[发明专利]一种市政污泥的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种市政污泥的处理方法。

背景技术

随着经济社会的迅速发展，城市化水平不断提高，生活污水排放量和处理率都在不断提高。截至2015年，我国城镇污水处理厂的总设计处理能力已超过2亿立方米，总数量已经超过3000座。污水处理过程中将会产生大量的污泥，以含水量80%计，我国年污泥总产生量已经超过了3000万吨，展望到2020年，我国年污泥总产生量将会突破 6000万吨。

我国污水处理厂的污泥经过浓缩、压滤脱水工艺处理，出厂污泥的含水量为80%左右，并不能实现污泥的稳定化和无害化处理。目前我国只有占总量约20%、6%、10%的污泥分别采用卫生填埋、焚烧、堆肥土地利用的方式进行处理处置，而接近三分之二的污泥通过外运弃置或者简易堆放，很容易造成对地表水、地下水和土壤的二次污染，严重影响周边环境。

污泥卫生填埋处理要求污泥含水量降低到60%以下，所以含水量较高的污泥必须增加一个干化的过程，需要增加处理成本，另外卫生填埋也不能实现污泥资源化利用；污泥堆肥土地利用存在一定的风险，由于污泥中含有大量病原微生物和有毒有害物质，如果前期处置不当，容易造成二次污染；污泥焚烧要求污泥含水量由80%干化到50%以下，能耗较大，另外焚烧产生的烟气和飞灰处理技术难度较大。

发明内容

本发明的目是为了克服现有技术的缺陷，提供一种绿色环保无污染的市政污泥处理处置方法，实现市政污泥无害化处理和资源化利用的目标。

本发明的处理对象是市政污泥，市政污泥是由微生物菌体、胞外聚合物、以及无机颗粒等组成的非均质胶体物质，脱水非常困难，经过浓缩及压滤处理，出厂污泥含水量仍然高达80%左右，pH值为5.0~8.0。市政污泥具有双重特性：一方面污泥中含有大量营养物质和有机质，按污泥干重计算，总氮含量2.0~7.0%、总磷含量1.0~5.0%、总钾含量0.1~0.4%，总有机质含量为30~70%，其中蛋白质含量为20~30%，具备提取蛋白质、制造有机肥料或作为燃料的基本条件；另一方面污泥中含有大量病原微生物和较多的重金属离子等有毒有害物质，含水量高，具有难闻的臭味，对环境造成严重危害，必须经过无害化处理才能实现资源化利用。

本发明的技术方案如下：通过加水或压滤脱水，调整污泥含水量为85~95%，在温度150~200℃和压力0.45~1.60MPa下，加热30~60min；降温至60~90℃时，在压力0.3~0.8MPa下，压滤10~30min；将滤液浓缩至蛋白质质量浓度3~6%，浓缩滤液和固态污泥滤渣分别回收利用。

本发明技术方案的具体思路：1)热处理。针对不同含水量的污泥，通过加水或压滤，调整污泥含水量，在密闭的冶金高压反应釜中将污泥加热，在选定合适的温度和压力下，污泥中发生以下三种反应：一是各种微生物的细胞破碎，细胞内的蛋白质释放出来；二是大分子有机物在热处理过程中降解了，便于使用；三是破坏了污泥的胶体结构，粘度降低，胞内水、吸附水大量析出，污泥的脱水性能得到改善。2)过滤。反应结束后，压滤，得到含蛋白质的溶液和脱水后的固态污泥滤渣。3)综合回收利用。由于反应改善了污泥的脱水性能，过滤后的固态污泥滤渣含水量降低到40~55%，同时污泥的生物降解性能得到改善，滤渣可以直接农用或开发为生物燃料；过滤得到含蛋白质的溶液，浓缩至蛋白质质量浓度3~6%，这种浓度的蛋白质溶液具有良好的起泡性能，可以开发为起泡剂产品。

与已有发明相比，本发明所具有的优点是：1）目前污水处理厂的污泥都是经过压滤处理至含水量80%左右后再进行堆存或处理，本发明可以简化污水处理厂的压滤工艺，对含水量85~95%的污泥直接进行热处理，降低生产成本；2）采用密闭的冶金高压反应釜热处理污泥，整个反应过程无废气、废水、废渣排放，且热量可以得到有效回用；3）经过热处理后，污泥的臭味彻底消除，污水处理厂及周边环境的空气质量得到极大改善；4）热处理可以彻底杀死、降解污泥中的有害微生物，消除了有害微生物可能对环境和人类造成的危害；5）热处理后的污泥脱水性能极大改善，过滤后污泥的含水量可以低至40~55%，这不仅有利于污泥的运输，同时有利于污泥的农用或焚烧能源化利用；6）污泥中的微生物在反应过程中破碎，大量的蛋白质进入水溶液，这种蛋白溶液具有良好的起泡性能，可以开发为蛋白起泡剂，应用于泡沫灭火器，也可以应用于矿物泡沫浮选工艺。

本方法适用于重金属离子含量符合《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284－84）的市政污泥。

具体实施方式

实施例1