[发明专利]一种污泥脱水和同步制作固液态氮肥的方法

说明书

本发明涉及一种污泥脱水和同步制作固液态氮肥的方法，包括以下步骤：1)将待处理的污泥放入调理罐；2)在室温下，向调理罐中加入铵盐对污泥进行脱水调理，并搅拌均匀，其中铵离子浓度为4.04‑16.15g/g TS；3)充分搅拌后，对调理后的污泥进行板框压滤，得到可直接作为氮肥使用的泥饼和滤液。本发明通过铵盐对污泥进行脱水调理并同步制作固液态氮肥，工艺条件简单、流程短，处理时间短、效率高，普适性好，有利于大量污泥的自动化处理，适用于城市生活污水和多数工业废水生化处理剩余污泥的处理，且污泥脱水程度高，具有广泛的应用前景。反应条件温和、稳定，常温常压即可快速反应，无需复杂装置，污泥处理成本以及氮肥的生产成本低，经济效益好。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥脱水和同步制作固液 态氮肥的方法。

背景技术

污泥是城市污水处理中分离出来的产物。在GJ3025-1993城市污水处理 厂污水污泥排放标准中，明确规定了在厂内经稳定处理后的城市污水处理厂 污泥宜进行脱水处理，其含水率宜小于80％，且污泥含水率需小于60％， 才可进一步用于填埋处理处置。但要使处理后污泥的含水率降低必然要消耗 更大量的絮凝剂和电能，这样势必增加污水处理厂的运行成本。

随着我国城镇化的快速发展和生活污水处理量的急剧上升，污泥排放量 不断攀升。据估计，处理1万吨生活污水将排放5-8吨含水率约80wt％的污 泥。目前超过80％的污泥处理不当，造成严重的资源浪费和环境污染。污泥 脱水是污泥处理处置必经环节，其效率直接影响污泥的后续处理处置。现有 的污泥处理处置方法往往侧重于实现污泥深度脱水或单一地通过各种调理 手段，实现污泥资源化利用制作肥料。例如中国专利CN201610696159.0使 用臭氧-羟基自由基联合催化氧化污泥实现污泥深度脱水，最终可实现污泥 泥饼含水率为50-62％。然而脱水后泥饼的用途尚不清楚。中国专利 CN107935355A公开了一种基于铁循环促进市政污泥深度脱水的方法，在市政 污泥中加入天然有机小分子，络合污泥中原本存在的铁，活化污泥中溶解的 分子氧，产生活性氧，促使污泥中胞外聚合物破裂，从而释放结合水。然而， 天然有机小分子除了络合污泥中的铁，也会络合其他重金属，影响后续脱水 后泥饼和滤液的资源化利用。中国专利201910772524.5公布了一种高级氧 化反应和混凝反应提高剩余污泥脱水效果的预处理方法。通过对污泥进行酸 化、加入亚硫酸氢钠溶液、高锰酸钾溶液，氧化钙等药剂后，对污泥进行固 液分离。然而投加的大量锰离子会影响后续泥饼的资源化利用。中国专利 CN108996885A发明了一种蒙脱石型氧化污泥脱水剂，将研磨后的蒙脱石与硫 酸锌等混合，搅拌后，得到改性蒙脱石。然后将改性蒙脱石溶于双氧水，再 加入氨水，静置、清洗、真空干燥后，得到蒙脱石型氧化污泥脱水剂。该方 法虽能改善污泥脱水效果，但药剂中含有大量的锌，影响后续脱水泥饼的使 用。以上污泥脱水方法虽能够提高污泥脱水效果，但往往忽略了脱水后滤液 和泥饼的再利用。且污泥中含有大量的亲水性蛋白质，若能有效降低污泥液 相中亲水性蛋白质含量，促进污泥中亲水性蛋白质与结合水之间的解离，将 有利于污泥脱水及后续处理处置。

污泥中含有碳、氮、磷等营养元素。因此，在污泥脱水过程中，除了考 虑提高污泥脱水效率外，实现对脱水后泥饼和滤液的资源化利用尤其重要。 中国专利CN102153398A用活性污泥对化学肥料进行包膜，制得桉树控释肥 料。然而制备过程极其复杂，包括破解、脱水、改性、包膜和干燥等步骤， 且需要加入大量化学药剂，如尿素、超氧化钾、水合肼等。中国专利 CN105948885A采用活性污泥为主要原料，添加秸秆粉、食用菌废料、木醋液 等多种组分，制备有机肥料。除以上物质，该制备过程需要添加多种物质， 如干燥鸡粪、磷石膏、泥螺壳粉等，此外还需要利用水蒸气加热，制备过程 繁琐且操作复杂。中国专利201910275925.X通过将秸秆、竹子、蓝藻混合， 并且无氧条件下加热，冷却后得到的混合液继续与培养液堆肥处理，并将堆 肥后的污泥与混合水镁石纤维、碳酸钙粉混合，经造粒、干燥后，得到有机 肥料。但该方法整个操作过程复杂，药剂投加量大，整个制备过程耗时较长， 且对设备要求高，需要在无氧条件下进行。以上这些专利采用活性污泥制备 肥料，通常需要添加其他多种物质，制备过程复杂，且无法实现污泥的深度 脱水。