本發(fā)明屬于城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城鎮(zhèn)污泥處理方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在國(guó)家節(jié)能減排和積極的財(cái)政政策作用下，城鎮(zhèn)污水處理得到快速發(fā)展，城鎮(zhèn)水環(huán)境治理取得顯著成效。然而，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提高，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量也急劇增加。目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有部分進(jìn)行不同程度的處理和處置，而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，威脅公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低，影響國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略實(shí)施的效果。
目前國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污泥的處理主要采用填埋、干化焚燒、好氧堆肥等方式處理及處置。填埋污泥需要占用大量農(nóng)用耕地；污泥的干化焚燒，普遍存在工程投資大，運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題。相比以上處理方法，采用厭氧消化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化及資源化；污泥經(jīng)厭氧消化后，體積減小50％左右，可以實(shí)現(xiàn)減量化；經(jīng)過(guò)中溫發(fā)酵后，污泥中的有害細(xì)菌得到大量的消滅，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化和穩(wěn)定化；厭氧消化產(chǎn)生的沼氣可以用于燃料和發(fā)電，補(bǔ)償水廠的能耗。污泥厭氧消化是目前最可行的污泥處理工藝之一，可以實(shí)現(xiàn)資源化及節(jié)能化。
但目前所采用的污泥厭氧處理工藝，存在技術(shù)水平低、污泥處理效果差、沼氣利用率低等一系列問(wèn)題。而且，污泥厭氧處理工藝除了產(chǎn)生沼氣外，還會(huì)產(chǎn)生沼液和沼渣；沼液的氨氮、COD(化學(xué)需氧量)含量高，難以處理；現(xiàn)有的沼渣處置工藝大部分采用堆肥技術(shù)制備有機(jī)肥，但沼渣中含有大量重金屬，使得堆肥后有機(jī)肥的出路成了問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種城鎮(zhèn)污泥處理方法，至少可解決現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種城鎮(zhèn)污泥處理方法，包括如下步驟：
步驟一，對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理；
步驟二，對(duì)經(jīng)稀釋調(diào)理后的污泥進(jìn)行破壁處理；
步驟三，對(duì)經(jīng)破壁處理后的污泥進(jìn)行厭氧消化處理，得到厭氧消化液和沼氣；
步驟四，對(duì)所述厭氧消化液進(jìn)行處理，得到沼渣和沼液，所述沼液至少部分作為污泥調(diào)理液以用于步驟一中對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理。
作為實(shí)施例之一，采用餐飲垃圾對(duì)作為污泥調(diào)理液的所述沼液進(jìn)行調(diào)理。
作為實(shí)施例之一，經(jīng)所述沼液稀釋調(diào)理后，所述污泥中的C/N比在13:1～28:1范圍內(nèi)。
作為實(shí)施例之一，所述步驟四中，所述厭氧消化液的處理方法包括：所述沼液還有部分作為厭氧消化液調(diào)理液以對(duì)步驟三得到的所述厭氧消化液進(jìn)行稀釋調(diào)理。
作為實(shí)施例之一，作為厭氧消化液調(diào)理液的所述沼液與所述厭氧消化液的質(zhì)量比在2:1～5:1范圍內(nèi)。
作為實(shí)施例之一，所述沼液先經(jīng)氨氮回收處理后再進(jìn)行利用。
作為實(shí)施例之一，所述步驟四中，所述厭氧消化液的處理方法包括：對(duì)所述厭氧消化液進(jìn)行穩(wěn)定固化處理。
作為實(shí)施例之一，穩(wěn)定固化處理采用的穩(wěn)定固化劑由如下組分組成：高爐礦渣30％～70％，水泥熟料10％～30％，鈣礬石0～10％，生石灰0～5％，膨潤(rùn)土10％～40％，磷酸0～5％；各組分的含量均為重量百分比。
作為實(shí)施例之一，所述穩(wěn)定固化劑與所述厭氧消化液中的污泥固相的質(zhì)量比在5:95～40:60范圍內(nèi)。
作為實(shí)施例之一，得到的沼渣用于制作陶粒。
本發(fā)明實(shí)施例至少具有如下有益效果：本發(fā)明采用污泥處理過(guò)程得到的沼液返回利用，對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理，一方面，節(jié)約污泥調(diào)理所需用水量，降低運(yùn)行成本；另一方面，由于沼液屬于高COD廢水，含有大量有機(jī)物，采用沼液稀釋污泥可提高污泥水相中的COD含量，使得污泥更易于厭氧消化產(chǎn)生沼氣，從而提高沼氣產(chǎn)量，相較于現(xiàn)有的常用厭氧消化工藝，本發(fā)明的沼氣產(chǎn)量可提高10～15％，經(jīng)濟(jì)效益顯著；同時(shí)，解決了沼液的處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)沼液的無(wú)害化處理，提高本污泥處理方法的環(huán)保性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的城鎮(zhèn)污泥處理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
如圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種城鎮(zhèn)污泥處理方法，包括如下步驟：
步驟一，對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理；
步驟二，對(duì)經(jīng)稀釋調(diào)理后的污泥進(jìn)行破壁處理；
步驟三，對(duì)經(jīng)破壁處理后的污泥進(jìn)行厭氧消化處理，得到厭氧消化液和沼氣；
步驟四，對(duì)所述厭氧消化液進(jìn)行處理，得到沼渣和沼液，所述沼液至少部分作為污泥調(diào)理液以用于步驟一中對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理。
其中，上述城鎮(zhèn)污泥處理方法的處理對(duì)象主要為含水率為80％左右的脫水污泥，可以為給水污泥、生活污水污泥或工業(yè)廢水污泥等，但并不限于上述處理對(duì)象。由于厭氧消化處理所需的污泥含水率一般在90％～93％，因此，需對(duì)上述污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理。上述步驟一中，主要采用步驟四中得到的沼液對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理，首次調(diào)質(zhì)時(shí)，可采用廠區(qū)自來(lái)水等；經(jīng)上述稀釋調(diào)理處理后，使污泥含水率在90.5％～91.5％。本實(shí)施例中采用污泥處理過(guò)程得到的沼液進(jìn)行返回利用，對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理，一方面，節(jié)約污泥調(diào)理所需用水量，降低運(yùn)行成本；另一方面，由于沼液屬于高COD廢水，含有大量有機(jī)物，采用沼液稀釋污泥可提高污泥水相中的COD含量，使得污泥更易于厭氧消化產(chǎn)生沼氣，從而提高沼氣產(chǎn)量，同時(shí)，解決了沼液的處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)沼液的無(wú)害化處理，提高本污泥處理方法的環(huán)保性。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，采用餐飲垃圾對(duì)作為污泥調(diào)理液的所述沼液進(jìn)行調(diào)理，采用上述污泥調(diào)理液對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，可在調(diào)節(jié)污泥含水率的同時(shí)調(diào)節(jié)污泥的C/N比。由于厭氧消化處理所需微生物對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境中的C/N比有一定要求，而污泥中的氮元素含量較高、C/N比較小，其C/N比不是微生物所需的合適的C/N比；本實(shí)施例中，采用餐飲垃圾對(duì)作為污泥調(diào)理液的沼液進(jìn)行調(diào)理，由于餐飲垃圾中有機(jī)物較多，可提高厭氧環(huán)境下污泥中的C/N比，更適合微生物的生產(chǎn)環(huán)境，有利于厭氧消化的進(jìn)行。上述沼液調(diào)理過(guò)程可在污泥調(diào)理步驟之前進(jìn)行，也可在污泥調(diào)理過(guò)程中進(jìn)行，即沼液在加入污泥調(diào)質(zhì)罐之前先采用餐飲垃圾對(duì)其進(jìn)行調(diào)理，或者沼液與餐飲垃圾同時(shí)加入污泥調(diào)質(zhì)罐內(nèi)。本實(shí)施例中，采用經(jīng)餐飲垃圾調(diào)理后的沼液對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理后，所述污泥中的C/N比在13:1～28:1范圍內(nèi)，可獲得較好的厭氧消化效果。為保證厭氧消化效果，上述沼液在經(jīng)餐飲垃圾調(diào)理之前先進(jìn)行氨氮回收處理，氨氮回收處理方法可以為磷酸氨鎂沉淀法等現(xiàn)有的氨氮回收工藝，得到的鳥(niǎo)糞石等可作為肥料進(jìn)行利用。
接續(xù)上述城鎮(zhèn)污泥處理方法，步驟二中，污泥的破壁處理在污泥破壁器中進(jìn)行，經(jīng)上述破壁處理，使污泥得到有效破壁，進(jìn)一步提高厭氧消化過(guò)程中沼氣的產(chǎn)量；本實(shí)施例中，優(yōu)選為使污泥的破壁率達(dá)到50％～80％，上述破壁處理方法可以為熱水解破壁、超聲破壁、微波破壁或脈沖高電壓破壁等。
接續(xù)上述城鎮(zhèn)污泥處理方法，步驟三中，污泥的厭氧消化處理過(guò)程主要如下：將經(jīng)稀釋調(diào)理和破壁處理后的符合要求的污泥輸送至污泥厭氧消化罐內(nèi)，控制厭氧消化罐內(nèi)的溫度在33℃～37℃，并調(diào)控厭氧消化罐內(nèi)局部溫差在±1℃，然后通過(guò)間歇式機(jī)械攪拌和/或內(nèi)循環(huán)攪拌使厭氧消化罐內(nèi)的污泥混合均勻，進(jìn)行厭氧消化處理20～25天后，產(chǎn)生厭氧消化液和沼氣。其中，本實(shí)施例中，上述得到的沼氣中的甲烷含量在65～70％范圍內(nèi)；該部分沼氣經(jīng)預(yù)處理后收集到沼氣罐中，可用于發(fā)電等。上述間歇式機(jī)械攪拌方式是：采用轉(zhuǎn)速為20～66r/min的間歇式機(jī)械攪拌裝置對(duì)污泥進(jìn)行攪拌；上述內(nèi)循環(huán)攪拌方式是：采用污泥循環(huán)泵將厭氧消化污泥從厭氧消化罐底部泵出后，經(jīng)換熱器換熱，再由厭氧消化罐頂部回到厭氧消化罐內(nèi)。本實(shí)施例采用上述厭氧消化處理方法，可有效提高污泥的厭氧消化效果。
接續(xù)上述城鎮(zhèn)污泥處理方法，所述步驟四中，所述厭氧消化液的處理方法包括：所述沼液還有部分作為厭氧消化液調(diào)理液以對(duì)步驟三得到的所述厭氧消化液進(jìn)行稀釋調(diào)理。一方面，進(jìn)一步解決沼液的處理問(wèn)題；另一方面，進(jìn)一步提高厭氧消化液水相中的COD含量，使得污泥更易于厭氧消化產(chǎn)生沼氣，從而提高沼氣產(chǎn)量。其中，作為厭氧消化液調(diào)理液的沼液與厭氧消化液的質(zhì)量比優(yōu)選為控制在2:1～5:1范圍內(nèi)。同樣地，上述沼液在用于對(duì)厭氧消化液調(diào)理前先進(jìn)行氨氮回收處理，氨氮回收處理方法可以為磷酸氨鎂沉淀法等現(xiàn)有的氨氮回收工藝，得到的鳥(niǎo)糞石等可作為肥料進(jìn)行利用。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，所述步驟四中，所述厭氧消化液的處理方法包括：對(duì)所述厭氧消化液進(jìn)行穩(wěn)定固化處理。污泥經(jīng)穩(wěn)定固化處理后，可提高其強(qiáng)度、降低其含水率并穩(wěn)定其包含的污染物，經(jīng)穩(wěn)定固化處理后的厭氧消化液進(jìn)行固液兩相分離得到的沼渣中重金屬等污染物含量較低，可用于制作陶粒，陶?？捎糜诮ㄖ牧匣驁@林綠化等，從而解決沼渣的出路問(wèn)題。其中，穩(wěn)定固化處理采用的穩(wěn)定固化劑可以為現(xiàn)有的穩(wěn)定固化劑，如安徽耐馳環(huán)?？萍加邢薰镜腘TM1固化劑等；本實(shí)施例中，采用如下優(yōu)選的穩(wěn)定固化劑，該穩(wěn)定固化劑由如下組分組成：高爐礦渣30％～70％，水泥熟料10％～30％，鈣礬石0～10％，生石灰0～5％，膨潤(rùn)土10％～40％，磷酸0～5％；上述各組分的含量均為重量百分比。進(jìn)一步地，上述高爐礦渣采用酸性高爐礦渣。利用高爐礦渣及水泥熟料的凝膠性能，同污泥中的水分發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生凝膠化，把含有有害物質(zhì)的污泥微粒分別包覆而逐漸硬化，實(shí)現(xiàn)污泥脫水和穩(wěn)定化的效果；通過(guò)膨潤(rùn)土進(jìn)一步提高穩(wěn)定固化過(guò)程中的凝膠化性能，及提高3CaO·SiO2結(jié)晶體的懸浮穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；通過(guò)生石灰調(diào)節(jié)本穩(wěn)定固化劑的吸水性及堿性，保證水化產(chǎn)物的穩(wěn)定存在；鈣礬石及磷酸可進(jìn)一步提高本穩(wěn)定固化劑對(duì)重金屬的穩(wěn)定固化作用，與高爐礦渣及水泥熟料的凝膠化作用配合下可有效提高對(duì)污泥中重金屬的穩(wěn)定固化效果；磷酸還可對(duì)沼液中的氨氮去除作出部分貢獻(xiàn)。進(jìn)一步地，所述穩(wěn)定固化劑與所述厭氧消化液中的污泥固相的質(zhì)量比在5:95～40:60范圍內(nèi)，可獲得較好的污泥穩(wěn)定固化效果。通過(guò)上述優(yōu)選的穩(wěn)定固化劑，在使污泥脫水的同時(shí)，穩(wěn)定污泥中的有害物質(zhì)，從而得到的沼渣可以用于制陶，制得的陶粒有害物質(zhì)侵出率低，應(yīng)用效果較好。
實(shí)施例二
本實(shí)施例涉及一種城鎮(zhèn)污泥處理方法，其與上述實(shí)施例一中所提供的城鎮(zhèn)污泥處理方法基本相同，其中，本實(shí)施例中：
步驟一中，采用經(jīng)餐飲垃圾調(diào)理過(guò)的沼液對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理，基本控制污泥含水率在91％，并使得污泥中的C/N比在15:1～22:1范圍內(nèi)。
步驟二中，污泥的破壁率在70％～75％范圍內(nèi)。
步驟三中，基本控制厭氧消化罐內(nèi)的溫度在36℃，并調(diào)控厭氧消化罐內(nèi)局部溫差在±1℃，采用間歇式機(jī)械攪拌與內(nèi)循環(huán)攪拌同時(shí)進(jìn)行的攪拌方式使厭氧消化罐內(nèi)的污泥混合均勻，進(jìn)行厭氧消化處理21天。
步驟四中，采用沼液對(duì)厭氧消化液進(jìn)行稀釋調(diào)理，其中，作為厭氧消化液調(diào)理液的沼液與厭氧消化液的質(zhì)量比在3.5:1～4:1范圍內(nèi)。對(duì)厭氧消化液進(jìn)行調(diào)理后，再進(jìn)行穩(wěn)定固化處理。采用的穩(wěn)定固化劑由如下組分組成：高爐礦渣40％～50％，水泥熟料15％～20％，鈣礬石5～8％，生石灰3～5％，膨潤(rùn)土15％～30％，磷酸3～5％；上述各組分的含量均為重量百分比。該穩(wěn)定固化劑與厭氧消化液中的污泥固相的質(zhì)量比在15:85～30:70范圍內(nèi)。
本實(shí)施例所得的沼氣產(chǎn)量較現(xiàn)有常用的厭氧消化工藝的沼氣產(chǎn)量高出10～15％，所得的沼渣用于制陶，制得的陶粒有害物質(zhì)侵出率低，應(yīng)用效果較好。
實(shí)施例三
本實(shí)施例涉及一種城鎮(zhèn)污泥處理方法，其與上述實(shí)施例一中所提供的城鎮(zhèn)污泥處理方法基本相同，其中，本實(shí)施例中：
步驟一中，采用經(jīng)餐飲垃圾調(diào)理過(guò)的沼液對(duì)污泥進(jìn)行稀釋調(diào)理，基本控制污泥含水率在91％，并使得污泥中的C/N比在16:1～18:1范圍內(nèi)。
步驟二中，污泥的破壁率在60％～65％范圍內(nèi)。
步驟三中，基本控制厭氧消化罐內(nèi)的溫度在35℃，并調(diào)控厭氧消化罐內(nèi)局部溫差在±1℃，采用間歇式機(jī)械攪拌與內(nèi)循環(huán)攪拌同時(shí)進(jìn)行的攪拌方式使厭氧消化罐內(nèi)的污泥混合均勻，進(jìn)行厭氧消化處理23天。
步驟四中，采用沼液對(duì)厭氧消化液進(jìn)行稀釋調(diào)理，其中，作為厭氧消化液調(diào)理液的沼液與厭氧消化液的質(zhì)量比在3.5:1～4.5:1范圍內(nèi)。對(duì)厭氧消化液進(jìn)行調(diào)理后，再進(jìn)行穩(wěn)定固化處理。采用的穩(wěn)定固化劑由如下組分組成：高爐礦渣45％～60％，水泥熟料17％～25％，鈣礬石2～6％，生石灰2～4％，膨潤(rùn)土20％～28％，磷酸2～3％；上述各組分的含量均為重量百分比。該穩(wěn)定固化劑與厭氧消化液中的污泥固相的質(zhì)量比在20:80～35:65范圍內(nèi)。
本實(shí)施例所得的沼氣產(chǎn)量較現(xiàn)有常用的厭氧消化工藝的沼氣產(chǎn)量高出10～15％，所得的沼渣用于制陶，制得的陶粒有害物質(zhì)侵出率低，應(yīng)用效果較好。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。