申請日2015.06.12
公開(公告)日2015.09.02
IPC分類號C02F11/04
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥預(yù)處理方法及預(yù)處理裝置，方法是將含水率為80%以上的污泥、竹粉、植物廢棄物和生物制劑混合加入反應(yīng)容器中發(fā)酵，在發(fā)酵過程中采用超聲波進行輔助發(fā)酵，再將發(fā)酵后的污泥擠壓成型條狀或塊狀，然后攤鋪進行自然發(fā)酵、風(fēng)干;該方法具有預(yù)處理時間短、污泥脫水效率高、預(yù)處理效果好等優(yōu)點。裝置包括具有封閉內(nèi)腔的反應(yīng)容器以及裝設(shè)于內(nèi)腔中的攪拌裝置，反應(yīng)容器設(shè)有進料口和出料口，出料口處設(shè)有用于將污泥擠壓成條狀或塊狀的擠壓成型裝置，反應(yīng)容器的外壁上還裝設(shè)有超聲波發(fā)生器;該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好、易于操作、可實現(xiàn)連續(xù)化和自動化作業(yè)等優(yōu)點。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種污泥預(yù)處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1)將含水率為80%以上的污泥、竹粉、植物廢棄物和生物制劑按(78～88):(10～14): (2.5～4.8):(0.5～1)的質(zhì)量比混合加入反應(yīng)容器中發(fā)酵60～75min，在發(fā)酵過程中采用超聲 波進行輔助發(fā)酵;
(2)將發(fā)酵后的污泥擠壓成型呈條狀或塊狀，然后攤鋪進行自然發(fā)酵、風(fēng)干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟(1)中，在發(fā)酵過 程中采用攪拌裝置對混合物進行攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：所述超聲波的頻率為15～20kHz， 超聲波聲能密度為0.04～0.06W/cm2，超聲波輔助發(fā)酵的時間為10～20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：所述竹粉的顆粒大小為80～140 目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：所述生物制劑包括耐高溫耐酸 乳酸菌和酵母菌菌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：還包括將步驟(2)中風(fēng)干后 的污泥作進一步處理的步驟，所述進一步處理的步驟為將風(fēng)干后的污泥填埋或干化焚燒，或 者處理成生物肥料和土壤改良劑。
7.一種用于權(quán)利要求1所述污泥預(yù)處理方法的污泥預(yù)處理裝置，其特征在于：包括具有 封閉內(nèi)腔(11)的反應(yīng)容器(1)以及裝設(shè)于所述內(nèi)腔(11)中的攪拌裝置(2)，所述反應(yīng)容 器(1)設(shè)有進料口(12)和出料口(13)，所述出料口(13)設(shè)有用于將污泥擠壓成條狀或 塊狀的擠壓成型裝置(3)，所述反應(yīng)容器(1)的外壁上還裝設(shè)有超聲波發(fā)生器(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥預(yù)處理裝置，其特征在于：所述攪拌裝置(2)包括攪拌 軸(21)以及與攪拌軸(21)相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件(22)，所述攪拌軸(21)沿豎直方向伸入內(nèi) 腔(11)中，攪拌軸(21)上設(shè)有兩組上下間隔布置的攪拌葉片(23)，位于上方的一組攪拌 葉片(23)的葉片半徑和葉片面積大于位于下方的一組攪拌葉片(23)的葉片半徑和葉片面 積。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥預(yù)處理裝置，其特征在于：各組攪拌葉片(23)的數(shù)量為 兩個，同一組的兩個攪拌葉片(23)分別向攪拌軸(21)的兩側(cè)延伸布置，且上下兩組攪拌 葉片(23)的布置方向相互垂直。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥預(yù)處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)容器(1)的內(nèi)腔(11) 呈倒錐體型;所述出料口(13)位于攪拌軸(21)的正下方，所述攪拌軸(21)的下端設(shè)有 外螺紋(211)。
說明書
一種污泥預(yù)處理方法及預(yù)處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污泥預(yù)處理方法及預(yù)處理裝置。
背景技術(shù)
隨著城鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量和處理量迅速增加，污水污泥作為污水處理過程中的副產(chǎn)物，其產(chǎn) 量也在迅速增長。2013年全國城鎮(zhèn)污水處理廠累計處理污水444.6億立方米，根據(jù)《“十二五” 全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》到2015年其處理能力將達到17045萬噸/日， 預(yù)計到2020年我國的污泥產(chǎn)量將達到6000萬噸～9000萬噸，目前，全國污水處理設(shè)備的平 均運行負荷率在84%左右。
為了提高污泥中有機質(zhì)的融出率，縮短污泥水解時間，污泥預(yù)處理技術(shù)已成為國內(nèi)外研 究的熱點。污泥預(yù)處理的目的是破壞污泥的結(jié)構(gòu)及細性物質(zhì)使其為易降解的物質(zhì)，這樣不僅 能夠促進系統(tǒng)微生物的隱性生長而減少污泥產(chǎn)量，還可將胞內(nèi)釋放出的有機物作為碳源加以 利用，改善脫氮除磷的效果，實現(xiàn)污泥的減量化與資源化。
目前常用的預(yù)處理方法主要有化學(xué)法(酸、堿處理、臭氧法)、物理法(熱處理、機械處理 法)和生物法(酶處理法)。其中，生物強化預(yù)處理是向污泥中投加具有特定功能的微生物來改 善污泥厭氧消化性能，充分發(fā)揮微生物的潛力，同時微生物可以改變或者破壞污泥絮體的結(jié) 構(gòu)和成分。采用預(yù)處理一方面可改變污泥中有機物的微生物可利用性，克服厭氧消化的不足， 提高污泥厭氧消化的效率;另一方面，預(yù)處理可實現(xiàn)污泥的減量化，有利于污泥回填至垃圾 填埋場或進行焚燒處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種預(yù)處理時間短、污泥脫 水效率高、預(yù)處理效果好的污泥預(yù)處理方法，還相應(yīng)提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好、易于 操作、可實現(xiàn)連續(xù)化和自動化作業(yè)的污泥預(yù)處理裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種污泥預(yù)處理方法，包括以下步驟：
(1)將含水率為80%以上的污泥、竹粉、植物廢棄物和生物制劑按(78～88):(10～14): (2.5～4.8):(0.5～1)的質(zhì)量比混合加入反應(yīng)容器中發(fā)酵60～75min，在發(fā)酵過程中采用超聲 波進行輔助發(fā)酵;
(2)將發(fā)酵后的污泥擠壓成型條狀或塊狀，然后攤鋪進行自然發(fā)酵、風(fēng)干。
上述的污泥預(yù)處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，在發(fā)酵過程中采用攪拌裝置對混合 物進行攪拌。
上述的污泥預(yù)處理方法，優(yōu)選的，所述超聲波的頻率為15～20kHz，超聲波聲能密度為 0.04～0.06W/cm2，超聲波輔助發(fā)酵的時間為10～20min。
上述的污泥預(yù)處理方法，優(yōu)選的，所述竹粉的顆粒大小為80～140目。
上述的污泥預(yù)處理方法，優(yōu)選的，所述生物制劑包括耐高溫耐酸乳酸菌和酵母菌菌液。
上述的污泥預(yù)處理方法，優(yōu)選的，還包括將步驟(2)中風(fēng)干后的污泥作進一步處理的步 驟，所述進一步處理的步驟為將風(fēng)干后的污泥填埋或干化焚燒，或者處理成生物肥料和土壤 改良劑。
一種用于上述污泥預(yù)處理方法的污泥預(yù)處理裝置，包括具有封閉內(nèi)腔的反應(yīng)容器以及裝 設(shè)于所述內(nèi)腔中的攪拌裝置，所述反應(yīng)容器設(shè)有進料口和出料口，所述出料口設(shè)有用于將污 泥擠壓成條狀或塊狀的擠壓成型裝置，所述反應(yīng)容器的外壁上還裝設(shè)有超聲波發(fā)生器。
上述的污泥預(yù)處理裝置，優(yōu)選的，所述攪拌裝置包括攪拌軸以及與攪拌軸相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動件，所述攪拌軸沿豎直方向伸入內(nèi)腔中，攪拌軸上設(shè)有兩組上下間隔布置的攪拌葉片，位 于上方的一組攪拌葉片的葉片半徑和葉片面積大于位于下方的一組攪拌葉片的葉片半徑和葉 片面積。
上述的污泥預(yù)處理裝置，優(yōu)選的，各組攪拌葉片的數(shù)量為兩個，同一組的兩個攪拌葉片 分別向攪拌軸的兩側(cè)延伸布置，且上下兩組攪拌葉片的布置方向相互垂直。
上述的污泥預(yù)處理裝置，優(yōu)選的，所述反應(yīng)容器的內(nèi)腔呈倒錐體型;所述出料口位于攪 拌軸的正下方，所述攪拌軸的下端設(shè)有外螺紋。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明污泥預(yù)處理方法將污泥、竹粉、植物廢棄 物和生物制劑按比例混合進行發(fā)酵，同時采用超聲波進行輔助發(fā)酵，該方法可以縮短預(yù)處理 的時間，提高污泥脫水效率，使污泥含水率降低至25%以下;植物廢棄物可提高污泥有機物 質(zhì)含量及污泥處理成品的可燃性，竹粉中含有維生素和木質(zhì)素，能夠改良土壤團粒結(jié)構(gòu)，豐 富土壤礦物質(zhì)，且竹粉相較于木屑等具有更大的比表面積，可以充分與污泥接觸，并且，將 竹粉與生物制劑混合加入到污泥中混勻發(fā)酵，不僅能消殺污泥中的有害菌群，還能增強污泥 的肥性，改善污泥土質(zhì)，強化污泥的脫水性能;采用該方法可避免長距離運輸市政污泥產(chǎn)生 的安全問題和費用，有利于推廣市政污泥資源化利用的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的污泥預(yù) 處理裝置可實現(xiàn)連續(xù)化、自動化作業(yè)，其結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好、易于操作，對污泥干化焚 燒的產(chǎn)業(yè)化及污泥資源化進程皆有一定的促進作用。
