污水厂脱水污泥连续快速零排污的资源化处理工艺的制作方法

文档序号:11927913阅读:268来源:国知局

本发明涉及污水厂脱水污泥连续快速零排污的资源化处理工艺,属于环保固废处理领域。



背景技术:

2015年国务院颁布的《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号)明确提出加强城镇污水处理、污泥处置的要求:现有城镇污水处理设施,要因地制宜进行改造,2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求;按照国家新型城镇化规划要求,到2020年,全国所有县城和重点镇具备污水收集处理能力,县城、城市污水处理率分别达到85%、95%左右;污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地;现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。

21世纪以前,我国城镇污水厂产生的污泥大多数采用脱水后直接进行填埋、焚烧等方式处理,这就造成了:(1)污泥体积庞大,造成污泥处置费用庞大;(b)污泥极不稳定,污泥中有机成分一旦发生腐败变质对环境会造成严重的二次污染;(3)污泥中的有用资源未得到利用,带来了资源的浪费,不符合可持续发展的目标。

世界水环境组织为了准确的反映绝大多数城镇污水厂污泥具有重新利用的价值,将污水厂污泥更名为“生物固体”,其确切含义是:“一种能有效利用的、富含有机质的城市污染物”。随着污水管网建设、排污管理规范化,城镇污水厂污泥中的有害物质(限于其农用、林用的有毒有机物、重金属)逐渐减少,因此,污泥土地利用资源化(林肥、农肥)利用应该是污泥处置的最终目的。但传统的污泥堆肥方法(好氧、厌氧、两相消化)存在占地大、需要时间长、无害化不彻底等缺点。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明所要解决的技术问题,就是提出一种污水厂脱水污泥连续快速零排污的资源化处理工艺。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案予以实现:

一种污水厂脱水污泥连续快速零排污的资源化处理工艺,包括:

(1)运输混合反应步骤:利用加装了复合生物酶投药装置的旋转搅拌罐车接收污水厂脱水后的污泥,按照质量比0.05-0.10%的比例添加复合生物酶至污泥中,通过旋转搅拌罐车在运输过程的充分搅拌,使复合生物酶与污泥充分混合,消灭污泥中的原生动物、丝状菌,破裂污泥菌胶团、有机物颗粒,微生物细胞壁,并络合重金属离子;其中,所述复合生物酶包括生物菌种和化学添加剂,所述生物菌种为蛋白质分解菌,所述化学添加剂为重金属络合剂。

(2)综合反应步骤:将经上述处理得到的污泥倒入标准化容器,输送到卧式圆柱体反应釜,在蒸汽供应装置、时控温控系统的联动控制下,污泥在反应釜中依次进行升温消化、恒温水解、高温杀菌、降温稳定化,最后将水解泥浆泵送至泥浆储存罐中;

(3)压滤分离步骤:利用污泥螺杆泵将水解泥浆泵入板框压滤机进行泥水分离,得到资源化初步产品:蛋白质营养土、氨基酸营养液,分别存储于营养土储罐、营养液储罐;

(4)产品精加工步骤:①向营养土储罐中添加有益菌种和营养素,提高蛋白质营养土的利用价值;②氨基酸营养液通过浓缩装置浓缩成酵母膏,蒸发水分冷凝成水,作为生产用水。

作为优选地,所述污泥为污水厂产生的剩余污泥采用PAM药剂调理,并经压滤机压滤后产生,含水率为75%-80%。

作为优选地,所述步骤(1)中蛋白质分解菌为米曲霉,所述重金属络合剂为乙二胺四乙酸二钠、氨基乙酸中的至少一种。

作为优选地,所述步骤(2)中卧式圆柱体反应釜材料为耐高温耐腐蚀碳钢。

作为优选地,所述步骤(2)中蒸汽供应装置提供的蒸汽为饱和蒸汽,压力为1.0-1.2Mpa。

作为优选地,所述步骤(2)中升温消化反应时间为40-60min、恒温水解反应时间为60-80min、高温杀菌反应时间为10-20min、降温稳定化时间为30min,整个综合反应时间为150-180min。

作为优选地,所述步骤(2)中升温消化温度为30-55℃、恒温水解温度为55℃、高温杀菌温度控为80℃、降温稳定化温度为20-50℃。

作为优选地,所述步骤(4)中氨基酸营养液的浓缩装置为MVR装置或多效蒸发装置。

作为优选地,所述步骤(4)中有益菌种为光和菌、酵母菌中的至少一种,所述营养素为秸秆粉、维生素、微量元素中的至少一种。

本发明主要是通过复合生物酶、中压低温水解反应,将污水厂脱水后的污泥直接制成或进一步加工成安全高效的有机肥(固态、液态),实现了污泥的资源化处理。

本发明在技术、管理、经济上具有明显的优势:

1、本发明充分利用了污泥作为一种能有效利用的、富含有机质的城市污染物的特点,以生物技术为核心对其进行高效处理,是一个处理城镇污泥资源化利用的高效技术路线;本发明处理污泥全过程无臭无害、无新污染物产生。

2、本发明利用生物酶对污泥中的有毒有害物质进行分解,无污染、效率高、成本低;利用微量的化学添加剂与污泥中的重金属进行络合,使重金属得到钝化而不影响后续处理及产品品质。

3、本发明采用的旋转搅拌罐车运输污泥,除了满足装载运输要求,还作为污泥处理第一级反应器,既节省处理场地需求,又能使污泥进行初步反应,分解有毒有害物质,避免了污泥暂存过程中的恶臭气体产生,杜绝了二次环境污染。

4、本发明的场地可以充分利用废旧的灰砂砖、充气砖厂进行适当的改造,减免了新工艺对新增场地需求。

5、本发明的蒸汽除了直接利用锅炉燃烧物料产生之外,也可以利用废能(如水泥厂废热烟气、玻璃厂废热烟气)。

6、本发明消化水解杀菌反应效率高,污泥到场至形成产品的时间短。

7、本发明产品品质优等,市场化价值高,可作为有机肥、土壤修复剂、生物絮凝剂、微生物营养物。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明,下面将对本发明作进一步的说明。

一种污水厂脱水污泥连续快速零排污的资源化处理工艺,将城市污水厂产生的污泥采用PAM絮凝剂调理,并经压滤机压滤后产生的脱水污泥存放于脱水污泥储罐;脱水污泥卸装至旋转搅拌罐车,根据污泥性质(定期检测)、污泥装载量,由复合生物酶加药装置按照质量比0.05-0.10%的比例向旋转搅拌罐车添加适量的复合生物酶;其中,所述复合生物酶包括生物菌种和化学添加剂,所述生物菌种为蛋白质分解菌,如米曲霉,所述化学添加剂为重金属络合剂,如乙二胺四乙酸二钠、氨基乙酸中的至少一种;

在运输过程中,旋转搅拌罐车启动旋转搅拌,使复合生物酶与污泥进行充分混合与反应,分解有毒有害物质,避免了污泥运输、暂存、处置过程中的恶臭气体产生,杜绝了二次环境污染;

到场后污泥倒装至标准化容器中,待装填量符合处理量要求,通过轨道推进器推入碳钢材质的卧式圆柱体反应釜;启动蒸汽供应装置、时控温控系统控制卧式圆柱体反应釜中污泥的消化水解杀菌稳定化过程,以保证污泥的水解效果,其中,蒸汽供应装置提供的蒸汽为饱和蒸汽,压力为1.0-1.2Mpa;升温消化反应时间为40-60min、恒温水解反应时间为60-80min、高温杀菌反应时间为10-20min、降温稳定化时间为30min,整个综合反应时间为150-180min;升温消化温度为30-55℃、恒温水解温度为55℃、高温杀菌温度控为80℃、降温稳定化温度为20-50℃;反应完成的污泥变成稠状泥浆,通过水泵泵送至泥浆储存罐中,泥浆再通过污泥螺杆泵泵送至板框压滤机进行泥水分离;经板框压滤机分离后等到可直接利用的初产品:蛋白质营养土和氨基酸营养液,并将蛋白质营养土和氨基酸营养液分别储存于营养土储罐和营养液储罐;根据市场需求可对初产品进行精加工,在营养土中添加有益菌种和营养素,使其进行发酵生殖产生高营养有机肥;采用液体浓缩装置对营养液进行浓缩产生的浓液储存于浓液储存罐,再灌装成瓶装浓液,其中,有益菌种为光和菌、酵母菌中的至少一种,所述营养素为秸秆粉、维生素、微量元素中的至少一种。

其通过复合生物酶、中压低温水解反应,将污水厂脱水后的污泥直接制成或进一步加工成安全高效的有机肥(固态、液态),实现了污泥的资源化处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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