一種改善高含固厭氧消化污泥土地利用性能的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固廢資源化領(lǐng)域，涉及一種基于中溫微好氧改善高含固厭氧消化后污 泥土地利用性能的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市污水處理廠因凈化生活污水而產(chǎn)生的脫水污泥量巨大，目前全年的可收集量 在3000萬噸左右，其中80%未經(jīng)過必要的穩(wěn)定化處理。隨著污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，污 泥穩(wěn)定化成為今后我國污泥處理的趨勢。由于我國80%以上的污泥都經(jīng)過脫水處理，高含 固厭氧消化成為符合我國國情的污泥穩(wěn)定化技術(shù)。而且該過程產(chǎn)生生物質(zhì)能源一一沼氣， 具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，前景良好。
[0003] 然而，污泥經(jīng)厭氧消化產(chǎn)沼氣后，會產(chǎn)生大量的殘余物一一消化污泥，大量研究表 明與未消化污泥(生污泥）相比，厭氧消化污泥(污泥沼渣）具有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量較高、 有機(jī)物含量較低等特點，具有較高的土地利用潛力，但其并非一種完全穩(wěn)定的物質(zhì)，不僅含 有部分可生物降解有機(jī)質(zhì)，也殘存的較高濃度短鏈脂肪酸（VFA)等物質(zhì)，會產(chǎn)生植物毒性， 不利于直接進(jìn)行土地利用。好氧處理可使厭氧消化污泥得到進(jìn)一步穩(wěn)定，所以將厭氧消化 污泥經(jīng)進(jìn)一步好氧穩(wěn)定處理后進(jìn)行農(nóng)業(yè)或園林利用，使其回歸土地，是一條可持續(xù)的污泥 安全處理處置途徑。
[0004] 現(xiàn)有的好氧穩(wěn)定化技術(shù)主要是好氧消化和好氧堆肥。好氧消化技術(shù)中應(yīng)用及研究 較多的是自熱式高溫好氧消化技術(shù)，其特點是可以使污水、污泥中的有機(jī)物在短時間內(nèi)大 量降解，達(dá)到穩(wěn)定，并具有良好的無害化效果。但其需要較高的氧氣供應(yīng)量以維持反應(yīng)器內(nèi) 部的溫度及攪拌效果，能耗較大，考慮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，不應(yīng)用于高含固率厭氧消化污泥的處 理。好氧堆肥技術(shù)的處理對象廣泛，可以處理農(nóng)作物殘余物、牲畜糞便或污水廠污泥，該過 程得到穩(wěn)定的堆肥，施用于土地可以改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植物生長。但好氧堆肥也存在耗時 較長、占地面積大、過程中產(chǎn)生大量臭氣、需添加大量輔料等一系列弊端，未能得到良好的 推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種基于中溫微好氧處理的改善高含固厭 氧消化后污泥土地利用性能的工藝，所述工藝將脫水污泥經(jīng)中溫厭氧消化產(chǎn)沼氣后剩下的 沼渣置于密閉反應(yīng)器中，維持中溫或常溫并提供攪拌及極少量的曝氣條件，使短鏈脂肪酸、 氨氮等物質(zhì)在微好氧環(huán)境下短期內(nèi)得到快速降解或轉(zhuǎn)化，使沼渣植物毒性得到去除，土地 利用性能得到大幅度改善，實現(xiàn)高含固厭氧消化后污泥的資源化利用。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：將經(jīng)熱水解預(yù)處理和中溫厭氧消化后殘余的沼渣直接收集 進(jìn)入體積較小(相對于厭氧反應(yīng)器）的好氧反應(yīng)器中，溫度維持中溫或常溫條件，提供緩慢 的攪拌及微量曝氣，使沼渣中部分有機(jī)物進(jìn)一步降解，揮發(fā)性脂肪酸（VFA)被微生物降解利 用，沼渣的植物毒性明顯發(fā)送，最終得到生物穩(wěn)定、土地利用性能良好的物料。
[0007] 本發(fā)明提出的基于中溫微好氧處理改善高含固厭氧消化污泥土地利用性能的高 效資源化處理工藝，具體步驟如下： (1) 中溫微好氧反應(yīng)器種泥的培養(yǎng)及馴化 取沼渣置于密閉的好氧反應(yīng)器中，提供緩慢的攪拌及微量曝氣，維持中溫（25~37°C)條 件，每天進(jìn)出料，控制污泥沼渣停留時間為8天。經(jīng)過2~3個SRT，即可完成污泥沼渣對好 氧反應(yīng)器的馴化，使好氧反應(yīng)器運(yùn)行效果達(dá)到穩(wěn)定； (2) 中溫微好氧反應(yīng)器的運(yùn)行 將經(jīng)熱水解預(yù)處理和中溫厭氧消化后殘余的污泥沼渣直接進(jìn)入馴化好的中溫微好氧 反應(yīng)器中進(jìn)行處理，控制溫度為25-37°C，攪拌速度為30rpm，曝氣量為I. 8 m3 h 1 kg 1 (干 基），污泥停留時間（SRT)為4~8天，使沼渣中部分有機(jī)物進(jìn)一步降解，氨氮通過形成氨氣 或經(jīng)硝化反硝化作用去除，VFA被微生物降解利用，最終得到穩(wěn)定、土地利用性能良好的物 料； (3) 中溫微好氧反應(yīng)器產(chǎn)生的廢氣和出料的后處理 中溫微好氧反應(yīng)器產(chǎn)生的少量廢氣，經(jīng)水體進(jìn)行吸附即可達(dá)到除臭的效果。依處理規(guī) 模出料采用高分子混凝劑進(jìn)行調(diào)整后，經(jīng)機(jī)械脫或干化處理后，可運(yùn)用于園林利用。
[0008] 本發(fā)明中，步驟（1 )中所述沼渣為含固率大于10%的污泥厭氧消化沼渣。
[0009] 本發(fā)明工藝具有以下優(yōu)點： 1、該技術(shù)的供氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自熱式高溫好氧消化工藝，只需較小的曝氣量及低速攪 拌，就可實現(xiàn)高含固沼渣的微好氧環(huán)境，而且維持中溫所需的熱量也較少，是一項非常節(jié)能 的技術(shù)。
[0010] 2、該技術(shù)在全封閉條件下運(yùn)行，相比好氧堆肥工藝，運(yùn)行中不會有臭氣的影響。氣 體通過尾氣收集裝置富集后統(tǒng)一處理。
[0011] 3、該技術(shù)所處理的沼渣不需要進(jìn)行額外的脫水處理，即高含固厭氧消化工藝的出 料可直接進(jìn)入微好氧反應(yīng)器，使處理流程更加簡單節(jié)約了處理費(fèi)用。而且，相對于傳統(tǒng)的好 氧堆肥工藝，該技術(shù)不需要添加輔料，節(jié)省了輔料運(yùn)輸及儲存所需的成本，同時相比之下增 加了單位時間的污泥處理量。
[0012] 4、與傳統(tǒng)好氧堆肥相比，本工藝停留時間短。尤其在處理高含固率（14%左右）的 沼渣時，相比于傳統(tǒng)工藝所需的反應(yīng)器容積大大減少。若前置中溫厭氧消化工藝的SRT按 20d計算，微好氧工藝的SRT僅需4~8d即可滿足土地利用的需要，同樣負(fù)荷下，反應(yīng)器容積 僅為厭氧消化反應(yīng)器的1/5~2/5,且反應(yīng)器僅需攪拌和底部曝氣系統(tǒng)，所以設(shè)備成本較低。
[0013] 5、該工藝在中溫（25~37°C )下短期內(nèi)可即可改變沼渣的土地利用性能且運(yùn)行操作 簡單、能耗少，未來有可能實現(xiàn)設(shè)備化，連接在厭氧消化反應(yīng)器的后端對污泥進(jìn)行厭氧/好 氧連續(xù)處理，不僅產(chǎn)生沼氣而且得到具有土地利用價值的出料，有工程利用價值和前景。
[0014] 6、該工藝出料具有很好的脫水性能好，便于后續(xù)脫水及干化處理。
【附圖說明】
[0015] 圖1.高含固沼渣微好氧處理示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面通過實施例進(jìn)