拌的条件下向搅拌罐中通入臭氧，再对混合物Ⅱ进行搅拌，得到绿化培植土；步骤四中所述的搅拌的反应时间为10min；步骤四中所述的臭氧的通入量与混合物Ⅱ的质量比为15mg:1kg；步骤四中所述的绿化培植土中黄腐酸质量含量从3%提升至20%，有机质含量为45%；总氮含量为9%；总钾含量为5%；Cr离子浓度为36mg/kg；Pb离子浓度为4mg/kg。
2.一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法，其特征在于该方法在半小时内去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具体是按以下步骤完成的：一、在臭氧反应罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步骤一中所述的臭氧的通入量与活性污泥的质量比为50mg:1kg；二、将混合物Ⅰ进行搅拌，再固液分离，得到固体污泥和液体污水；步骤二中所述的搅拌的时间为60min；将步骤二中所述的液体污水、枣胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；将混合物Ⅲ放入水热反应釜中，再升温至230℃，在230℃下反应36h，得到反应产物；对反应产物进行离心，得到液体肥料和吸附重金属的生物炭；所述的液体污水、枣胡粉末和KOH的质量比为100:3:20；使用质量分数为65%的硝酸对吸附重金属的生物炭进行消解，再离心分离，得到生物炭和液体产物；使用水对得到的生物炭进行清洗，再向液体产物中加入氯化亚锡反应10h，反应结束进行离心，得到重金属；所述的液体肥料中腐殖质浓度为0.20mg/g，Cr离子浓度为35.7μg/kg；Pb离子浓度为28.6μg/kg；三、将固体污泥输送到搅拌罐中，再向搅拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步骤三中所述的物料A为亚硝酸钠；步骤三中所述的物料B为过硫酸铵；步骤三中所述的物料C为磷酸二氢钾；步骤三中所述的物料D为纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的复合酶，其中纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的质量比为3:2:1:1；步骤三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的质量比为20:25:25:30；步骤三中所述的固体污泥与物料A的质量比为95:5；四、在搅拌的条件下向搅拌罐中通入臭氧，再对混合物Ⅱ进行搅拌，得到绿化培植土；步骤四中所述的搅拌的反应时间为10min；步骤四中所述的臭氧的通入量与混合物Ⅱ的质量比为15mg:1kg；步骤四中所述的绿化培植土中黄腐酸质量含量从3%提升至22%，有机质含量为43%；总氮含量为10%；总钾含量为6%；Cr离子浓度为31mg/kg；Pb离子浓度为3mg/kg。
3.一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法，其特征在于该方法在半小时内去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具体是按以下步骤完成的：一、在臭氧反应罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步骤一中所述的臭氧的通入量与活性污泥的质量比为50mg:1kg；二、将混合物Ⅰ进行搅拌，再固液分离，得到固体污泥和液体污水；步骤二中所述的搅拌的时间为60min；将步骤二中所述的液体污水、枣胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；将混合物Ⅲ放入水热反应釜中，再升温至230℃，在230℃下反应36h，得到反应产物；对反应产物进行离心，得到液体肥料和吸附重金属的生物炭；所述的液体污水、枣胡粉末和KOH的质量比为100:3:20；使用质量分数为65%的硝酸对吸附重金属的生物炭进行消解，再离心分离，得到生物炭和液体产物；使用水对得到的生物炭进行清洗，再向液体产物中加入氯化亚锡反应10h，反应结束进行离心，得到重金属；所述的液体肥料中腐殖质浓度为0.20mg/g，Cr离子浓度为35.7μg/kg；Pb离子浓度为28.6μg/kg；三、将固体污泥输送到搅拌罐中，再向搅拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步骤三中所述的物料A为亚硝酸钠；步骤三中所述的物料B为过硫酸铵；步骤三中所述的物料C为磷酸二氢钾；步骤三中所述的物料D为纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的复合酶，其中纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶的质量比为3:2:1:1；步骤三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的质量比为30:20:25:25；步骤三中所述的固体污泥与物料A的质量比为95:5；四、在搅拌的条件下向搅拌罐中通入臭氧，再对混合物Ⅱ进行搅拌，得到绿化培植土；步骤四中所述的搅拌的反应时间为10min；步骤四中所述的臭氧的通入量与混合物Ⅱ的质量比为15mg:1kg；步骤四中所述的绿化培植土中黄腐酸质量含量从3%提升至18%，有机质含量为42%；总氮含量为10%；总钾含量为6%；Cr离子浓度为10mg/kg；Pb离子浓度为2mg/kg。
发明内容
本发明的目的是要解决现有城市生活污水处理产生的污泥进行土地利用时存在残留在污泥中的重金属和有机物影响植物的生长，污泥中黄腐酸含量及营养元素含量不高的问题，而提供一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法。
一种基于高级氧化技术强化酶降解活性污泥的高值资源化利用方法，是按以下步骤完成的：
一、在臭氧反应罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；
二、将混合物Ⅰ进行搅拌，再固液分离，得到固体污泥和液体污水；
三、将固体污泥输送到搅拌罐中，再向搅拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；
四、在搅拌的条件下向搅拌罐中通入臭氧，再对混合物Ⅱ进行搅拌，得到绿化培植土，即完成一种基于高级氧化技术的活性污泥高值资源化利用方法。
本发明的原理：
本发明旨在利用高级氧化技术强化酶降解，高级氧化技术可以将微生物细胞壁、污染物快速转化成酶制剂的反应底物，加速复合酶制剂发生反应，能够实现污泥快速腐熟；重金属经过矿化、络合等反应实现钝化并实现资源化利用，达到绿色处理污泥的目的。
本发明的优点：
一、本发明采用仿生发酵法进行活性污泥的快速处理，本发明可以在步骤四后半小时内去除污泥臭味，能够有效脱水，含水率降低90％以上；
二、本发明得到的绿化培植土中黄腐酸质量含量从3％提升至15％以上，有机质≧40％；总氮≧6％；总钾≧3％；养分≧8％；Cr离子浓度≦50mg/kg；Pb离子浓度≦5mg/kg；3小时内实现污泥转变为绿化培植土；
三、本发明对步骤二得到的液体污水进一步处理，可以得到液体肥料，同时可获得生物炭，成功去除液体肥料中的重金属，进一步变废为宝，降低环境污染。
（发明人：马军;张瑛洁;程喜全;张楠楠;王凯;徐美庆;朱彦磊;刘鹏程;杨智伟）