一种回收型污泥好氧发酵调理剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:37882081发布日期:2024-05-09 21:26阅读:17来源:国知局

本发明属于固废资源化利用领域,具体涉及一种回收型污泥好氧发酵调理剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、污泥是污水处理过程中的副产物,其兼具污染和资源属性,好氧发酵技术可实现对污泥中污染物的降解与稳定,并将污泥转化为土壤改良剂或有机肥等资源物质,是污泥处理处置的主流技术之一。

2、由于污泥含水率较高、透气性较差,为保证污泥好氧发酵过程中的氧气供应,在进行污泥好氧发酵过程需要添加大量的调理剂。调理剂使用成本占据污泥好氧发酵项目直接运营成本的50%以上,因此,降低调理剂的使用成本可有效降低污泥好氧发酵项目的运营成本。

3、现有技术主要使用秸秆、木屑、园林废弃物等有机固废作为污泥好氧发酵的调理剂,其采购成本受地域、季节等影响较大,且在好氧发酵过程物理性质和化学性质均发生了巨大的变化,均不具备重复利用的可能性。

4、专利文献cn112939643b公开了一种有机固体废弃物好氧发酵调理剂、制备方法及其使用方法,调理剂的成分主要包括水泥、浮石、砂子、偏高岭土和生物炭,该调理剂与有机固体废弃物联合好氧发酵效果好,但是该调理剂需用模具烘烤成型,增加了制造成本;此外,该调理剂侧重于对好氧发酵堆体的支撑作用,具有吸附和缓释功能的成分(浮石、偏高岭土和生物炭)占比不足30%,缺乏对碳源等营养物质补充的功能。

5、因此,亟需开发成本低廉且具备碳源等营养物质补充功能的可回收型污泥好氧发酵调理剂以降低污泥好氧发酵的成本。


技术实现思路

1、本发明提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂,通过限定调理剂中的组分和质量份数,不仅能够为堆体的好氧发酵补充碳源,而且该调理剂具备稳定的物理结构和良好的孔隙度,能够确保发酵的有效进行,并具有可回收性,有助于降低成本。

2、本发明还提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂的制备方法,能够制得上述性能优异的回收型污泥好氧发酵调理剂,且制备过程不需要烘烤,制备方法简便易操作,有效降低了制造成本。

3、本发明还提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂的应用方法,由于包括上述调理剂,不仅能够保证氧气的供应,能够为堆体的好氧发酵补充碳源,可保证发酵过程有效进行,并降低好氧发酵的成本。

4、本发明的第一方面,提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂,按照质量份数包括以下组分:给水污泥50份、生物炭10~30份、水泥20~40份、水玻璃5~10份。

5、如上所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其中,所述给水污泥的含水率为≤15%;

6、所述给水污泥的粒径≤0.5mm。

7、如上所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其中,所述生物炭的粒径≤2mm。

8、如上所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其中,所述回收型污泥好氧发酵调理剂为球形颗粒或椭球形颗粒,粒径为10~25mm。

9、本发明的第二方面,提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂的制备方法,包括以下步骤:

10、将给水污泥、生物炭、水泥、水玻璃和水混合均匀,形成胚料;

11、将所述胚料制作成粒径为10~25mm的颗粒;

12、将所述颗粒进行干化、自然养护7~14天,得到回收型污泥好氧发酵调理剂。

13、如上所述的制备方法,其中,所述胚料的含水率为20%~40%。

14、如上所述的制备方法,其中,干化的温度为室温条件20~30℃,时间为16~48h;

15、自然养护的温度为20~35℃。

16、本发明的第三方面,提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂的应用方法,包括以下步骤:

17、将污泥、返混料、回收型污泥好氧发酵调理剂混合,得到混合堆体;其中,所述混合堆体的含水率为55%~65%,所述污泥中的有机质含量不低于40%;

18、将混合堆体置于好氧发酵池中进行好氧发酵。

19、如上所述的应用方法,其中,若所述污泥的有机质含量为40%~60%,混合堆体中还包含有机辅料,污泥、返混料、回收型污泥好氧发酵调理剂、有机辅料的质量比为100:(5~20):(10~70):(5~20);

20、若所述污泥的有机质含量>60%时,污泥、返混料、回收型污泥好氧发酵调理剂的质量比为100:(5~20):(30~80);

21、所述有机辅料包括锯末、秸秆、树叶、园林废弃物、蘑菇渣中的至少一种。

22、如上所述的应用方法,其中,所述混合堆体在好氧发酵过程中进入二次陈化阶段或含水率≤45%时,利用筛分设备分选出粒径在10~25mm的球形颗粒或椭球形颗粒,即待回收调理剂;

23、将待回收调理剂浸泡冲洗至表面无明显固体覆盖,经干燥后,将待回收调理剂置于碳源溶液中浸泡6~12h,自然风干后即可反复使用;

24、所述碳源溶液中的碳源包括甘油、乙醇、葡萄糖、乳糖、醋酸钠中的至少一种。

25、本发明的实施,至少具有以下有益效果:

26、本发明提供的回收型污泥好氧发酵调理剂,主要原料为给水污泥与生物炭,通过水玻璃将给水污泥和生物炭粘结成整体,水泥的引入能够增强给水污泥和生物炭的强度,又不破坏水污泥和生物炭的微孔结构,因此,通过各组分之间的协同使得回收型污泥好氧发酵调理剂具备稳定的物理结构和良好的孔隙度,由于调理剂的物理结构稳定,因此在后续发酵过程中损耗极少,具备优良的回收潜力,良好的孔隙度能最大程度保证后续好氧发酵过程中堆体的孔隙度,从而确保发酵过程处于有氧状态,同时调理剂中的生物炭在发酵过程缓慢反应、释放自身的碳源,为后续好氧发酵补充碳源,有助于降低成本。

27、本发明还提供的回收型污泥好氧发酵调理剂的制备方法,能够制得上述性能优异的回收型污泥好氧发酵调理剂,且制备过程不需要烘烤,制备方法简便易操作,有效降低了制造成本。

28、本发明还提供的回收型污泥好氧发酵调理剂的应用方法,由于包括上述调理剂,不仅能够保证氧气的供应,而且能够为堆体的好氧发酵补充碳源,可保证发酵过程有效进行。



技术特征:

1.一种回收型污泥好氧发酵调理剂,其特征在于,按照质量份数包括以下组分:给水污泥50份、生物炭10~30份、水泥20~40份、水玻璃5~10份。

2.根据权利要求1所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其特征在于,所述给水污泥的含水率≤15%;

3.根据权利要求1所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其特征在于,所述生物炭的粒径≤2mm。

4.根据权利要求1所述的回收型污泥好氧发酵调理剂,其特征在于,所述回收型污泥好氧发酵调理剂为球形颗粒或椭球形颗粒,粒径为10~25mm。

5.一种回收型污泥好氧发酵调理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的所述的制备方法,其特征在于,所述胚料的含水率为20%~40%。

7.根据权利要求5所述的所述的制备方法,其特征在于,干化的温度为室温条件20~30℃,时间为16~48h;

8.一种回收型污泥好氧发酵调理剂的应用方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的应用方法,其特征在于,若所述污泥的有机质含量为40%~60%,混合堆体中还包含有机辅料,污泥、返混料、回收型污泥好氧发酵调理剂、有机辅料的质量比为100:(5~20):(10~70):(5~20);

10.根据权利要求8或9所述的应用方法,其特征在于,所述混合堆体在好氧发酵过程中进入二次陈化阶段或含水率≤45%时,利用筛分设备分选出粒径在10~25mm的球形颗粒或椭球形颗粒,即待回收调理剂;


技术总结
本发明提供一种回收型污泥好氧发酵调理剂及其制备方法和应用,调理剂按照质量份数包括以下组分:给水污泥50份、生物炭10~30份、水泥20~40份、水玻璃5~10份。通过限定调理剂中的组分和质量份数,不仅能够为堆体的好氧发酵补充碳源,而且该调理剂具备稳定的物理结构和良好的孔隙度,能够确保发酵的有效进行,并具有可回收性,有助于降低成本。

技术研发人员:王先恺,刘枫,乔雪园,陈祥,王航,李锟,董滨
受保护的技术使用者:中国长江三峡集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/8
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