生物污泥减量方法与流程

本发明涉及一种废弃物处理方法，特别是涉及一种生物污泥减量方法。

背景技术：

生物污泥为废(污)水处理厂的生物处理系统进行生物反应所产生的固体废弃物，所述的生物污泥主要成分有：具有活性的微生物群体、微生物代谢的残留物质、污水挟带的有机物质，及污水挟带的无机物质。

参阅图1，为一现有的生物污泥处理方法，适用于处理一含有微生物的生物污泥，并包含一脱水步骤11、一干燥步骤12，及一处置步骤13。该脱水步骤11是先添加高分子混凝剂形成大颗絮状物后，再以离心或者过滤的方式予以分离该生物污泥的水分，并制成一污泥饼。而该干燥步骤12则进一步利用烘烤的方式，再次减少该污泥饼的含水量。最后，该处置步骤13是将减少含水量的污泥饼进行掩埋或者焚烧。

然而，该生物污泥处理方法并未对该生物污泥中所含的微生物进行针对性处理，因此就算在该处置步骤13中进行掩埋，仍有可能因其中所含的混凝剂与微生物而对土壤造成不良影响。而纵然在该处置步骤13中进行焚烧，可减少微生物对环境的影响，但该生物污泥处理方法并未能有效减量，也因而造成污泥处理成本大幅提高，且消耗大量能源，不利于环境友善和节能减碳。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能完全破坏微生物的细胞壁，溶出微生物的细胞内物质，并且有效达成生物污泥减量的生物污泥减量方法。

本发明生物污泥减量方法，适用于处理一含有微生物的生物污泥，并包含：一细化步骤、一接触步骤，及一反应步骤。

由于该生物污泥通常为呈絮状的菌胶团，故该细化步骤是在一受限空间中注入该生物污泥与水，以水力振荡方式冲击该生物污泥，将该生物污泥的菌胶团破碎而细化，借此增加该生物污泥的接触面积，以利于对该生物污泥进行后续的反应和处理。

该接触步骤是在一接触空间中引入臭氧，使细化后的该生物污泥与臭氧接触，并进行初步的反应，通过臭氧的强氧化特性而氧化微生物的细胞壁。

该反应步骤是在一反应空间内使该生物污泥与臭氧在强烈的气水振荡下完全混合进行反应，使臭氧对该生物污泥所含的微生物的细胞壁进行破坏，蚀穿该生物污泥所含的微生物的细胞壁，以完成破壁溶胞反应，使该生物污泥所含的微生物发生通透性畸变而溶解死亡，并溶出细胞内所含的物质，而溶出胞内物质后，即能大量减少固体分离后的固体物质含量。

较佳地，前述生物污泥减量方法，其中该生物污泥减量方法，还包含一个压滤步骤，以一台压滤机对与臭氧反应后的该生物污泥进行加压过滤，分离该生物污泥的水分，使该生物污泥形成一个污泥饼。

较佳地，前述生物污泥减量方法，其中在该细化步骤中，是使在该受限空间中的该生物污泥的重量百分浓度维持在1％至1.5％。

较佳地，前述生物污泥减量方法，其中在该接触步骤中，引入的臭氧的重量是配合该生物污泥的干基重量。

较佳地，前述生物污泥减量方法，其中该生物污泥每1克的干基重量，是配合引入0.06至0.13克的臭氧。

本发明的有益效果在于：通过利用臭氧与生物污泥中微生物的充分反应，破坏微生物的细胞壁并使得微生物细胞内的物质溶出，大量减少固体物质含量，进而可使生物污泥有效减量。

附图说明

图1是一流程图，说明一现有的生物污泥处理方法；

图2是一流程图，说明本发明生物污泥减量方法的一实施例；及

图3是一示意图，说明执行该实施例的设备。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图2，为本发明生物污泥减量方法的实施例，该实施例适用于处理一产生于废(污)水处理厂的生物处理系统，且含有微生物的生物污泥。该实施例包含：一细化步骤21、一接触步骤22、一反应步骤23，及一压滤步骤24。

参阅图2与图3，由于该生物污泥通常为呈絮状的菌胶团，故该细化步骤21是通过一泵浦41提供动力，并由一射流器42而朝向一受限空间31注入重量百分浓度在1％至1.5％的呈液态的生物污泥，并在该受限空间31内以水力振荡的方式冲击该生物污泥，以破碎菌胶团而使该生物污泥细化，借此增加该生物污泥的接触面积，以利于对该生物污泥进行后续的处理。

该接触步骤22是在一接触空间32中以负压引入臭氧，而引入的臭氧的重量是配合该生物污泥的干基重量，经过实际操作并且评估计算，每1克干基生物污泥，是配合引入0.06至0.13克的臭氧，能达成较佳的处理效果。另外，为了使呈液态的该生物污泥均匀地与所引入的臭氧充分接触，在该接触空间32中还需要设置多个使呈水流状的生物污泥均匀分配的整流件43，使细化后的生物污泥经由该等整流件43整流而与臭氧均匀地充分接触。

该反应步骤23是通过一泵浦44提供动力，在一反应空间33内产生气水振荡，使该生物污泥、水，以及臭氧三相得以充分地混合，并且使该生物污泥中所含的微生物能与臭氧进行彻底的反应，使臭氧确实破坏该生物污泥所含的微生物的细胞壁。而当所述的微生物的细胞壁被破坏时，所述的微生物会发生通透性畸变而溶解死亡，并释出细胞内的物质，使所述的微生物占据较少的固体体积，故能借此处理方式而使该生物污泥减量。要特别说明的是，在该反应空间33中未完全消耗的臭氧，能通过一个气液分离装置45分离，并且由一回收管路46导引回该受限空间31，以彻底利用所导入的臭氧，并且在该受限空间31使后续欲进行处理的生物污泥能先行与部分臭氧接触，以增加所述的微生物与臭氧反应的机会，优化该生物污泥的减量效果。

该压滤步骤24是在该生物污泥与臭氧彻底反应后，以一压滤机 (图未绘示)对该生物污泥进行加压过滤。要先行说明的是，由于该压滤机为相关领域常用的设备，故于此不再多加叙述相关的技术特征。经由该压滤机的处理作业，能分离该生物污泥的水分，此时，已溶解死亡的微生物残余物会随着水分而被滤除，减量后的该生物污泥则以加压方式处理为一污泥饼。当该生物污泥经由该实施例而处理为该污泥饼后，由于该生物污泥含有可供后续利用的成分，只要视前端产业的类型而评估该污泥饼的成分，还能将该污泥饼回收而再利用，以落实废弃物处理再利用的环保理念。例如，由于该生物污泥经过破壁溶胞后的成分大部份为有机物质、氮与磷，可经由厌氧反应产生甲烷，制成回收能源，或在不影响环境的情况下，将该污泥饼当作肥料使用。