[发明专利]一种污泥的集成处理方法及系统

说明书

本发明提供一种污泥的集成处理方法及系统，所述污泥的集成处理方法包括污泥的热水解预处理和厌氧消化以及对所述厌氧消化后沼渣的热干化处理，其中所述厌氧消化的温度为35～38℃。本发明通过热水解预处理、中温厌氧消化及热干化处理的工艺结合，能够将原污泥处理得到含水率20～30％的污泥，同时有机物去除率高，甲烷产率高，而且处理周期短，极大地实现了污泥减量化、资源化和稳定化。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，更具体地，涉及一种污泥的集成处理方法及系统。

背景技术

污泥是污水处理过程中的副产物，具有含水率高、颗粒较细、比重较轻等特点，主要来源于污水处理厂的初次沉淀池和二次沉淀池。污泥成分复杂，数量庞大，其中含有大量有机质、氮磷、病原微生物、寄生虫卵及病毒、重金属离子等物质。污泥中有机物易腐烂并产生恶臭，容易孽生蚊蝇；氮、磷等营养物质在雨水的冲刷下会流入地表或者地下水体，造成水体污染；未处理或处理不达标的污泥用作农肥或填埋时，病原菌及寄生虫(卵)等进入土壤，并直接或间接的与人或动物接触，危害人体和牲畜健康；重金属离子和难降解的有毒有害物质容易渗滤出来或挥发，造成水体、土壤和空气的二次污染。

根据污泥性质和含水率的不同，污泥处理方式包括填埋、干化+焚烧、堆肥+土地利用、厌氧消化+建材化等。目前随着技术不断改进，厌氧消化已成为污泥处理的主流技术。但是，传统的厌氧消化系统存在诸多缺陷：首先，有机物降解率较低，一般不到40％(以VS计)，甲烷产率也较低；其次，对污泥中复杂多聚物的水解速率缓慢，导致水力停留时间HRT较长，一般需要20～30d，致使反应器等设施规模大，投资高，占地面积广；再者，维持反应器的中温消化需要消耗大量能量，运行费用高。这些缺陷束缚了厌氧消化进一步的推广。

后来也有一些相关改进的报道，发明专利申请CN106755141A公开了一种热水解联合高温厌氧酸化提高剩余污泥产酸量的方法，利用高温高压热水解和高温厌氧酸化联合处理剩余污泥的方法，热水解反应罐的温度为160～190℃，压力为0.5～1.2Mpa，反应时间为30～60min，反应结束后，将反应器中压力缓慢降至0.3～0.8MPa后，进行泄压闪蒸，得到热水解污泥；高温厌氧酸化反应罐的温度为50～60℃，高温厌氧酸化反应罐中的搅拌器的搅拌转速设为60～120转/min，反应2～4天。该发明采用热水解处理，虽提升了污泥的可生化特性，但厌氧后的污泥需要脱水处理，未形成完整的污泥处理流程；此外，虽热水解能带来一定的热量，但高温厌氧工艺仍需要较高的能量供应，且运行稳定性偏差。

发明专利申请CN109912150A公开了一种厌氧干化处理剩余活性污泥的工艺方法，具体公开了将剩余活性污泥均化后，加药送入热水解反应器，然后将热水解后污泥进入厌氧发酵系统进行高温厌氧产沼，厌氧后沼渣经成型干化机得到干化污泥，该方法可将剩余污泥的含水率降至15％以下。该方法在热水解环节中需要补加一定的药剂，药剂的累积可能会对高温高压系统的管路带来一定的风险；此外，高温厌氧运行的稳定性偏弱、氨氮抑制性方面较弱，运行成本也高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种污泥的集成处理方法及系统。

本发明提供一种污泥的集成处理方法，包括污泥的热水解预处理和厌氧消化以及对所述厌氧消化后沼渣的热干化处理，其中所述厌氧消化的温度为35～38℃。

本发明通过热水解预处理、中温厌氧消化及热干化处理的工艺结合，能够将原污泥处理得到含水率20～30％的污泥，同时有机物去除率高，甲烷产率高，而且处理周期短，极大地实现了污泥减量化、资源化和稳定化。

本发明将温度控制在35～38℃范围内，是因为低于35℃时产沼效果会降低，只有保持足够的污泥量时才能达到理想的沼气量；高于38℃时，微生物的活性会受到不可逆的破坏，有机物降解率会明显下降。还有，温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用，所以应尽可能采取一定的控温措施，温度变化幅度不超过2-3℃/h。