CN109912149B - 一种剩余污泥厌氧干化处理方法 - Google Patents
一种剩余污泥厌氧干化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109912149B CN109912149B CN201711325662.6A CN201711325662A CN109912149B CN 109912149 B CN109912149 B CN 109912149B CN 201711325662 A CN201711325662 A CN 201711325662A CN 109912149 B CN109912149 B CN 109912149B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sludge
- treatment
- anaerobic
- treatment method
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 208
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 12
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 10
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 108010078777 Colistin Proteins 0.000 claims description 8
- 108010040201 Polymyxins Proteins 0.000 claims description 8
- 229960003346 colistin Drugs 0.000 claims description 8
- JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N n-[(2s)-4-amino-1-[[(2s,3r)-1-[[(2s)-4-amino-1-oxo-1-[[(3s,6s,9s,12s,15r,18s,21s)-6,9,18-tris(2-aminoethyl)-3-[(1r)-1-hydroxyethyl]-12,15-bis(2-methylpropyl)-2,5,8,11,14,17,20-heptaoxo-1,4,7,10,13,16,19-heptazacyclotricos-21-yl]amino]butan-2-yl]amino]-3-h Chemical compound CC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O.CCC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N 0.000 claims description 8
- XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N polymyxin E1 Natural products CCC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N polymyxin E2 Natural products CC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- CXRFDZFCGOPDTD-UHFFFAOYSA-M Cetrimide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C CXRFDZFCGOPDTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- VBIIFPGSPJYLRR-UHFFFAOYSA-M Stearyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C VBIIFPGSPJYLRR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M dodecyltrimethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- CEYYIKYYFSTQRU-UHFFFAOYSA-M trimethyl(tetradecyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C CEYYIKYYFSTQRU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 39
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 238000003836 solid-state method Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种剩余污泥厌氧干化处理方法，所述处理方法首先将剩余活性污泥送入高速剪切均化槽中，然后向均化槽中加入处理剂，剪切均化后送入污泥厌氧发酵罐进行厌氧制气，沼气回收，厌氧后污泥送入污泥脱水机进行脱水，得到脱水泥饼和污水，所述污水送去污水厂进一步处理，所得的脱水泥饼送入成型机挤成条状，然后通过输送带进入沼气加热多层网带式低温干化箱干化，得到含水率小于15%的干化污泥。本发明方法可以将剩余污泥的含水率降为15%以下，大大降低污泥体积，干化能耗自给，干化污泥可作为进一步资源化原料或焚烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种剩余活性污泥处理方法，尤其涉及一种剩余污泥的细胞破壁、厌氧消化制气、干化处理方法。
背景技术
剩余活性污泥作为污水处理的剩余产物，含水率高达97%以上，易腐烂，有恶臭，并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质，直接排放会给环境带来严重的二次污染。污泥的处理、处置在污水处理中是不可或缺的，少了这一环节，污水处理就不算真正完成。自20世纪80年代起，我国开始大规模的建设现代污水处理厂，但一直忽视了污泥处理、处置的重要性， 据资料统计显示，欧美等发达国家在污水处理厂的建设中，污泥处理、处置的投资占总投资的50%～70%，而我国相对较低。国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等，或采用其中几个方法的组合模式。
厌氧消化是目前国际上常用的污泥生物处理方法，即污泥中的有机物在厌氧的条件下被厌氧菌群最终分解的过程。污泥经厌氧消化后达到减量化的目的同时还回收一部分能源减轻后续处理负担。厌氧消化处理可以产生能量，杀死污泥中的病原微生物，消除恶臭。污泥经过处理后其体积可减少30~50%。我国应用最广的厌氧消化技术是厌氧中温消化技术。污泥中温厌氧消化工艺作为一种传统的处理工艺存在着一些问题。由于污泥固体属难生物降解物质，因此厌氧消化停留时间长，一般在20~30d的停留时间下才能达到中等程度的降解，约30~50%；污泥在池内的停留时间过长，造成池体体积庞大，操作管理复杂；产气中甲烷含量低。国内许多大型污水处理厂一般均建有污泥消化池，但真正能够正常运行使用的却不多。
污泥干化技术是将含水率较高的污泥用热气加热，逐渐干化，污泥干化后在化学性质、微生物学质量、农业价值和可接受程度等方面都有极大改善，含水率大大降低，污泥体积也缩小，处理后的污泥与水泥生产中的煤粉物理性质接近，可以考虑供水泥厂使用。此方法除了要在物理性质和化学性质方面对污泥进行改善，更重要的是处理后的污泥要具有良好的力学性质。干化处理污泥方面的优势为处理彻底、处理产物可利用，变废为宝，可带来经济效益。
高瑞丽等（食品与生物技术学报，2009年第28卷第1期，107-111）报道了“不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响”，研究了不同预处理方法对剩余污泥固态法厌氧消化产沼气过程的影响。结果表明：不同的预处理方法均可不同程度地提高产气量和甲烷含量。其中，经酶法处理后，剩余污泥前4 h产气速率最快，平均每小时为3129 mL/g；经热处理后，剩余污泥累积产气量最多，为45180 mL/g，比对照提高了230%；而经微波处理后，剩余污泥所产沼气中甲烷质量分数最高，为62126%，比对照增加了130%。但是，热和微波处理在工业应用上存在能耗高投资大等问题。
CN 102424507A公开了一种利用强化预处理促进剩余污泥厌氧消化的方法，将城市污水处理厂剩余污泥经重力浓缩，之后加入一定量的次氯酸钠，快速搅拌后送入超声波反应器中进行超声处理。经过超声波和次氯酸钠的协同作用，污泥中细菌细胞壁结构被破坏，细胞内含物外泄，水中溶解性有机物含量增加，经过一定时间的处理，将污泥送入厌氧消化反应器中进行后续的中温厌氧消化；厌氧消化产生的生物气体经过气体收集装置后综合利用。经处理后污泥中SCOD浓度提高了约27倍，生物气产量提高了54.4%，生物气中甲烷含量提高了约10%，在很大程度上降低了超声波处理的能耗。但是该发明采用的超声波预处理技术存在投资费用高，处理成本高等问题。很难大规模应用于我国剩余污泥预处理的现状。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种剩余活性污泥厌氧干化处理方法。该方法采用药剂调理和机械破壁技术对污泥进行预处理，加快厌氧过程段的产气速率，产生的沼气作为多层网带式低温干化箱加热空气的热源，实现能量自给。
本发明提供一种剩余活性污泥厌氧处理方法，所述处理方法包括如下内容：
（1）使用高速剪切均化槽，其用于接收剩余活性污泥和处理剂，处理后得到第1料流，其中所述处理剂包括高氯酸钠、磷酸三丁酯和助剂，所述助剂为多粘菌素和/或粘杆菌素；
（2）使用厌氧发酵罐，其用于接收厌氧颗粒污泥和来自高速剪切均化槽的第1料流，处理后得到沼气和第2料流；
（3）使用污泥脱水机，其用于接收来自步骤（2）得到的第2料流，第2料流经脱水处理后得到第3料流和污水；
（4）使用成型机，其用于接收并处理来自步骤（3）得到的第3料流，经成型机处理后，得到成型污泥；
（5）使用干燥装置，其用于接收来自步骤（4）得到的成型污泥，处理后得到含水率小于15%的干化污泥。
本发明处理方法中，步骤（1）中所述剪切均化处理在0～30℃下处理0.5～2h。
本发明处理方法中，步骤（1）中所述磷酸三丁酯的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:400～1:50，助剂的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:700～1:80。
本发明处理方法中，步骤（1）中处理剂中高氯酸钠的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:600～1:80。
本发明处理方法中，步骤（2）所述厌氧发酵罐是一个带有搅拌及加热功能的反应罐，并装有产气计量及收集系统。
本发明处理方法中，步骤（2）中所述厌氧颗粒污泥的加入量为步骤（1）处理后的剩余活性污泥体积的1/10～1/5。所述厌氧颗粒污泥可以是各类正常发酵的厌氧污泥或各类商品化的沼气发酵菌剂。
本发明处理方法中，步骤（1）所述高速剪切均化槽的顶部固定安装3-5根旋转杆，每根旋转杆上带有4-6个六叶镭射切割刀片，所述旋转杆的转速为10000-30000r/min，优选为20000r/min。
本发明处理方法中，步骤（3）所述污泥脱水机可以是离心脱水机、板框压滤机、叠式污泥脱水机、带式压滤机中的一种或几种。
本发明处理方法中，步骤（4）所述破壁脱水后的污泥经成型机挤成条状，所述条状污泥的直径为4～6mm。
本发明处理方法中，步骤（4）所述成型后的污泥经输送带进入干燥装置，所述干燥装置为多层网带式低温干化箱，所述干化箱内置多层可独立、且水平转动的网带，为载气与污泥提供能够充分接触的空间，污泥在网带上水平运动，与垂直流动的空气形成错流，空气能够从污泥中穿越过去，形成良好的对流接触干燥条件，能够提高脱水效率，促进污泥快速脱水。当成型后的污泥自上而下经过层层网带时便经过了干化处理。所述多层网带式低温干化箱将空气经加热后作为干化箱的干化载气，所述加热空气的方式采用太阳能加热器加热，或者直接利用步骤（2）中得到的沼气作为加热介质加热空气，加热后的干化载气温度≥40℃，湿度＜10%，载气量200-700m3/h，污泥在箱内停留时间约为1-4h。
本发明处理方法中，步骤（1）所述的处理剂中还可以加入助剂B，所述助剂B为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。所述助剂B的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:100～1:50。
本发明处理方法中，步骤（5）得到的干化污泥可以进一步资源化处理或焚烧，干化过程产生的尾气由引风机引入尾气装置处理后排空，所述尾气处理装置可以为超重力尾气处理装置。
与现有技术相比，本发明处理方法具有如下特点：
1、本发明处理方法中，通过处理剂中高氯酸钠、磷酸三丁酯、多粘菌素和/或粘杆菌素、助剂B的协同作用下，可以加剧活性污泥中微生物细胞膜的破裂使细胞内含物更迅速的释放，从而实现细胞破碎的目的。尤其是高氯酸钠和磷酸三丁酯的使用，可以大大提高处理剂的活性，提高处理剂杀菌、灭活的作用，加速细胞壁及细胞膜的溶解。
2、本发明方法中，对破壁后的污泥进行厌氧消化制气。在有机物厌氧生物降解的过程中，水解过程通常比较缓慢，是整个厌氧制气过程的限速步骤。剩余污泥中的大部分有机物存在于微生物细胞内，微生物细胞的细胞壁是一个稳定的半刚性结构，属于难降解的惰性物质。对污泥微生物细胞进行破壁可以使细胞内含物溶出，进入水相，在胞外酶的作用下快速水解为小分子化合物，加快厌氧消化速率，提高产气量。厌氧消化过程不仅能够实现污泥减量化无害化还可以回收沼气，作为干化过程能源。
3、本发明方法中，对厌氧消化后的污泥进行脱水后通过挤条机剂成条状。通过挤条成形，有利于分散和均布污泥，减小污泥内水分脱除阻力。
4、本发明中的干化箱通过厌氧段收集的沼气作为能源加热空气，经加热后的空气引作干化箱的低温干化载气，充分利用了自身生产的沼气，无需利用外部能量。该干化箱内置多层可独立、且水平转动的网带结构，为载气与污泥提供能够充分接触的空间。污泥在网带上水平运动，与垂直流动的空气形成错流，空气能够从污泥中穿越过去，形成良好的对流接触干燥条件，能够提高脱水效率，形成快速脱水机制。当成型后的污泥自上而下经过层层网带时便经过了干化处理。该干化箱无需引入其他热源，能耗低，低温处理不会引起粉尘爆炸等危险，污泥组分挥发少。干化后污泥含水率降至15%以下。
附图说明
图1为本发明所述剩余活性污泥厌氧干化处理方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不因此限制本发明。
如图1所示本发明是通过如下工艺过程实现的：剩余活性污泥1通过污泥泵2泵入高速剪切均化槽3中，与药剂14混合后进行污泥机械破壁处理，破壁后得到的第1料流污泥进入污泥厌氧发酵罐4，加入厌氧颗粒污泥20后进行厌氧消化，厌氧产生的沼气13经产气计量收集系统15进行计量并收集后用于空气加热器9的能源加热空气10，加热后的空气作为多层网带式低温干化箱7的低温干化载气，厌氧处理后得到的第2料流污泥经污泥脱水机5进行脱水处理，得到第3料流泥饼18和污水16，其中污水16排入污水处理场17进行后续处理，脱水后的泥饼18送入成型机6挤成条状，得到成型污泥，所述成型条状污泥再通过输送带进入多层网带式低温干化箱7进行低温干化处理，干化过程产生的尾气19由引风机11引入超重力尾气处理装置12处理后排空，干化后的污泥8可用作进一步资源化处理或焚烧。
实施例1
以某污水处理场剩余污泥为例说明本发明具体实施例。向200kg该种含水率为98.5%的剩余污泥中加入1.2%TS污泥（TS为污泥总固体含量）的高氯酸钠和2%TS磷酸三丁酯并加入1.25%TS污泥的多粘菌素后，启动高速剪切刀以20000r/min转速对污泥进行高速剪切破壁2h。破壁后污泥VSS削减率为27.74%，SCOD增加了原污泥的24.95倍。破壁后污泥通入厌氧发酵罐，加入1/8剩余污泥体积的厌氧颗粒污泥进行厌氧消化，控制温度为35℃。经厌氧消化16d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了44.26%。消化后污泥进行离心脱水，脱水后污泥含水率降至61.23%，将污水排入污水处理场生化单元进行进一步处理，脱水后泥饼进入压滤机压制成3mm条状污泥经输送带进入多层网带式低温干化箱，空气作为干化载气经厌氧发酵罐产生的沼气作为能源加热至40℃，干化箱内湿度为8%，载气量500m3/h，污泥在箱内停留时间为1.5h，干燥后污泥含水率降至10.4%。
实施例2
与实施例1基本相同，不同之处为处理剂为0.18%TS污泥的高氯酸钠和0.25%TS磷酸三丁酯，并加入0.15%TS污泥的粘杆菌素，其他工艺条件及步骤同实施例1。破壁后污泥VSS削减率为26.64%，SCOD增加了原污泥的23.60倍。经厌氧消化18d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了41.52%。脱水后污泥含水率为62.56%。干燥后的剩余污泥含水率降至11.8%。
实施例3
与实施例1基本相同，不同之处为处理剂为0.8%TS污泥的高氯酸钠和1%TS污泥的磷酸三丁酯，并加入0.5%TS污泥的多粘菌素和0.5%TS污泥的粘杆菌素，其他工艺条件及步骤同实施例1。破壁后污泥VSS削减率为30.03%，SCOD增加了原污泥的28.26倍。经厌氧消化15d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了52.91%。脱水后污泥含水率为60.48%。干燥后的剩余污泥含水率降至9.2%。
实施例4
与实施例1基本相同，不同之处为处理剂为0.6%TS污泥的高氯酸钠和0.8%TS污泥的磷酸三丁酯和0.3%TS污泥的多粘菌素及0.7%TS污泥的粘杆菌素，并加入1.5%TS污泥的N-烷基甜菜碱，其他工艺条件及步骤同实施例1。破壁后污泥VSS削减率为31.95%，SCOD增加了原污泥的30.82倍。经厌氧消化13d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了58.37%。脱水后污泥含水率为59.14%，干燥后的剩余污泥含水率降至7.6%。
对比例1
所选污泥组成同实施例1的剩余污泥原料，所选处理工艺同实施例1，但是没有加入高氯酸钠，即向200kg该种含水率为97.4%的剩余污泥中加入2%TS磷酸三丁酯并加入1.25%TS污泥的多粘菌素，其他工艺条件及步骤同实施例1。破壁后污泥VSS削减率为8.63%，SCOD增加了原污泥的9.26倍。经厌氧消化25d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了11.32%。脱水后污泥含水率为75.43% ，经过实施例1的工艺处理后，干燥后的剩余污泥含水率降至30.2%。
对比例2
所选污泥组成同实施例2的剩余污泥原料，所选处理工艺同实施例2，但是没有加入磷酸三丁酯，即向200kg该种含水率为97.4%的剩余污泥中加入0.18%TS污泥的高氯酸钠和0.15%TS污泥的粘杆菌素，其他工艺条件及步骤同实施例2。破壁后污泥VSS削减率为9.36%，SCOD增加了原污泥的12.91倍。经厌氧消化23d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了17.83%。脱水后污泥含水率为67.23%，经过实施例2的工艺处理后，干燥后的剩余污泥含水率降至26.4%。
对比例3
所选污泥组成同实施例3的剩余污泥原料，所选处理工艺同实施例3，但是没有加入抗生素，即向200kg该种含水率为97.4%的剩余污泥中加入0.8%TS污泥的高氯酸钠和1%TS污泥的磷酸三丁酯，其他工艺条件及步骤同实施例4。破壁后污泥VSS削减率为12.54%，SCOD增加了原污泥的19.10倍。经厌氧消化20d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了25.71%。脱水后污泥含水率为64.78%，经过实施例4的工艺处理后，干燥后的剩余污泥含水率降至22.3%。
对比例4
所选污泥组成同实施例4的剩余污泥原料，所选处理工艺同实施例4，但是所用处理剂中没有加入磷酸三丁酯，即向200kg该种含水率为97.4%的剩余污泥中加入0.6%TS污泥的高氯酸钠和0.3%TS污泥的多粘菌素及0.7%TS污泥的粘杆菌素，并加入1.5%TS污泥的N-烷基甜菜碱。破壁后污泥VSS削减率为10.13%，SCOD增加了原污泥的14.76倍。经厌氧消化21d，累计产甲烷量比原泥直接厌氧消化提高了22.41%。消化后污泥进行离心脱水，脱水后污泥含水率为66.87%，经过实施例1的工艺处理后，干燥后的剩余污泥含水率降至23.4%。
Claims (17)
1.一种剩余污泥厌氧干化处理方法，所述处理方法包括如下步骤：
（1）使用高速剪切均化槽，其用于接收剩余活性污泥和处理剂，处理后得到第1料流，其中所述处理剂包括高氯酸钠、磷酸三丁酯和助剂，所述助剂为多粘菌素和/或粘杆菌素；
（2）使用厌氧发酵罐，其用于接收厌氧颗粒污泥和来自高速剪切均化槽的第1料流，处理后得到沼气和第2料流；
（3）使用污泥脱水机，其用于接收来自步骤（2）得到的第2料流，第2料流经脱水处理后得到第3料流和污水；
（4）使用成型机，其用于接收并处理来自步骤（3）得到的第3料流，经成型机处理后，得到成型污泥；
（5）使用干燥装置，其用于接收来自步骤（4）得到的成型污泥，处理后得到含水率小于15%的干化污泥。
2.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）中所述高氯酸钠的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:600～1:80。
3.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）中所述磷酸三丁酯的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:400～1:50。
4.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）中所述助剂的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:700～1:80。
5.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）中剪切均化处理在0～30℃下进行。
6.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（2）所述厌氧发酵罐是一个带有搅拌及加热功能的反应罐，并装有产气计量及收集系统。
7.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（2）中所述厌氧颗粒污泥的加入量为步骤（1）处理后的剩余活性污泥体积的1/10～1/5。
8.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）中所述厌氧颗粒污泥是各类正常发酵的厌氧污泥或各类商品化的沼气发酵菌剂。
9.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）所述高速剪切均化槽的顶部固定安装3-5根旋转杆，每根旋转杆上带有4-6个六叶镭射切割刀片，所述旋转杆的转速为10000-30000r/min。
10.按照权利要求9所述的处理方法，其中，所述旋转杆的转速为20000r/min。
11.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（3）所述污泥脱水机是离心脱水机、板框压滤机、叠式污泥脱水机、带式压滤机中的一种或几种。
12.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（4）所述第3料流经成型机挤成直径为4～6mm的条状污泥。
13.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（4）所述成型污泥经输送带进入干燥装置，所述干燥装置为多层网带式低温干化箱，所述干化箱内置多层独立、且水平转动的网带，为载气与污泥提供能够充分接触的空间，污泥在网带上水平运动，与垂直流动的空气形成错流，空气能够从污泥中穿越过去，形成良好的对流接触干燥条件，能够提高脱水效率，促进污泥快速脱水。
14.按照权利要求13所述的处理方法，其中，所述多层网带式低温干化箱将空气经加热后作为干化箱的干化载气，加热空气的方式采用太阳能加热器加热，或者直接利用步骤（2）中得到的沼气作为加热介质加热空气，加热后的干化载气温度≥40℃，湿度＜10%，载气量200-700m3/h，污泥在箱内停留时间为1-4h。
15.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（1）所述的处理剂中加入助剂B，所述助剂B为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
16.按照权利要求15所述的处理方法，其中，所述助剂B的加入量与步骤（1）中所述的剩余活性污泥固含物的重量比为1:100～1:50。
17.按照权利要求1所述的处理方法，其中，步骤（5）得到的干化污泥进一步资源化处理或焚烧，干化过程产生的尾气由引风机引入尾气处理装置后排空，所述尾气处理装置为超重力尾气处理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711325662.6A CN109912149B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种剩余污泥厌氧干化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711325662.6A CN109912149B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种剩余污泥厌氧干化处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109912149A CN109912149A (zh) | 2019-06-21 |
| CN109912149B true CN109912149B (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=66958252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711325662.6A Active CN109912149B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种剩余污泥厌氧干化处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109912149B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117069256A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-17 | 上海城投污水处理有限公司 | 基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531303A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 同济大学 | 一种通过污泥改性改善城市污泥干法发酵性能的方法 |
| CN103693828A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 碱解预处理—磷酸铵镁法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法 |
| CN103951146A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-30 | 上海申耀环保工程有限公司 | 一种污泥减量及干化联用方法 |
| EP3002261A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-06 | ClearCove Systems, Inc. | Method and apparatus for treatment of sludge |
| CN106277667A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种城市生活污泥资源化利用工艺 |
| CN106698886A (zh) * | 2015-11-12 | 2017-05-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种剩余活性污泥低能耗干化处理工艺 |
| CN107119079A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-01 | 南京农业大学 | 一种棘白菌素菌渣与污泥混合湿式厌氧消化协同处置的方法 |
| JP2017213479A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 水ｉｎｇ株式会社 | 脱水システム及び脱水方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040004038A1 (en) * | 2002-07-03 | 2004-01-08 | Jfe Engineering Corporation | Method and apparatus for treating sludge, and method and apparatus for treating wastewater utilizing the same |
-
2017
- 2017-12-13 CN CN201711325662.6A patent/CN109912149B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531303A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 同济大学 | 一种通过污泥改性改善城市污泥干法发酵性能的方法 |
| CN103693828A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 碱解预处理—磷酸铵镁法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法 |
| CN103951146A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-30 | 上海申耀环保工程有限公司 | 一种污泥减量及干化联用方法 |
| EP3002261A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-06 | ClearCove Systems, Inc. | Method and apparatus for treatment of sludge |
| CN106698886A (zh) * | 2015-11-12 | 2017-05-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种剩余活性污泥低能耗干化处理工艺 |
| JP2017213479A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 水ｉｎｇ株式会社 | 脱水システム及び脱水方法 |
| CN106277667A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种城市生活污泥资源化利用工艺 |
| CN107119079A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-01 | 南京农业大学 | 一种棘白菌素菌渣与污泥混合湿式厌氧消化协同处置的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高铁酸钾应用于城市污泥厌氧发酵产酸及脱水性研究;殷方亮;《中国优秀硕士学位论文全文数据库•工程科技I辑》;20170415(第4期);摘要 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109912149A (zh) | 2019-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101913747B (zh) | 一种利用造纸污泥和餐厨垃圾联合发酵产甲烷的方法 | |
| CN104370582B (zh) | 一种有机垃圾无臭好氧堆肥方法 | |
| CN102268310A (zh) | 一种利用餐厨垃圾制备生物质燃料的方法 | |
| CN102336508A (zh) | 城镇生活污泥的快速脱水及资源化处理方法及系统 | |
| CN111215432A (zh) | 一种有机生物质垃圾三段式集成处理系统及方法 | |
| CN116854327A (zh) | 一种有机污泥干化稳定化的处理方法 | |
| CN113042503A (zh) | 一种餐厨垃圾分解发酵实现完全资源化的方法 | |
| CN112063493A (zh) | 一种利用湿垃圾好氧发酵制备饲料的系统及方法 | |
| CN111454084A (zh) | 厨余垃圾分散式快速降解一体化装置及其工艺 | |
| CN112642565B (zh) | 一种城镇垃圾全量资源化处理系统和方法 | |
| CN107573111A (zh) | 一种利用发酵菌好氧堆肥处理有机生活垃圾的方法 | |
| CN112974471A (zh) | 一种城市生活垃圾的处理方法 | |
| CN106348562A (zh) | 一种污水处理产生活性污泥的处理及提取蛋白质的方法 | |
| CN109912150B (zh) | 一种厌氧干化处理剩余活性污泥的工艺方法 | |
| CN109912149B (zh) | 一种剩余污泥厌氧干化处理方法 | |
| CN113717834A (zh) | 有机垃圾处理工艺和有机垃圾处理设备 | |
| CN110835275A (zh) | 一种用于餐厨垃圾的高温好氧发酵罐 | |
| KR101289053B1 (ko) | 복합발효를 이용한 슬러지 감량화 및 자원화 물질 형성 방법 | |
| CN111515223A (zh) | 一种连续式湿垃圾生化减量装置 | |
| CN103553288A (zh) | 一种酿酒废水处理污泥制备水处理生物活性促进剂的方法 | |
| CN111574263A (zh) | 一种微生物快速启动的微压高温有机固废处理系统及方法 | |
| CN208684795U (zh) | 一种有机肥联合生产装置 | |
| CN217797993U (zh) | 一种厨余垃圾处理装置 | |
| CN110885259A (zh) | 一种餐厨垃圾的高温好氧发酵处理设备 | |
| CN206428237U (zh) | 螺旋输送搅拌沼气干发酵厌氧反应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231012 Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee after: Sinopec (Dalian) Petrochemical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee before: DALIAN RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM AND PETROCHEMICALS, SINOPEC Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |