专利名称：剩余污泥的处理方法
技术领域：
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种剩余污泥的处理方法。
技术背景
随着城镇污水处理基础设施的不断完善，各地污水处理厂的污泥处理处置问题越来越紧迫。污水厂产生的污泥量约为处理水体积的0. 15% 左右，一般每去除Ikg的 BOD5产生15 100L活性污泥(含水率> 95% )，剩余污泥处理成本高昂，约占污水厂运行费用的25 % 65 %，且处理污泥占全部建设费用的20 % 50 %，甚至70 %。显而易见，任何有利于减少剩余污泥的措施都将带来巨大的经济效益。
据了解，我国城市污水处理厂基本都没有严格有效的污泥安全处置系统，绝大多数都是将污泥和生活垃圾一起简单填埋堆放，有些送到发电厂焚烧，前者给当地生态环境带来了极不安全的隐患，后者成本较高，工艺复杂。
污泥的卫生填埋处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。 但是污泥填埋同时存在一些不可忽视的问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可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，设备维护成本高，而且产生强致癌物质二恶英。 以某污水处理厂每年30多万吨污泥为例，焚烧处置费为每吨140 250元，每年将需要 4500万 7500万元。
如果直接将未经处理的污泥施用于土地上，存在二次污染的隐患。这主要是因为， 城市污水处理厂污泥经过脱水处理后仍含有75% 85%的水分，还通常含有50%以上的有机物，极易腐败，并产生恶臭，因此如何对污泥进行处理以保持污泥资源化有效利用是个需要解决的问题。发明内容
本发明实施方式提供一种剩余污泥的处理方法，可以解决目前对剩余污泥的处理与处置方法均存在成本高，易二次污染的问题；该方法高效经济使处理后污泥保持减量化和无害化可以直接回收利用。
为解决上述问题本发明提供的技术方案如下
本发明实施方式提供一种剩余污泥的处理方法，该方法包括
预处理将剩余污泥送入污泥浓缩池进行浓缩；
水解处理将经过上述预处理步骤处理的污泥送入密闭式反应容器中，在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解；
沉淀处理将上述水解处理步骤处理后的污泥沉淀10 30分钟后，除去污泥上清液，对污泥进行干化，干化后得到能直接作为土地利用的污泥。
上述处理方法还包括
上清液处理将沉淀处理步骤中除去的上清液通过化学反应回收所述上清液中的氮和磷作为对污水处理的碳源。
上述处理方法中，所述水解步骤中密闭式反应容器采用间歇式运行反应器；
在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解包括
对间歇式运行反应器内污泥进行加压后再升温，最后压力达到2. 0 5. OMPaJ^ 度达到180 250°C，持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解；
或者，
对间歇式运行反应器内污泥进行升温后再加压，最后温度达到180 250°C，压力达到2. 0 5. OMPa,持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
上述处理方法中，所述水解步骤中密闭式反应容器采用连续式运行反应器；
在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解包括
使连续式运行反应器内保持恒定的温度和压力，温度为180 250°C，压力为 2. 0 5. OMPa,持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
上述处理方法中，所述水解步骤中由纯氧或空气提供对污泥进行水解的压力，在好氧反应下对污泥进行水解；或者，由氮气或惰性气体提供污泥水解压力，在厌氧反应下对污泥进行水解。
上述处理方法中，所述沉淀处理步骤中，所述对污泥进行干化，为采用自然干化。
由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式提供的污泥处理方法，通过预处理、水解及沉淀处理，可以使处理后的污泥直接作为土地用泥土使用。该方法处理工艺简单，成本低，对有害及容易造成二次污染的污泥可有效处理，使其无害化、减量化并保持稳定。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种剩余污泥的处理方法，可对污泥进行有效处理，使处理后污泥无害化、减量化并保持稳定，如图1所示，该方法包括以下步骤
预处理将剩余污泥送入污泥浓缩池进行浓缩；
水解处理将经过上述预处理步骤处理的污泥送入密闭式反应容器中，在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解；
沉淀处理将上述水解处理步骤处理后的污泥进行快速沉淀(沉淀时间为10 30分钟)后，除去污泥上清液，对污泥进行干化，干化后得到能直接作为土地利用的污泥。 可实现剩余污泥的无害化、资源化利用。
上述处理方法还包括上清液处理将沉淀处理步骤中除去的上清液通过化学反应回收所述上清液中的氮和磷作为对污水处理的碳源。进而实现对从所处理剩余污泥中回收处理污水的碳源，实现了剩余污泥的资源化利用。
上述处理方法的水解步骤中，采用的密闭式反应容器可采用间歇式运行反应器， 利用间歇式运行反应器在一定压力和温度条件下将污泥进行水解，具体包括对间歇式运行反应器内污泥进行加压后再升温，最后压力达到2. 0 5. OMPa，温度达到180 250°C， 持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解；
或者，对间歇式运行反应器内污泥进行升温后再加压，最后温度达到180 250°C，压力达到2. 0 5. OMPa，持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
上述处理方法的水解步骤中，采用的密闭式反应容器可采用连续式运行反应器， 利用连续式运行反应器在一定压力和温度条件下将污泥进行水解，具体包括使连续式运行反应器内保持恒定的温度和压力，温度为180 250°C，压力为2. 0 5. OMPa，持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
上述处理方法的水解步骤中可由纯氧或空气提供对污泥进行水解的压力，在好氧反应下对污泥进行水解；或者，可由氮气或惰性气体提供污泥水解压力，在厌氧反应下对污泥进行水解。
上述处理方法的沉淀处理步骤中，对污泥进行干化，为采用自然干化。
本发明实施例的处理方法与现有污泥处理处置方法相比较，具有以下有益效果
1)本发明的处理方法污泥减量化效果明显，相对于剩余污泥，污泥脱水性能大大提高，污泥沉降比可以减少80%以上，污泥干固体质量可以减少50%以上。
2)本发明的处理方法的污泥处理处置成本大大降低，相对于常规污泥处理处置方法，本发明方法无需污泥消化、污泥调节和机械脱水等过程，这样就使污泥处理占地面积大大减小，综合处理费用可以减少50%以上，且处理过程中及处理后的污泥无二次污染，符合污泥处理减量化、无害化和资源化的原则。
3)本发明的处理方法在确保处理污泥减量化和无害化的前提下，将污泥水解产生的氮和磷进行回收，并将上清液回流至污水处理单元，由于上清液中含有较高浓度的可生化性较好的有机物，在一定程度上解决了污水处理单元有机碳源不足的问题。
本发明的处理方法处理效果好和经济性能高，均大幅优于目前的剩余污泥处理方法。
下面通过具体实施例对上述处理方法作进一步说明。
实施例
本实施例提供一种剩余污泥的处理方法，所处理的剩余污泥检测指标如下污泥含水率=99. 3%, SV30 = 98%, MLSS = 5650mg/L, MLVSS = 3616mg/L ；污泥上清液 COD =22. lmg/L, BOD5= 13. 48mg/L。
具体处理步骤如下
(1)预处理将剩余污泥送入污泥浓缩池进行重力浓缩，降低污泥的含水率至约 98. 7% ；
(2)水解处理将步骤(1)中经过预处理的污泥送入密闭式反应容器，在4MPa压力和200摄氏度条件下，将污泥进行水解，使污泥中的大部分有机物转移至污泥水中，同时污泥固体的质量大大降低，且污泥中的病原体在该反应条件下被杀死；
(3)沉淀处理将步骤O)中的污泥进行30分钟沉淀后，撇去污泥上清液，进行自然干化，自然干化后的污泥直接用于土地利用。
在上述方法基础上，还可以设置(4)对反应后污泥的上清液处理的步骤将步骤 (3)中污泥上清液中的氮和磷通过化学反应从上清液中析出后进行回收，然后作为优质碳源，回流至污水处理厂的厌氧池或缺氧池，解决了碳源不足的问题。
经过上述处理后的污泥减量及资源化效果如下污泥SV3tl减少率=83.8%, MLSS 减少率=58. 0%，MLVSS 减少率=83. 2%,MLVSS/MLSS = 0. 25 ；污泥上清液 COD = 5685mg/ L, BOD5 = 3297mg/L，可生化性 B0D5/C0D = 0. 58。
与现有污泥处理处置方法相比较，本发明实施例的处理方法污泥减量化效果明显，相对于剩余污泥，污泥脱水性能大大提高，污泥沉降比可以减少80%以上，污泥干固体质量可以减少50%以上。该处理方法的污泥处理处置成本大大降低，相对于常规污泥处理处置方法，该处理方法无需污泥消化、污泥调节和机械脱水等过程，这样就使污泥处理占地面积大大减小，综合处理费用可以减少50%以上，且处理过程中及处理后的污泥无二次污染，符合污泥处理减量化、无害化和资源化的原则。该处理方法在确保处理污泥减量化和无害化的前提下，将污泥水解产生的氮和磷进行回收，并将上清液回流至污水处理单元，由于上清液中含有较高浓度的可生化性较好的有机物，在一定程度上解决了污水处理单元有机碳源不足的问题。综上所述，本发明的处理方法处理效果好和经济性能高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种剩余污泥的处理方法，其特征在于，该方法包括预处理将剩余污泥送入污泥浓缩池进行浓缩；水解处理将经过上述预处理步骤处理的污泥送入密闭式反应容器中，在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解；沉淀处理将上述水解处理步骤处理后的污泥沉淀10 30分钟后，除去污泥上清液， 对污泥进行干化，干化后得到能直接作为土地利用的污泥。
2.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，还包括上清液处理将沉淀处理步骤中除去的上清液通过化学反应回收所述上清液中的氮和磷作为对污水处理的碳源。
3.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，所述水解步骤中密闭式反应容器采用间歇式运行反应器；在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解包括对间歇式运行反应器内污泥进行加压后再升温，最后压力达到2. 0 5. OMPa，温度达到180 250°C，持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解；或者，对间歇式运行反应器内污泥进行升温后再加压，最后温度达到180 250°C，压力达到 2. 0 5. OMPa,持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
4.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，所述水解步骤中密闭式反应容器采用连续式运行反应器；在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解包括使连续式运行反应器内保持恒定的温度和压力，温度为180 250°C，压力为2. 0 5. OMPa，持续时间为10 30分钟，完成对污泥的水解。
5.根据权利要求1、3或4所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，所述水解步骤中由纯氧或空气提供对污泥进行水解的压力，在好氧反应下对污泥进行水解；或者，由氮气或惰性气体提供污泥水解压力，在厌氧反应下对污泥进行水解。
6.根据权利要求1所述的剩余污泥的处理方法，其特征在于，所述沉淀处理步骤中，所述对污泥进行干化，为采用自然干化。
全文摘要
本发明公开了一种剩余污泥的处理方法，属污泥处理领域。该方法包括预处理将剩余污泥送入污泥浓缩池进行浓缩；水解处理将经过上述预处理步骤处理的污泥送入密闭式反应容器中，在一定压力和温度条件下，将污泥进行水解；沉淀处理将上述水解处理步骤处理后的污泥进行快速沉淀后，除去污泥上清液，对污泥进行干化，干化后得到能直接作为土地利用的污泥。该方法处理工艺简单，成本低，对有害及容易造成二次污染的污泥可有效处理，使其无害化、减量化并保持稳定。
文档编号C02F11/12GK102491606SQ201110363880
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者刘金泉, 李爱华, 王俊安, 王凯, 靳志军 申请人:北京伊普国际水务有限公司