公布日：2023.10.10
申请日：2023.09.04
分类号：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;F23G5/02(2006.01)I;F23G7/00(2006.01)I
摘要
本发明涉及污泥处理技术领域，具体提供了一种待焚烧污泥的处理方法，包括：步骤一：将待焚烧污泥、产气载体和蜗牛酶放入螺条式混合机中混合，得混合污泥；步骤二：将所述混合污泥保温反应后，降温至18~22℃反应4~6h，得含气污泥；步骤三：将所述含气污泥使用叠螺式脱水机脱水，产出块状污泥后在表面喷洒含7%重量分数的贻贝粘蛋白的甘油溶液，晾干表面得泥饼；步骤四：将所述泥饼置于阴凉储存，焚烧前半小时对所述泥饼使用超声波发生器作用。本发明利用细菌发酵和本发明的独特工艺，产生并存储可燃气体进入页岩，增加了污泥热值，同时用粘性膜包被泥块提高了污泥的保存时间，焚烧前由超声释放可燃气体，方便焚烧节省辅助燃料。
权利要求书
1.一种待焚烧污泥的处理方法，其特征在于，所述待焚烧污泥的处理方法包括如下步骤：步骤一：将含水量为90%的所述待焚烧污泥、重量分数为所述待焚烧污泥的0.4%的产气载体和重量分数为所述待焚烧污泥的0.3%的蜗牛酶放入螺条式混合机中装填系数0.7，混合6min，得混合污泥；步骤二：将所述混合污泥保温47℃反应110h后，降温至20℃反应5h，得含气污泥；步骤三：将所述含气污泥使用叠螺式脱水机以周边线速度0.8m/min脱水，产出块状污泥后在表面喷洒含7%重量分数的贻贝粘蛋白的甘油溶液，晾干表面得泥饼；步骤四：将所述泥饼置于阴凉储存，焚烧前半小时对所述泥饼使用超声波发生器28kHz下2600W作用17min，完成处理；所述产气载体的制备方法为：步骤一：将钙质页岩敲碎为0.4cm3的碎片，将140g/m2的聚丙烯无纺布制成6cm3容积的口袋，将所述口袋装满所述碎片后使用热熔胶封口，向封口的所述口袋表面喷淋含3%重量分数的防水剂DTM-648-2的纯水溶液，130℃烘干得防水布袋；步骤二：将所述防水布袋浸入含4%重量分数的贻贝粘蛋白的甘油溶液中，5s后取出，在其表面均匀涂抹含1%重量分数的ATCC35608热沼菌、5%重量分数的甲烷嗜热杆菌和3%重量分数的马泽氏甲烷八叠球菌的CM-M2培养基，得所述产气载体。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的是提供一种待焚烧污泥的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：将含水量为90%的所述待焚烧污泥、重量分数为所述待焚烧污泥的0.3~0.5%的产气载体和重量分数为所述待焚烧污泥的0.3%的蜗牛酶放入螺条式混合机中装填系数0.6~0.8，混合4~7min，得混合污泥；
步骤二：将所述混合污泥保温45~49℃反应90~120h后，降温至18~22℃反应4~6h，得含气污泥；
步骤三：将所述含气污泥使用叠螺式脱水机以周边线速度0.7~0.9m/min脱水，产出块状污泥后在表面喷洒含7%重量分数的贻贝粘蛋白的甘油溶液，晾干表面得泥饼；
步骤四：将所述泥饼置于阴凉储存，焚烧前半小时对所述泥饼使用超声波发生器25~30kHz下2500~2800W作用15~20min，完成处理；
所述产气载体的制备方法为：
步骤一：将钙质页岩敲碎为0.4cm3的碎片，将140g/m2的聚丙烯无纺布制成6cm3容积的口袋，将所述口袋装满所述碎片后使用热熔胶封口，向封口的所述口袋表面喷淋含3%重量分数的防水剂DTM-648-2的纯水溶液，130℃烘干得防水布袋；
步骤二：将所述防水布袋浸入含4%重量分数的贻贝粘蛋白的甘油溶液中，5s后取出，在其表面均匀涂抹含0.5~1.5%重量分数的ATCC35608热沼菌、4~7%重量分数的甲烷嗜热杆菌和2~5%重量分数的马泽氏甲烷八叠球菌的CM-M2培养基，得所述产气载体。
进一步地，所述产气载体的重量分数为所述待焚烧污泥的0.4%。
进一步地，所述螺条式混合机中装填系数0.7，混合6min。
进一步地，所述待焚烧污泥的处理方法的步骤二中，将所述混合污泥保温47℃反应110h后，降温至20℃反应5h，得含气污泥。
进一步地，所述待焚烧污泥的处理方法的步骤三中，叠螺式脱水机以周边线速度0.8m/min脱水。
进一步地，所述待焚烧污泥的处理方法的步骤四中，焚烧前半小时对所述泥饼使用超声波发生器28kHz下2600W作用17min。
进一步地，所述产气载体的制备方法的步骤二中，CM-M2培养基含1%重量分数的ATCC35608热沼菌、5%重量分数的甲烷嗜热杆菌和3%重量分数的马泽氏甲烷八叠球菌。
通过本发明能够带来如下有益效果：
本发明的产气载体，在无纺布外利用热沼菌产氢产酸，为甲烷嗜热杆菌和马泽氏甲烷八叠球菌提供生产甲烷的原料，热沼菌繁殖较快，三种细菌的特定比例，是为了将蜗牛酶分解和污泥本身的氨基酸和糖转化为酸，进而转化为甲烷的同时，不剩余过多的酸，使反应区域的ph维持在6.5到7.5的偏中性，有利于整体反应的进行；在无纺布上采用防水剂喷淋，使无纺布透气不透水，避免前期水分渗入页岩孔隙使页岩无法存气，无纺布短暂浸入含贻贝粘蛋白的甘油溶液后，能够在一定时间加强对含菌的CM-M2培养基的粘附效果的同时，在细菌生长后被利用、破坏而不影响无纺布的透气性；无纺布内，利用页岩的多孔隙结构，使细菌产生的甲烷等可燃气体能够有部分存储在页岩的细小孔隙中，本发明页岩的大小在提高填装密度的同时又最大保留了页岩的孔隙结构。
本发明特定的产气载体的比例，既反应生成和存储足够可燃气体的同时，又不因为页岩的过量添加而降低处理后的污泥的热值；蜗牛酶是从蜗牛的嗦囊和消化道中制备的混合酶，它含有纤维素酶，果胶酶，淀粉酶，蛋白酶、半纤维素酶、甘露糖酶、蔗糖酶、半乳聚糖酶、氨基酸转移酶等20多种酶，本发明蜗牛酶的比例，是为后面三种细菌提供原料和配合后面保温阶段来解离污泥的需要决定的；本发明螺条式混合机的装填系数和混合时间，既将产气载体和蜗牛酶均匀混合入污泥，又避免了污泥过量掺入氧气影响产气载体上厌氧菌的活力。
本发明的混合污泥，先升温，配合本发明的三种细菌的耐热性，抑制其他菌种的活性，使本发明的三种细菌成为优势菌种并大量繁殖；等反应产生足够甲烷等可燃气体后，降温以降低已经留存在页岩孔隙中的可燃气体的移动，稳定页岩固定的可燃气体。
本发明叠螺式脱水机采用周边挤压脱水，控制周边线速度，既使污泥脱水可焚烧，又避免过度破坏产气载体的结构使可燃气体脱离页岩而逸散；对泥块喷洒含贻贝粘蛋白的甘油溶液，在泥块表面产生一层有粘性的膜，避免水分继续散失而使泥块散落暴露产气载体的同时，减缓了泥块内气体的散失，提高了泥块的存储时间。
本发明在焚烧前半小时对所述泥饼使用超声波处理，适当破坏泥饼表面粘性膜，疏松泥饼结构，使页岩中的可燃气体活跃化，为后面焚烧提供燃料的同时避免破坏过度可燃气体过早逸出。
本发明利用细菌发酵和本发明的独特工艺，产生并存储可燃气体进入页岩，增加了污泥热值，同时用粘性膜包被泥块提高了污泥的保存时间，焚烧前由超声释放可燃气体，方便焚烧节省辅助燃料。
（发明人：许庆;李敏;马劲;李书锋;刘建阔;董裕豪;吴祥东;姜磊;穆允玲;李雪梅;贾孝媛;张美英）