剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術提供了一種剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術將剩余污泥泵入濃縮池利用自身重力對污泥進行自然濃縮后，直接抽取底層濃縮污泥進行開發(fā)利用，不需要對污泥進行壓榨脫水，省掉污泥的脫水環(huán)節(jié)，降低能源消耗；再對每一級提取的污泥殘渣進行逐級開發(fā)利用，實現(xiàn)對污泥的資源化綜合利用；并將提取后的污泥殘渣與任何堿性氨基酸水解液進行反應制備成氨基酸緩釋硅鈣肥，將提取的上清液作為絮凝劑或緩蝕劑使用，能實現(xiàn)對污泥的高附加值利用；生活污水處理廠剩余污泥通過本方法和系統(tǒng)的處理后，可得到微生物絮凝劑、緩蝕劑、氨基酸緩釋硅鈣肥。本發(fā)明專利技術方法和系統(tǒng)簡單，易于實施，成本低廉，使用效果好。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)
本專利技術涉及固體廢棄物處理與資源化利用
，尤其是一種剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)。
技術介紹
近年來，隨著城市化進程的加快，城市污水處理量大幅增長。據(jù)資料統(tǒng)計顯示，截至目前我國投入運行的城鎮(zhèn)污水處理廠3600余座，城鎮(zhèn)污水處理率已經(jīng)超過82％，全國年累計處理城鎮(zhèn)污水445億立方米，每年產(chǎn)生3000萬噸濕泥(80％含水率)。隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，污水處理量的持續(xù)增加，污泥將突破5000萬噸。污泥產(chǎn)生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落后形成尖銳的矛盾，污泥的處理問題已經(jīng)成為我國無法回避的城市環(huán)境問題。我國當前亟待更經(jīng)濟、更環(huán)保的污泥處理與資源化利用的處理方法。污泥雖是污水處理廠排放的“廢棄物”，但是污泥中含有大量的蛋白質和多糖等有用物質，可以對其進行開發(fā)利用，受到了人們的廣泛關注，已經(jīng)開發(fā)出很多的污泥處理和資源化利用技術。但目前開發(fā)出的污泥處理和資源化利用技術中，很多都是針對脫水后的污泥，而在污泥的壓榨脫水中要消耗大量的電能。此外，目前污泥資源化利用技術中，大多都僅對污泥中的某一有用成分進行開發(fā)，沒有很好地考慮到污泥的資源化綜合利用，造成污泥的其它有用成分的浪費。至目前未見到免掉脫水環(huán)節(jié)，直接對濃縮池剩余污泥進行有用成分的綜合開發(fā)利用的方法和系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是：提供一種剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)，它能節(jié)約對剩余污泥的處理能耗，并充分利用剩余污泥的資源。本專利技術是這樣實現(xiàn)的：剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，包括如下步驟：(1)先將生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥儲存在沉淀池中，再將沉淀池中的剩余污泥泵入濃縮池內，利用重力對剩余污泥進行自然濃縮，再將上清液回流到沉淀池中；(2)將濃縮池底層的濃縮污泥通過輸送泵輸送到儲泥罐中備用；(3)將儲泥罐中的濃縮污泥加入到提取罐一中，并向濃縮污泥中加入水，濃縮污泥與水的質量比為1:0.5，并在常溫下進行超聲波破碎提取，提取結束后，對提取液進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品A，污泥殘渣供下一級提取用；(4)將取步驟(3)的污泥殘渣加入到提取罐二中，按質量比為1：6-1：8加入水，在溫度為110-130℃、壓力為90-110kPa的條件下提取10-15分鐘后，進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品B，污泥殘渣供下一級提取用；(5)將步驟(4)的污泥殘渣加入到提取罐三中，按質量比為1：6-1：8加入質量濃度為5％的鹽酸溶液，在溫度為80-100℃和攪拌條件下提取2-4小時，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C，污泥殘渣供下一級提取用；(6)將步驟(5)的污泥殘渣倒入反應罐中，再逐漸加入堿性氨基酸水解液，并不斷攪拌直至污泥的pH值達到中性后，停止加入堿性氨基酸水解液，放置1-2小時，對污泥進行干燥得到氨基酸緩釋硅鈣肥。所述的步驟(6)中采用的堿性氨基酸水解液的制備方法為：將洗凈、濾干的廢棄羽毛與質量濃度為10-15％的氫氧化鈣溶液按質量比為1：6-1：8加入反應罐中，在溫度為95-110℃下攪拌條反應4-6小時，獲得堿性氨基酸水解液，并裝入儲罐中保存?zhèn)溆谩２襟E(3)中所述的超聲波破碎提取，采用的超聲波的功率為250W，處理時間為15-30分鐘。步驟(3)及步驟(4)中提取的上清液單獨或混合后作為絮凝劑使用，或作為絮凝劑中的制備材料之一；步驟(5)中提取的上清液作為緩蝕劑使用，或作為緩蝕劑的制備材料之一。剩余污泥免脫水資源化綜合利用系統(tǒng)，包括污泥濃縮單元5及4個提取單元，一級提取單元的組成包括提取罐一、離心機一、殘渣罐一、過濾機一及消毒裝置一；在提取罐一上連接有超聲波裝置及水箱一，提取罐一及殘渣罐一分別與離心機一連接，離心機一與過濾機一連接，過濾機一與消毒裝置一連接；二級提取單元的組成包括提取罐二、離心機二、殘渣罐二、過濾機二及消毒裝置二；在提取罐二上連接有水箱二，提取罐二及殘渣罐二分別與離心機二連接，離心機二與過濾機二連接，過濾機二與消毒裝置二連接；一級提取單元的殘渣罐一通過輸送裝置二與二級提取單元的提取罐二連接；三級提取單元的組成包括提取罐三、離心機三、殘渣罐三及過濾機三；在提取罐三上連接有攪拌機三及提取劑儲罐，提取罐三及殘渣罐三分別與離心機三連接，離心機三與過濾機三連接；二級提取單元的殘渣罐二通過輸送裝置三與三級提取單元的提取罐三連接；四級提取單元的組成包括反應罐、烘干裝置及包裝裝置，在反應罐上連接有攪拌機四及水解液儲存罐；三級提取單元的殘渣罐三通過輸送裝置四與四級提取單元的反應罐連接；提取罐二、提取罐三及反應罐均與鍋爐連接；污泥濃縮單元的組成包括沉淀池、濃縮池及儲泥罐，沉淀池與濃縮池連接，濃縮池與儲泥罐連接，儲泥罐通過輸送裝置一與提取罐一連接。在每級提取單元的輸送裝置上均設有對應的稱量裝置。由于采用了以上技術方案，本專利技術將剩余污泥泵入濃縮池利用自身重力對污泥進行自然濃縮后，直接抽取底層濃縮污泥進行開發(fā)利用，不需要對污泥進行壓榨脫水，省掉污泥的脫水環(huán)節(jié)，降低能源消耗；再對每一級提取的污泥殘渣進行逐級開發(fā)利用，實現(xiàn)對污泥的資源化綜合利用；并將提取后的污泥殘渣與任何堿性氨基酸水解液進行反應制備成氨基酸緩釋硅鈣肥，將提取的上清液作為絮凝劑或緩蝕劑使用，能實現(xiàn)對污泥的高附加值利用。本專利技術方法簡單，易于實施，成本低廉，使用效果好。附圖說明附圖1為本專利技術的結構示意圖。具體實施方式本專利技術的實施例1：剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，將生活污水處理廠產(chǎn)生剩余污泥儲存在濃縮池中，將200g濃縮池底層濃縮污泥加入到提取罐一中，加入100ml的水，常溫下在功率為250W的超聲波中提取20分鐘，在6000轉/分的條件下離心進行固液分離，將上清液過濾并消毒后，得到產(chǎn)品A；將提取產(chǎn)品A后的污泥殘渣100g加入到提取罐二中，加入600ml的水，在溫度為120℃、壓力為100kPa條件下提取15分鐘,在6000轉/分的條件下離心分離上清液，將上清液過濾并消毒后，得到產(chǎn)品B；將提取產(chǎn)品B后的污泥殘渣100g加入到提取罐三中，加入質量濃度為5％的鹽酸溶液600ml，在80℃的溫度和攪拌條件下提取4小時，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C；將洗凈、瀝干的廢棄羽毛100g加入到反應罐中，加入質量濃度為15％的氫氧化鈣溶液600ml，在100℃的溫度和攪拌條件下反應4小時，獲得堿性氨基酸水解液，裝入儲罐中保存?zhèn)溆茫粚⑻崛‘a(chǎn)品C后的污泥殘渣100g加入到反應罐中，在攪拌條件下向反應罐中加入堿性氨基酸水解液直至污泥的pH值達到中性，靜置2小時后對污泥進行烘干得到產(chǎn)品D。本專利技術的實施例2：剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，150g濃縮池底層濃縮污泥加入到提取罐一中，加入100ml的水，常溫下在功率為250W的超聲波中提取30分鐘，在6000轉/分的條件下離心進行固液分離，將上清液過濾并消毒后，得到產(chǎn)品A；將提取產(chǎn)品A后的污泥殘渣100g加入到提取罐二中，加入800ml的水，在溫度為120℃、壓力為100kPa條件下提取15分鐘,在6000轉/分的條件下離心分離上清液，將上清液過濾并消毒后，得到產(chǎn)品B；將提取產(chǎn)品B后的污泥殘渣100克加入到提取罐三中，加入質量濃度為5％的鹽酸溶液800ml，在100℃的溫度和攪本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）先將生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥儲存在沉淀池中，再將沉淀池中的剩余污泥泵入濃縮池內，利用重力對剩余污泥進行自然濃縮，再將上清液回流到沉淀池中；（2）將濃縮池底層的濃縮污泥通過輸送泵輸送到儲泥罐中備用；（3）將儲泥罐中的濃縮污泥加入到提取罐中，并向濃縮污泥中加入水，濃縮污泥與水的質量比為1:0.5，并在常溫下進行超聲波破碎提取，提取結束后，對提取液進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品A，污泥殘渣供下一級提取用；（4）將取步驟（3）的污泥殘渣加入到提取罐中，按質量比為1：6?1：8加入水，在溫度為110?130℃、壓力為90?110kPa的條件下提取10?15分鐘后，進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品B，污泥殘渣供下一級提取用；（5）將步驟（4）的污泥殘渣加入到提取罐中，按質量比為1：6?1：8加入質量濃度為5%的鹽酸溶液，在溫度為80?100℃和攪拌條件下提取2?4小時，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C，污泥殘渣供下一級提取用；（6）將步驟（5）的污泥殘渣倒入反應罐中，再逐漸加入堿性氨基酸水解液，并不斷攪拌直至污泥的pH值達到中性后，停止加入堿性氨基酸水解液，放置1?2小時，對污泥進行干燥得到氨基酸緩釋硅鈣肥。...

【技術特征摘要】
1.一種剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)先將生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥儲存在沉淀池中，再將沉淀池中的剩余污泥泵入濃縮池內，利用重力對剩余污泥進行自然濃縮，再將上清液回流到沉淀池中；(2)將濃縮池底層的濃縮污泥通過輸送泵輸送到儲泥罐中備用；(3)將儲泥罐中的濃縮污泥加入到提取罐一中，并向濃縮污泥中加入水，濃縮污泥與水的質量比為1:0.5，并在常溫下進行超聲波破碎提取，提取結束后，對提取液進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品A，污泥殘渣供下一級提取用；(4)將取步驟(3)的污泥殘渣加入到提取罐二中，按質量比為1：6-1：8加入水，在溫度為110-130℃、壓力為90-110kPa的條件下提取10-15分鐘后，進行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品B，污泥殘渣供下一級提取用；(5)將步驟(4)的污泥殘渣加入到提取罐三中，按質量比為1：6-1：8加入質量濃度為5％的鹽酸溶液，在溫度為80-100℃和攪拌條件下提取2-4小時，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C，污泥殘渣供下一級提取用；(6)將步驟(5)的污泥殘渣倒入反應罐中，再逐漸加入堿性氨基酸水解液，并不斷攪拌直至污泥的pH值達到中性后，停止加入堿性氨基酸水解液，放置1-2小時，對污泥進行干燥得到氨基酸緩釋硅鈣肥。2.根據(jù)權利要求1所述的剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，其特征在于：所述的步驟(6)中采用的堿性氨基酸水解液的制備方法為：將洗凈、濾干的廢棄羽毛與質量濃度為10-15％的氫氧化鈣溶液按質量比為1：6-1：8加入反應罐中，在溫度為95-110℃下攪拌條反應4-6小時，獲得堿性氨基酸水解液，并裝入儲罐中保存?zhèn)溆谩?.根據(jù)權利要求1所述的剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，其特征在于：步驟(3)中所述的超聲波破碎提取，采用的超聲波的功率為250W，處理時間為15-30分鐘。4.根據(jù)權利要求1所述的剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法，其特征在于：步驟(3)及步驟(4)中提取的上清液單獨或混合后作為絮凝劑使用，或作為絮凝劑中的制備材料之一；步驟(5)中提取的上清液作為緩蝕劑使用，或作為緩蝕劑的制備材料之一。5.一種實現(xiàn)如權利要求1所述的方法的剩余污泥免脫水資源化綜合利用系統(tǒng)，包括污泥濃縮單元(...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊成，潘貴英，馬龍，賀華中，王志康，周培富，王婭，寶冬梅，
申請(專利權)人：貴州民族大學，
類型：發(fā)明
國別省市：貴州;52