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      市政污泥無害化處理方法

      發布時間:2020-05-20 18:12:54                            點擊次數:425 次
        本發明涉及一種市政污泥的無害化處理方法,屬于資源環境保護技術領域,該處理方法將市政污泥經過熱解、重金屬螯合及分離、資源回收等步驟,市政污泥中的病原體和有毒有機物被消除,重金屬隨水相被分離后,經過膜分離方法回收得到重金屬,固相污泥經過發酵堆肥后得到有機肥,該方法不僅能夠消除有害物質,而且還能夠將污泥中的剩余物質進行資源化回收利用,相比于現有的直接堆放,對環境基本沒有影響,有利于土壤、水土環境的清潔保持,真正實現了市政污泥的無害化、資源化處理。
        權利要求書
        1.一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于,所述的處理方法包括以下步驟:
        A、熱解
        將市政污泥置于180-210℃的高溫無氧環境中,保持時間在5-20min,得到熱解料;
        B、重金屬螯合及分離
        在熱解料中加入水溶性重金屬螯合劑,再通過擠壓進行脫水處理,得到固相污泥和重金屬污水,固相污泥的含水量不高于60%,固相污泥中的重金屬含量如下:砷及其化合物(以AS計)的質量分數≤0.006‰,鎘及其化合物(以Cd計)的質量分數≤0.001‰,鉛及其化合物(以pb計)的質量分數≤0.015‰,鉻及其化合物(以Cr計)的質量分數≤0.06‰,汞及其化合物(以Hg計)的質量分數≤0.0006‰;
        C、資源回收
        將重金屬污水通過膜分離方法分離得到重金屬,固相污泥經堆肥發酵形成有機肥。
        2.根據權利要求1所述的一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于:所述的步驟A中,將市政污泥置于190℃高溫無空氣無氧環境中,保持時間為15min。
        3.根據權利要求1所述的一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于:所述的步驟B中,脫水后固相污泥的含水量為55%。
        4.根據權利要求1所述的一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于:所述的步驟B中,金屬螯合劑選用乙二胺四乙酸鈉。
        5.根據權利要求1所述的一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于:所述的步驟C中,所述的膜分離方法為反滲透、超濾或者微濾。
        6.根據權利要求1所述的一種市政污泥的無害化處理方法,其特征在于:所述的固相污泥堆肥發酵為好氧發酵,在空氣濕度55%-60%、pH值為7.6-8.7、碳氮比為(20-35):1、通風量為1.5-2.0m3/(min·t)條件下進行發酵,發酵結束后得到渣狀肥料,肥料中有機物含量為40%-60%,粒徑為1.3-7.6mm。
        說明書
        一種市政污泥的無害化處理方法
        技術領域
        本發明屬于資源環境保護技術領域,具體涉及一種市政污泥的無害化處理方法。
        背景技術
        隨著人口數量的不斷增加,生活垃圾及糞便的產生量越來越大,這些生活垃圾和糞便通常會經過處理得到一部分肥料,剩余的無法得到利用的廢料被稱為市政污泥,未經過處理進行堆放或填埋,不僅占用大量的土地,在自然條件下,經雨水淋溶和滲濾會對土壤、地下水、地表水體及農作物造成二次污染,污泥中的重金屬進入水體和土壤后難以被生物降解,并可通過生物鏈富集,危害人體健康,目前存在的污泥處理的方法主要是針對工業廢料進行的處理,處理過程中會添加其他化合物對廢料中的有害物質進行反應,不適用于市政污泥的處理中,因此,怎樣對市政污泥進行無害化處理成為該領域的一個主要研究課題。
        發明內容
        本發明克服了現有技術中存在的不足,提供了一種市政污泥的無害化處理方法。
        本發明的具體技術方案是:
        一種市政污泥的無害化處理方法,關鍵點是,所述的處理方法包括以下步驟:
        A、熱解
        將市政污泥置于180-210℃的高溫無氧環境中,保持時間在5-20min,得到熱解料;
        B、重金屬螯合及分離
        在熱解料中加入水溶性重金屬螯合劑,再通過擠壓進行脫水處理,得到固相污泥和重金屬污水,固相污泥的含水量不高于60%,固相污泥中的重金屬含量如下:砷及其化合物(以AS計)的質量分數≤0.006‰,鎘及其化合物(以Cd計)的質量分數≤0.001‰,鉛及其化合物(以pb計)的質量分數≤0.015‰,鉻及其化合物(以Cr計)的質量分數≤0.06‰,汞及其化合物(以Hg計)的質量分數≤0.0006‰;
        C、資源回收
        將重金屬污水通過膜分離方法分離得到重金屬,固相污泥經堆肥發酵形成有機肥。
        所述的步驟A中,將市政污泥置于190℃高溫無空氣無氧環境中,保持時間為15min。
        所述的步驟B中,脫水后固相污泥的含水量為55%。
        所述的步驟B中,金屬螯合劑選用乙二胺四乙酸鈉。
        所述的步驟C中,所述的膜分離方法為反滲透、超濾或者微濾。
        所述的固相污泥堆肥發酵為好氧發酵,在空氣濕度55%-60%、pH值為7.6-8.7、碳氮比為(20-35):1、通風量為1.5-2.0m3/(min·t)條件下進行發酵,發酵結束后得到渣狀肥料,肥料中有機物含量為40%-60%,粒徑為1.3-7.6mm。
        本發明的有益效果是:本發明中的方法將市政污泥經過熱解,使得其中的聚丙烯酰胺被分解為無害小分子有機物和無機物,寄生蟲和病原體等有害生物被殺滅,重金屬螯合分離及機械擠壓脫水步驟中,重金屬隨水相被分離脫除,水相經膜分離技術得到重金屬用于循環利用,同時固相污泥中因富含碳源、氮源、磷素等微生物生長必需養分,經堆肥發酵形成有機肥,用于農作物生產、園藝和林業種植方面,本方法在去除有害物質的過程不產生其他有毒有害物質,并能夠回收得到重金屬和有機肥料資源,真正實現無害化、資源化處理。
        具體實施方式
        本發明涉及一種市政污泥的無害化處理方法,該方法用于生活垃圾及糞便經過處理后剩余的市政污泥中,將該市政污泥中的可揮發有害化合物進行高溫消除,有害病菌也隨之被消滅,并回收得到重金屬和有機肥,實現無害化、資源化。
        具體實施例,市政污泥的無害化處理方法具體包括以下步驟:
        A、熱解
        將市政污泥置于190℃的高溫無氧環境中,保持15min,市政污泥中常見的有毒害的有機物快速分解為無毒害的小分子有機物乃至無機物,例如聚丙烯酰胺,此過程中可同時殺滅污泥中大量的寄生蟲、病原體等有害生物,熱解完畢后得到熱解料;
        B、重金屬螯合及分離
        在熱解料中加入水溶性重金屬螯合劑乙二胺四乙酸鈉,使液態有機物中的重金屬與之良好結合,再通過擠壓進行脫水處理,重金屬隨水相被脫離,得到固相污泥和重金屬污水,檢測固相污泥中的含水量和重金屬含量,固相污泥的含水量不高于60%,固相污泥中的主要重金屬含量如下:砷及其化合物(以AS計)的質量分數≤0.006‰,鎘及其化合物(以Cd計)的質量分數≤0.001‰,鉛及其化合物(以pb計)的質量分數≤0.015‰,鉻及其化合物(以Cr計)的質量分數≤0.06‰,汞及其化合物(以Hg計)的質量分數≤0.0006‰,以上重金屬含量符合國家對于肥料中重金屬含量的要求,為固相污泥回收得到有機肥料奠定基礎。
        C、資源回收
        市政污泥經熱解、螯合處理及擠壓脫水后,其中的聚丙烯酰胺、病原生物體等得到有效去除,將重金屬污水通過反滲透膜分離方法分離得到重金屬,重金屬可以得到循環利用,經機械擠壓脫水使固相污泥含水率由原來85%左右降至55%,將固相污泥進行堆肥發酵形成有機肥,堆肥發酵為好氧發酵,在空氣濕度58%、pH值為8.0、碳氮比為30:1、通風量為1.8m3/(min·t)條件下進行發酵,發酵結束后得到渣狀肥料,肥料中有機物含量為50%,粒徑在4.5mm左右,該有機肥中富含碳、氮、磷等微生物生長必需養分。
        本發明通過熱解將有毒害的有機物分解為無毒害的無機物或有機物,并且在高溫中將病原生物體殺滅,重金屬螯合后隨水相脫離,既能夠實現重金屬與固相污泥的分離,又為重金屬的回收利用提供了條件,由于固相污泥中重金屬含量符合國家標準,又富含碳源、氮源、磷素等養分,為進一步堆肥生成有機肥創造了條件,該方法既實現了污泥的無害化,又能夠將污泥中的有用資源進行回收利用,契合了當前適應環境資源承載能力的發展道路。
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