[发明专利]一种城镇污水处理厂污泥处理与资源化利用方法

摘要

本发明提供了一种城镇污水处理厂污泥处理与资源化方法，该方法涉及污泥深度脱水、污泥堆肥、破碎筛分和污泥热解等工艺过程。本发明采用铁盐、铝盐或氧化钙作为主要调理剂，经过深度脱水将污泥中的含水率由97％以上降低至65％以下，继而将含水率65％以下的深度脱水污泥进行污泥堆肥，将污泥含水率由65％降低至35％以下，极大地降低了污泥热解过程中干化过程的能耗。本发明充分发挥污泥堆肥过程中的生物干化作用，具有污泥容纳能力强，能耗低的优点，可实现节能50％以上。低成本实现了城镇生活污泥的减量化、无害化和资源化问题，实现了污泥的高效处理处置，同时可以生产出具有较高附加值的产品，具有非常广阔的应用前景，能够产生巨大的社会效益和经济效益。

主权项

1.一种城镇污水处理厂污泥处理与资源化利用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)污泥调理与深度脱水：将含水率95％～99.7％的污泥泵入污泥调理池内，投加添加剂：铁盐添加剂的投加量为30kg‑150kg/t绝干污泥，或铝盐添加剂的投加量为30‑120kg/t绝干污泥，或氧化钙的投加量为10kg‑500kg/t绝干污泥；投加有机絮凝剂：聚丙烯酰胺PAM或其衍生物，其投加量为1～5kg/t绝干污泥；搅拌20～60分钟；将调理后的污泥泵入脱水机进行深度脱水，深度脱水后达到污泥含水率50％～65％；(2)污泥堆肥：深度脱水后的污泥经螺旋泵破碎并输送到堆肥、破碎筛分场地，使污泥达到粒径3‑7cm，继而进行污泥堆肥，污泥堆肥、破碎筛分在空间布置上尽量紧凑，污泥堆肥车间和堆肥仓库设有防尘设施，堆肥过程中堆体高度为1.0～1.5m；在堆肥过程中投加辅料：稻壳、秸秆、蘑菇渣、木屑、生活垃圾中的一种或几种，辅料投加比例为0～200％，将污泥含水率调整至60％、C/N比25～30，并进行鼓风机曝气、翻抛，曝气量为0.1～1.0m³/(min·m³)；翻抛频次为1～2次/天；堆肥持续时间为15～30天；将污泥含水率降低至20％～35％；(3)污泥筛分和破碎：在堆肥过程中经生物作用、翻抛作用下，污泥粒径逐步降低，平均粒径在2cm～4cm，经过筛分和破碎后，将污泥的粒径降低至0.5cm以下；(4)污泥热解：将破碎后的污泥在热解反应炉中进行热解反应，热解反应温度为400℃～650℃，停留时间为30min～90min，热解过程中产生的热解气回流至热解反应炉中进行充分燃烧，热解过程中的烟尘经净化后排空；(5)热解产物分离与计量：污泥热解过程中的挥发分自固体表面析出后，在温度高于300℃条件下，采用旋风分离器进行气固分离，分离出的固体即为污泥基活性炭；气固分离后，采用逐级降温方式分阶段回收挥发分中的不同沸点的燃料油品：首先将220℃条件下，回收沸点高于220℃的重油产品，然后在高于120℃的冷凝器中回收高于120℃的轻油产品，进而在常温水冷方式收集以水为主的水相产物；上述产物计量方式：在温度高于300℃条件下，采用旋风分离器进行气固分离，气固分离后收集到的固体计量后即为污泥基活性炭的产量；采用两段式逐级降温方式进行挥发分分级冷凝，回收温度在300℃～120℃范围内回收的液相产物的量即为热解油产量，而采用常温水冷凝回收的液相产物即为水相产量；(6)水相预处理采用吸附‑化学氧化方式对水相进行预处理，吸附剂可采用工艺过程中产生的污泥基活性炭，化学氧化采用臭氧；经过预处理后，出水排入城镇污水处理厂；(7)包装储藏备用：经过热解反应后得到污泥基活性炭、燃料油粗产品，然后对产品进行烘干、包装、储藏备用。