[发明专利]一种污泥资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，特别涉及一种污泥资源化处理方法。

背景技术

随着社会的发展，环境污染问题越来越受到人们的重视，污泥处理厂相应增多，产生的剩余污泥量也会随之增加，并且目前我国“重水轻泥”现象严重，大多数中小型污泥处理厂建厂设计时仅考虑到污泥浓缩、脱水工序，没有考虑到污泥内污泥的稳定化、无害化的要求。污泥中含有较为丰富的有机质及氮、磷资源，如果能够回收利用这些资源，将对消除污泥造成的环境污染和解决能源、资源的可持续利用具有重要意义。

厌氧消化是污泥资源化过程中非常重要的一个步骤，但是厌氧消化存在污泥停留时间长、消化速率低、有机质破解程度低等问题。比如氮磷浓度过高会对厌氧微生物产生毒性作用，抑制颗粒污泥的活性，甚至会是反应器失效，因此，必须在厌氧消化之前增加除氮磷预处理步骤。厌氧发酵产气量大，污泥中的氨氮继续溶出，液相中的氨氮积累会增多，故在厌氧发酵之后仍需去除污泥中的氮磷。

现有技术中通常采用添加药剂法、化学沉淀法等方法去除污泥中的氮磷，但是去除氮磷之后形成的沉淀结晶，回收利用比较困难；并且随着时间的推移，慢慢会沉淀到污泥处理设备的泵体及管路当中，影响污水处理效果并且损坏污水处理设备。因此，找到一种合适的方法既能去除污泥中的氮磷强化厌氧消化，同时又能防止沉淀结晶沉淀到污泥处理设备的管路中，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种污泥资源化处理方法。该方法能够很好的去除污泥中的氮磷，提高厌氧消化效率，与此同时可以防止沉淀结晶堵塞污泥处理设备。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种污泥资源化处理方法，包括以下步骤：

(1)对污泥进行水热处理，得到的泥水混合液固液分离，得到固相和液相；

(2)向液相中加入复合吸附材料进行氮磷吸附，其中，复合吸附材料由重量比1:3-3:1的废旧玻璃和白云石制备而成；

(3)氮磷吸附后的液相与固相混合进行厌氧产沼气；

(4)将产沼气后的泥水混合液进行固液分离，固相回流到水热处理，液相再次经过复合吸附材料回到水热处理。

污泥处理处置因地而异，因时而异，因此污泥的含水量也不尽相同，本发明在污泥水热处理之前将污泥固液比调整为10-15％。

本发明提供的污泥资源化处理方法中，对污泥进行水热处理促进污泥絮体解絮、微生物细胞破解及有机物水解，难溶的固体有机质转化为可溶性有机质进入液相，为厌氧消化提供了充足的可直接分解利用的基质，能够大幅提高污泥的厌氧消化效率，从而为缩短剩余污泥厌氧消化周期、提高沼气产率打下了坚实的基础。但是氮磷浓度过高会对厌氧微生物产生毒性作用，抑制颗粒污泥的活性，甚至会是反应器失效，因此，还必须在厌氧消化之前增加除氮磷预处理步骤，水热处理之后进行固液分离，液相通过复合吸附材料进行吸附处理，本发明采用的复合吸附材料是由价格低廉的重量比1:3-3:1的废旧玻璃和白云石制备而成，此复合吸附材料能够很好的去除液相中的氮磷，使厌氧效率提高，同时防止去除氮磷后形成的沉淀堵塞设备，而且沉淀结晶可以回收利用。

优选的，本发明提供的处理方法中，水热处理时间为0.5-1.5h，水热处理温度为80-200℃。温度对污泥中的有机物和氮磷溶出量影响较大，时间影响较小，低于80℃有机物和氮磷溶出量很小，随着温度的升高，污泥中的有机物和氮磷溶出量逐渐增大，160℃时溶出量最高，当温度达到200℃后，污泥的有机物和氮磷溶出量开始下降。综合考虑污泥有机物和氮磷溶出量及耗能因素，将水热时间范围定在0.5-1.5h。

优选的，本发明提供的处理方法中，厌氧产沼气的时间为20-35天。发酵后的污泥进行固液分离，液相再次使用复合吸附材料进行吸附，吸附后的液相与固相进入水热处理进入下一轮的污泥处理循环，循环二到三次后固体可以直接填埋。

本发明提供的复合吸附材料吸附氮磷之后的废料可以用作缓释肥料，因其营养成分在材料中的吸附方式，能够使其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用；此肥料的最重要特性是可以控制其释放速度，在施入土壤以后逐渐分解，逐渐为作物吸收利用，使肥料中养分能满足作物整个生长期中各个生长阶段的不同需要，肥效可维持时间长。另外，该废料因发达的孔隙结构，具有很好的持水性，从而协调土壤中的水、肥、气、热，能够为作物生长创造良好的环境条件。