一种剩余污泥厌氧干化处理方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种剩余污泥厌氧干化处理方法
本专利技术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。
技术介绍
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4h产气速率最快，平均每小时为3129mL/g；经热处理后，剩余污泥累积产气量最多，为45180mL/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。CN102424507A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。但是该专利技术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。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术处理方法中，步骤（1）中所述剪切均化处理在0～30℃下处理0.5～2h。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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。本专利技术处理方法中，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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）中所述剪切均化处理在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...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴巍，回军，孙浩程，刘春阳，李宝忠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11