专利名称：一种剩余污泥的处理方法
技术领域：
本发明属于水处理领域，特别涉及适用于市政污水处理厂的剩余污泥的资源化、减量化处理的一种剩余污泥的处理方法。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理能力和污泥产生量都急剧增长。污泥中含有多种有害物质，如难降解有机物，致癌、致畸、致突变的危险化合物，重金属离子，病原微生物等。污泥的高染特性导致了较高的环境风险，同时其难降解性和高含水率又使得实际污泥处理难度大、费用高、管理复杂。污泥的处理与处置成为环境保护中日益紧迫和严峻的问题。目前剩余污泥的处理主要采用“厌氧消化-脱水处理”工艺。厌氧消化处理污泥可以回收沼气、有效杀灭病原菌、实现污泥的稳定化和减量化。然而传统的厌氧消化法存在消化速率低、处理效率低(COD去除率35％～40％)、停留时间长达20～30d(天)等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供可以实现资源化、减量法处理的一种剩余污泥处理的方法。该方法包括热水解处理、在序批式厌氧反应器(ASBR)中厌氧消化和脱水三个处理步骤1)以高压釜作为反应器，在110℃～190℃温度范围内进行热水解，热水解时间为15～75min。随污泥性质不同，最佳热水解条件也不同。污泥经过热水解预处理后，微生物絮体解体，微生物细胞破裂，细胞的有机质(如蛋白质、脂肪和碳水化合物)被释放出来并进一步水解，因此污泥的厌氧消化性能也得到改善，从而提高后续厌氧消化效率并增大甲烷的产气量。
2)采用厌氧序批式反应器(ASBR)代替传统的污泥消化池。在水力停留时间为7.5～10天、容积负荷为2.0～6.0KgCOD/m3·d的条件下处理热水解污泥。ASBR的周期性进泥、反应、沉降、排泥过程的循环周期在12～24小时，其中沉降期4～6小时，容易形成一个菌种丰富、活性强的微生态环境。在沉降期反应器内泥水分离，固体有机物被截留在反应器底部。在排水期，反应器上端的上清液被排出，从而实现固体停留时间(SRT)远大于水力停留时间(HRT)。ASBR所具有的这种能在低水力停留时间条件下保持高固体停留时间的特性，有助于反应器处理效率的提高。
3)采用转筒转数为2500～3000转/分钟的离心机脱水，使泥饼的含水率为45％～50％，泥饼的体积减少到原来的5％以下。
本发明的有益效果是所述污泥处理方法解决目前剩余污泥厌氧消化法所存在的有机物去除率低、水力停留时间长、产气速率低等问题，提高有机物的去除率，增大沼气的产量，从而实现污泥资源化回收；消化污泥再经过脱水处理，得到含水率为45％～50％的泥饼，泥饼可以农用或焚烧。本发明可以削减污泥95％以上的体积，处理后的污泥体积不到原来的5％，从而实现污泥的减量化；同时厌氧消化反应器的体积减小一半，从而节省费用。处理后的污泥可以作为肥料农用，也可直接作为锅炉的燃料，来回收热能。
图1是整个工艺流程图。
具体实施例方式
本发明提供可以实现资源化、减量法处理的一种剩余污泥处理的方法。该方法是通过热水解处理、在序批式厌氧反应器(ASBR)中厌氧消化和脱水三个处理步骤1)以高压釜作为反应器，在110℃～190℃温度范围内进行热水解，热水解时间为15～75min。随污泥性质不同，最佳热水解条件也不同。污泥经过热水解预处理后，微生物絮体解体，微生物细胞破裂，细胞的有机质(如蛋白质、脂肪和碳水化合物)被释放出来并进一步水解，因此污泥的厌氧消化性能也得到改善，从而提高后续厌氧消化效率并增大甲烷的产气量。
2)采用厌氧序批式反应器(ASBR)代替传统的污泥消化池。在水力停留时间为7.5～10天、容积负荷为2.0～6.0KgCOD/m3·d的条件下处理热水解污泥。ASBR的周期性进泥、反应、沉降、排泥过程的循环周期在12～24小时，其中沉降期4～6小时，容易形成一个菌种丰富、活性强的微生态环境。在沉降期反应器内泥水分离，固体有机物被截留在反应器底部。在排水期，反应器上端的上清液被排出，从而实现固体停留时间(SRT)远大于水力停留时间(HRT)。ASBR所具有的这种能在低水力停留时间条件下保持高固体停留时间的特性，有助于反应器处理效率的提高。比如，在HRT为20天时，传统的污泥厌氧消化工艺中的COD去除率为35％～40％，甲烷产气率为120～150mL/g，而采用本方法，在HRT为10天的条件下，污泥的COD去除率达到60％以上，甲烷产率高达240mL/g，沼气的产量提高60％～100％。因此可以将厌氧消化所需HRT从20天降至10天，甚至7.5天，消化反应器的体积可以减小一半以上。
3)采用转筒转数为2500～3000转/分钟的离心机脱水，使泥饼的含水率为45％～50％，泥饼的体积减少到原来的5％以下。
下面结合附图来说明本发明的具体过程。
如图1所示，剩余污泥经过高压泵1加压后在换热器3中进行热交换而升温，再进入高压反应釜2中，在一定的温度条件下热水解一定的时间。热水解后的污泥经过热交换器3，温度降低，然后进入贮泥池4。贮泥池4的污泥经污泥泵5进入ASBR反应器6，控制HRT为7.5～10天，污泥进行充分的厌氧消化，所产生的沼气经过收集后可用来发电。从ASBR排出的污泥到储泥池7储存，再经污泥泵5进入离心脱水机8脱水后得到含水率为45％～50％的泥饼。泥饼用运输车9送去作农用肥料或作为锅炉燃料回收热能。
权利要求
1.一种剩余污泥处理的方法，其特征在于该方法是通过热水解处理、在序批式厌氧反应器(ASBR)中厌氧消化和脱水三个处理步骤1)以高压釜作为反应器，在110℃～190℃温度范围内进行热水解，热水解时间为15～75min，对污泥进行加热处理，从而提高后续厌氧消化效率并增大甲烷的产气量；2)采用厌氧序批式反应器代替传统的污泥消化池，在水力停留时间为7.5～10天、容积负荷为2～6KgCOD/m3·d的条件下处理热水解污泥，厌氧序批式反应器的周期性进泥、反应、沉降、排泥过程的循环周期在12～24小时，其中沉降期4～6小时，容易形成一个菌种丰富、活性强的微生态环境；3)采用转筒转数为2500～3000转/分钟的离心机对消化污泥进行脱水，使泥饼的含水率为45％～50％，泥饼的体积减少到原来的5％以下。
全文摘要
本发明公开了属于水处理领域的适用于市政污水处理厂的剩余污泥的资源化、减量化处理的一种剩余污泥的处理方法。该方法是剩余污泥通过以高压釜作为反应器，在110℃～190℃温度范围内进行热水解处理后，在序批式厌氧反应器(ASBR)中厌氧消化和脱水三个处理步骤，得到含水率为45％～50％的泥饼，泥饼可以农用或焚烧。本发明可以削减污泥95％以上的体积，处理后的污泥体积不到原来的5％，从而实现污泥的减量化；同时厌氧消化反应器的体积减小一半，从而节省费用。处理后的污泥可以作为肥料农用，也可直接作为锅炉的燃料，来回收热能。
文档编号C02F11/04GK1569699SQ20041003414
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月26日 优先权日2004年4月26日
发明者王伟, 王治军 申请人:清华大学