[发明专利]城镇生活污泥的快速脱水及资源化处理方法及系统

摘要

本发明公开了一种城镇生活污泥的快速脱水及资源化处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：一、预备：1)设置依次连接污水池的曝气沉砂池、沉淀池、预电磁消化管、混发酵室、复混发酵室；2)制备太阳能集热系统等备用；3)制备含有好氧发酵微生物菌群的预腐材料备用；二、脱水与混合好氧高温发酵：对生污泥进行磁化和电离处理，在预混发酵室、复混发酵室内发酵，同时使污泥混合物的含水率快速降低到55-60％；三、好氧高温再混发酵：将污泥混合物加入再混发酵室的污泥输送槽内进一步混合发酵，制得含水率为35-40％的腐熟污泥肥料。本发明还提供了一种实施上述方法的系统，对污泥处理快速高效、占地少，适用于各类污水处理厂。

主权项

一种城镇生活污泥的快速脱水及资源化处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：一、预备：1)设置依次连接污水池的的曝气沉砂池、沉淀池、电磁消化管、预混发酵室、复混发酵室；在该预混发酵室及复混发酵室中设置多数条平行的污泥输送槽，槽下方设有热水加热层；在所述的电磁消化管上依次间隔设置一N极磁化器、S极磁化器、N极磁化器及一电磁波聚焦器及多个电磁波发射源，将电磁波聚焦器的辐射面朝向流经管内的污泥；使所述输送槽将发酵室内空间整体分隔为上下两部分区域，上部分区域为污泥输送区，其中设有螺杆混合推进器，下部分为预腐材料区；上下区域之间设置有一透水金属网层；该透水金属网层与污泥输送槽之间形成一热水加热层；2)制备太阳能集热系统、空气能热泵集热系统，及与该集热系统配套使用的蓄热系统、管道输送与控制系统备用；3)制备含有好氧发酵微生物菌群、并预先发酵36‑72小时、粒度为20‑50目及100‑150目两种的预腐材料备用；所述的步骤1)‑3)无先后顺序；二、脱水与混合好氧高温发酵4)将城镇生活污泥自污水池导入曝气沉砂池，进行泥砂分选，将分选后的污泥注入沉淀池进行沉淀；5)将粒度为100‑150目的预腐材料放入预混发酵室及复混发酵室污泥输送槽下层的预腐材料层内，其发酵过程所产生的热量供应给其上部污泥输送槽，同时吸收和过滤其上部污泥输送槽中渗透下来的污水；6)启动太阳能集热系统、空气能热泵集热系统，及与该集热系统配套使用的蓄热系统、管道输送与控制系统，制备设定温度的热水及热风，向所述预混发酵室的热水加热层内输出30‑50℃的热水；7)将沉淀池中导出的污泥导入浓缩池，将浓缩池污泥斗导出的含水率小于95％的污泥，导入电磁消化管；启动电磁消化管内依次间隔设置的N极磁化器、S极磁化器、N极磁化器及一电磁波聚焦器及多个电磁波发射源，使其各单磁极磁化器的场强达到5000GS‑8000GS，对流经消化管内的高含水率污泥进行强磁化；启动多个电磁波发射源，将其发射的0.3‑0.40微米波长的电磁波聚焦后，使其电离辐射功率大于150eV，并将聚焦后的电磁波束直接射向磁化后的污泥，使其中包含的有机物发生强烈电离；8)将磁化及电离处理后的污泥导入预混发酵室污泥输送槽中；使槽内设置的螺杆混合推进器以2‑5转/分的速度旋转，并将预先制备的、占总体1‑5wt％的20‑50目粒度的预腐材料，逐渐投入污泥中，随螺杆混合推进器的旋转不断与污泥混合、吸收水分、降低污泥粘度并缓慢向前移动，此过程中热水加热层通过热水将污泥与预腐材料混合物的温度保持在20‑50℃；管道输送与控制系统对空气预加热至30‑50℃后，向室内持续3‑7m3/h·t通风，加快水分蒸发速度，降低污泥混合物的粘性，持续24‑48小时，使污泥混合物在进行高温好氧发酵的同时，使其含水率快速降低到80％以下；9)启动太阳能集热系统、空气能热泵集热系统，及与之配套使用的蓄热系统、管道输送与控制系统向复混发酵室的热水加热层内通30‑50℃的热水；将预混发酵室中导出的含水率小于80％的污泥混合物导入复混发酵室污泥输送槽中；使槽内设置的螺杆混合推进器以2‑5转/分的速度旋转，并将预先制备的、占总体1‑5wt％的100‑150目粒度的预腐材料，逐渐投入污泥中，随螺杆混合推进器的旋转不断与污泥混合、吸收水分并缓慢向前移动，此过程中加热层通过热水将污泥与预腐材料混合物的温度保持在30‑50℃，对空气预加热至30‑50℃后，向室内持续3‑7m3/h·t通风，加快水分蒸发速度，保持好氧高温发酵过程并进一步降低污泥混合物的粘性，持续24‑48小时，使污泥混合物的含水率快速降低到55‑60％；三、好氧高温再混发酵10)制备一保温好氧高温再混发酵室，在该再混发酵室中设置多数条平行的污泥输送槽，其中设有螺杆混合推进器；11)将步骤(5)中放入预混发酵室及复混发酵室污泥输送槽下部区域的粒度为100‑150目的预腐材料取出，与步骤8)制得的含水率55‑60％的污泥混合物，同时加入再混发酵室的污泥输送槽内进一步混合，并使该混合物自然反应24‑48小时，向室内持续1‑2m3/h·t通风，待其温度自然降至40‑50℃时出料，制得含水率为35‑40％的腐熟污泥肥料。