[发明专利]一种市政污泥高效除臭及资源化方法与系统

说明书

本发明公开了一种市政污泥高效除臭及资源化方法与系统，依次包括调配污泥浆料、污泥浆料微波水解和重金属脱除、污泥浆料固液分离以及有机液发酵和资源再利用等步骤；污泥浆料微波水解和重金属脱除中可将污泥浆料泵入微波反应器进行微波催化水解反应，杀死其中的微生物，微波将污泥中的菌体及蛋白质快速水解、转变为水溶性氨基酸和多肽小分子物质，形成PH较高的碱性环境；碱性环境中的OH^‑与重金属离子结合生成不溶于水的沉淀，脱除污泥中的重金属离子；本发明的市政污泥高效除臭及资源化方法，首先从源头上避免污泥臭气产生，通过微波水解和重金属脱除，使得污泥可作为建材和有机肥循环利用，消除和钝化看重金属离子对生态环境的污染风险。

技术领域

本发明属于污泥处理领域，更具体的说涉及一种市政污泥高效除臭及资源化方法与系统。

背景技术

随着我国城镇化进程的进行、城市污水排水量的增多、以及污染物排放要求的日益严格，污水处理设施建设得到了快速发展，但是随之也产生了大量的污泥。据统计，目前我国市政污泥年产量已超过6000万吨。市政污泥成分复杂，包含有机残片、细菌菌体、无机颗粒和胶体等，且其具有含水量高、含有大量的病原微生物、寄生虫卵及重金属等有毒有害物质。若随意堆放在一定的温度下就会快速腐败、散发恶臭、造成二次污染。

目前污泥无害化处理的主要途径主要有：填埋、投海、焚烧发电、制备活性炭、好氧堆肥制作土壤改良剂、厌氧产沼气、烧结制砖、水泥窑协同处置制备水泥、陶粒烧制等等。其中，填埋和投海因未彻底无害化，造成二次污染逐渐被世界各国禁止。焚烧发电、制备活性炭、土壤改良剂、厌氧产沼气及制备水泥等建筑材料均为无害化处理、资源化利用的合理方式、各地均在积极尝试。其中厌氧产沼气处理能力最大，但氮、磷、硫钾等营养元素不能得到合理利用、存在沼液消纳困难，污水违法排放、屡查屡犯的情况。另外焚烧发电、制备活性炭、好氧堆肥、烧结制砖、陶粒及水泥窑协同处置等污泥资源化利用方式探索的过程中，遇到了一个共同的问题—产生高浓度恶臭气体，该恶臭气体成分及其复杂，主要为硫化氢、硫醇、硫醚、二甲二硫、二硫化碳以及其他未知名称的带有恶臭气味的挥发性有机物质。如不治理，将面临环保投诉，如治理达标排放，将需要增加巨额污染防护措施和运营费用，降低投入产出比，甚至可能入不敷出。

目前在上述污泥资源化利用方式中除臭装置和方法均为系统末端治理，即如何治理和吸收、消除污泥发酵时产生的臭气，并未从源头消除污泥臭气产生的根源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种市政污泥高效除臭及资源化方法，首先从源头上避免污泥臭气产生，然后通过微波水解和重金属脱除，使得污泥经过处理后，固体部分能够全部作为建材被循环利用，液体部分能够经过发酵作为有机肥循环利用，消除和钝化看重金属离子对生态环境的污染风险。

本发明技术方案一种市政污泥高效除臭及资源化方法，包括，

微波水解和重金属脱除：向污泥中加入调配水和碱性催化剂，制备污泥浆料，然后将污泥浆料进行微波催化水解反应，杀死其中的微生物，微波将污泥中的菌体及蛋白质快速水解、转变为水溶性氨基酸和多肽小分子物质，形成碱性环境；碱性环境中的OH^-与重金属离子结合生成不溶于水的沉淀，脱除污泥中的重金属离子；

固液分离：将经过微波水解后污泥进行压滤，获得泥饼和有机液；泥饼中有机物含量5％，无机物含量95％，泥饼全部用于添加至建材生产原料中，建材原料中泥饼含量为38～40％；向有机液中添加秸秆粉末和酵母菌进行发酵，有机液、秸秆粉末和酵母菌比例为100～110：100～110：1～1.1；发酵过程为，首先在25～35℃下先经过24～28小时好氧培养，然再进行36～38小时厌氧培养，获得生物有机肥料。

优选地，所述污泥浆料中污泥、调配水和碱性催化剂比例为10～11：100～110：2～2.1，所述污泥浆料调配完成后，首先通过蒸汽预热至90～100℃后，然后再进行微波水解。

优选地，所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化钠中的一种或多种混合碱。