公布日：2022.07.29
申請(qǐng)日：2022.05.25
分類號(hào)：C02F11/06(2006.01)I;C05G1/00(2006.01)I
摘要
一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，它涉及一種污泥的利用方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有城市生活污水處理產(chǎn)生的污泥進(jìn)行土地利用時(shí)存在殘留在污泥中的重金屬和有機(jī)物影響植物的生長(zhǎng)，污泥中黃腐酸含量及營(yíng)養(yǎng)元素含量不高的問(wèn)題。方法：一、通入臭氧；二、固液分離；三、向固體污泥匯中加入物料A、物料B、物料C和物料D；四、通入臭氧，攪拌，得到綠化培植土。本發(fā)明得到的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3％提升至15％以上，有機(jī)質(zhì)≧40％；總氮≧6％；總鉀≧3％；養(yǎng)分≧8％；Cr離子濃度≦50mg/kg；Pb離子濃度≦5mg/kg；3小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榫G化培植土。
權(quán)利要求書
1.一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時(shí)內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應(yīng)罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進(jìn)行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時(shí)間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應(yīng)釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應(yīng)36h，得到反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%的硝酸對(duì)吸附重金屬的生物炭進(jìn)行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對(duì)得到的生物炭進(jìn)行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過(guò)硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復(fù)合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為30:40:20:10；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對(duì)混合物Ⅱ進(jìn)行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應(yīng)時(shí)間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至20%，有機(jī)質(zhì)含量為45%；總氮含量為9%；總鉀含量為5%；Cr離子濃度為36mg/kg；Pb離子濃度為4mg/kg。
2.一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時(shí)內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應(yīng)罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進(jìn)行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時(shí)間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應(yīng)釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應(yīng)36h，得到反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%的硝酸對(duì)吸附重金屬的生物炭進(jìn)行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對(duì)得到的生物炭進(jìn)行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過(guò)硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復(fù)合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為20:25:25:30；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對(duì)混合物Ⅱ進(jìn)行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應(yīng)時(shí)間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至22%，有機(jī)質(zhì)含量為43%；總氮含量為10%；總鉀含量為6%；Cr離子濃度為31mg/kg；Pb離子濃度為3mg/kg。
3.一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時(shí)內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應(yīng)罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進(jìn)行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時(shí)間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應(yīng)釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應(yīng)36h，得到反應(yīng)產(chǎn)物；對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%的硝酸對(duì)吸附重金屬的生物炭進(jìn)行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對(duì)得到的生物炭進(jìn)行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過(guò)硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復(fù)合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為30:20:25:25；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對(duì)混合物Ⅱ進(jìn)行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應(yīng)時(shí)間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至18%，有機(jī)質(zhì)含量為42%；總氮含量為10%；總鉀含量為6%；Cr離子濃度為10mg/kg；Pb離子濃度為2mg/kg。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有城市生活污水處理產(chǎn)生的污泥進(jìn)行土地利用時(shí)存在殘留在污泥中的重金屬和有機(jī)物影響植物的生長(zhǎng)，污泥中黃腐酸含量及營(yíng)養(yǎng)元素含量不高的問(wèn)題，而提供一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法。
一種基于高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，是按以下步驟完成的：
一、在臭氧反應(yīng)罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；
二、將混合物Ⅰ進(jìn)行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；
三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；
四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對(duì)混合物Ⅱ進(jìn)行攪拌，得到綠化培植土，即完成一種基于高級(jí)氧化技術(shù)的活性污泥高值資源化利用方法。
本發(fā)明的原理：
本發(fā)明旨在利用高級(jí)氧化技術(shù)強(qiáng)化酶降解，高級(jí)氧化技術(shù)可以將微生物細(xì)胞壁、污染物快速轉(zhuǎn)化成酶制劑的反應(yīng)底物，加速?gòu)?fù)合酶制劑發(fā)生反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥快速腐熟；重金屬經(jīng)過(guò)礦化、絡(luò)合等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鈍化并實(shí)現(xiàn)資源化利用，達(dá)到綠色處理污泥的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
一、本發(fā)明采用仿生發(fā)酵法進(jìn)行活性污泥的快速處理，本發(fā)明可以在步驟四后半小時(shí)內(nèi)去除污泥臭味，能夠有效脫水，含水率降低90％以上；
二、本發(fā)明得到的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3％提升至15％以上，有機(jī)質(zhì)≧40％；總氮≧6％；總鉀≧3％；養(yǎng)分≧8％；Cr離子濃度≦50mg/kg；Pb離子濃度≦5mg/kg；3小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榫G化培植土；
三、本發(fā)明對(duì)步驟二得到的液體污水進(jìn)一步處理，可以得到液體肥料，同時(shí)可獲得生物炭，成功去除液體肥料中的重金屬，進(jìn)一步變廢為寶，降低環(huán)境污染。
（發(fā)明人：馬軍;張瑛潔;程喜全;張楠楠;王凱;徐美慶;朱彥磊;劉鵬程;楊智偉）
