[发明专利]一种处理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系统

说明书

本发明属于污泥处理技术领域，公开了一种处理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系统。所述方法包括：分别于高温好氧堆肥的不同时期强化接种CPAM降解功能菌剂和极端嗜热菌剂，构建成新型的CPAM降解功能菌多阶段强化超高温好氧堆肥系统；对超高温好氧堆肥处理后的污泥进行臭氧曝气和紫外线照射，进行CPAM的深度去除；对去除CPAM后的堆体进行压缩脱水，获得资源化产物；对活性炭进行臭氧/超声活化处理，恢复活性炭的活性。本发明堆肥周期更短，CPAM去除效率更高；堆体保温措施更加全面，防止热量散失；处理后的产品不含病原体，卫生程度更高；本发明最大程度保证了活性炭的循环利用。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种处理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系统。

背景技术

2019年我国污泥年产量已超过6000万吨(以含水率80％计)，预计2025年污泥年产量将突破9000万吨。污泥的含水率极高，对输送、处理和利用都造成困难，故在处置前需要进行脱水减量化处理，而污泥中的微生物及胞外聚合物等有机组分会严重影响污泥的脱水性能。因此，在对污泥进行脱水处理之前需要对其进行调理。絮凝沉降技术因高效、经济和操作简便，在污泥调理过程中应用最多。在各种絮凝剂中，CPAM能够有效地发生吸附架桥和电中和作用，絮凝能力强，应用最为广泛，添加量一般为0.1％～0.5％。而且，随着运输、处理处置等对污泥脱水率要求的不断提高，CPAM在污泥中的添加量可能会继续升高。

经过处理的污泥需要进行安全处置，即对处理后的污泥进行消纳，目前我国主要的处置方式为填埋、焚烧以及厌氧消化或好氧堆肥后土地利用。大量CPAM会在污泥填埋过程中进入环境并长期存在。污泥焚烧过程能够有效去除CPAM，但是焚烧过程中会产生大量有毒有害气体，存在较高二次污染风险，邻避效应严重。厌氧消化和好氧堆肥过程反应周期长，而且仅够将部分CPAM去除，大量CPAM仍将在土地利用过程中进入环境。

含量过高的CPAM会造成土壤板结、孔隙度和透水率降低，并对植物的生长产生抑制作用。而且，环境中的CPAM会分解产生毒性极强的AM单体。因此，环境中不断积累的CPAM对人类健康和生态环境的潜在威胁日趋严重。

超高温好氧堆肥是在传统高温好氧堆肥的基础上发展而来的好氧发酵技术，基于含有极端嗜热微生物的好氧发酵微生物菌落，堆肥温度在不依靠外加热源的情况下可快速上升至80～100℃，远高于传统高温好氧堆肥。由于极端嗜热微生物的有效参与，超高温好氧堆肥周期明显缩短，有机污染物去除率更高，堆肥产物卫生程度更高。

生物强化技术在污染物堆肥降解过程中也已显示出明显的积极效果。例如，Castro-Aguirre等在堆肥过程中强化接种了聚乳酸降解功能菌Geobacillusthermoleovorans，结果表明相较于对照组，强化接种可以显著提高聚乳酸的降解效率。超高温好氧堆肥先后经历升温期、超高温期、高温期和腐熟期，其间堆体的各种理化性质变化明显，温度变化尤为剧烈。若按照传统的接种方式，在堆肥初期将功能菌一次性接种于堆体中，其活性会随着堆体温度的变化而变化甚至完全丧失。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中采用直接填埋；焚烧；厌氧消化后土地利用；好氧堆肥后土地利用；直接填埋技术缺陷在于：CPAM未经处理，大量CPAM会随污泥直接进入环境；焚烧技术缺陷在于：焚烧设备结构复杂，投资大，焚烧产生二噁英等多种有毒有害气体，邻避效应严重。厌氧消化技术缺陷在于：厌氧生物代谢速率较低，反应周期长，CPAM降解率低，厌氧消化过程有臭气产生，易影响周围空气质量；现有技术中采用普通(传统)好氧堆肥技术缺陷在于：反应周期长，CPAM降解率低；因此，有必要开发一种能够同时实现CPAM高效降解和污泥资源化的方法及系统。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种处理含聚丙烯酰胺污泥的方法及系统。

所述技术方案如下：一种处理含聚丙烯酰胺污泥的方法包括以下步骤：