剩余污泥免脫水資源化綜合利用的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體廢棄物處理與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，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)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市污水處理量大幅增長。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯示，截至目前我國投入運(yùn)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(jì)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(yán)重不足、處理手段的嚴(yán)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(dāng)前亟待更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的污泥處理與資源化利用的處理方法。
[0003]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(zhì)和多糖等有用物質(zhì)，可以對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用，受到了人們的廣泛關(guān)注，已經(jīng)開發(fā)出很多的污泥處理和資源化利用技術(shù)。
[0004]但目前開發(fā)出的污泥處理和資源化利用技術(shù)中，很多都是針對(duì)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(shù)中，大多都僅對(duì)污泥中的某一有用成分進(jìn)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(fèi)。至目前未見到免掉脫水環(huán)節(jié)，直接對(duì)濃縮池剩余污泥進(jìn)行有用成分的綜合開發(fā)利用的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是: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(duì)剩余污泥的處理能耗，并充分利用剩余污泥的資源。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)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(chǔ)存在沉淀池中，再將沉淀池中的剩余污泥泵入濃縮池內(nèi)，利用重力對(duì)剩余污泥進(jìn)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(chǔ)泥罐中備用；
(3 )將儲(chǔ)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(zhì)量比為1:0.5，并在常溫下進(jìn)行超聲波破碎提取，提取結(jié)束后，對(duì)提取液進(jìn)行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品A，污泥殘?jiān)┫乱患?jí)提取用；
(4)將取步驟(3)的污泥殘?jiān)尤氲教崛」拗?，按質(zhì)量比為1:6-1:8加入水，在溫度為110-130°C、壓力為90-110kPa的條件下提取10-15分鐘后，進(jìn)行離心分離，將上清液過濾并消毒，得到產(chǎn)品B，污泥殘?jiān)┫乱患?jí)提取用；
(5)將步驟(4)的污泥殘?jiān)尤氲教崛」拗?，按質(zhì)量比為1:6-1:8加入質(zhì)量濃度為5%的鹽酸溶液，在溫度為80-100°C和攪拌條件下提取2-4小時(shí)，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C，污泥殘?jiān)┫乱患?jí)提取用；
(6)將步驟(5)的污泥殘?jiān)谷敕磻?yīng)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(dá)到中性后，停止加入堿性氨基酸水解液，放置1-2小時(shí)，對(duì)污泥進(jìn)行干燥得到氨基酸緩釋硅鈣肥。
[0007]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(zhì)量濃度為10-15%的氫氧化媽溶液按質(zhì)量比為1:6-1:8加入反應(yīng)罐中，在溫度為95-110°C下攪拌條反應(yīng)4-6小時(shí)，獲得堿性氨基酸水解液，并裝入儲(chǔ)罐中保存?zhèn)溆谩?br>[0008]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(shí)間為15-30分鐘。
[0009]步驟(3)及步驟(4)中提取的上清液單獨(dú)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。
[0010]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(gè)提取單元，一級(jí)提取單元I的組成包括提取罐1-1、離心機(jī)1-2、殘?jiān)?-3、過濾機(jī)1-4及消毒裝置1-5 ;在提取罐1-1上連接有超聲波裝置1-7及水箱1-8，提取罐1-1及殘?jiān)?-3分別與離心機(jī)1-2連接，離心機(jī)1-2與過濾機(jī)1-4連接，過濾機(jī)1-4與消毒裝置1-5連接；二級(jí)提取單元2的組成包括提取罐2-1、離心機(jī)2-2、殘?jiān)?-3、過濾機(jī)2-4及消毒裝置2_5 ;在提取罐2-1上連接有水箱2-8，提取罐2-1及殘?jiān)?-3分別與離心機(jī)2_2連接，離心機(jī)2_2與過濾機(jī)2-4連接，過濾機(jī)2-4與消毒裝置2-5連接；一級(jí)提取單元I的殘?jiān)?-3通過輸送裝置2-6與二級(jí)提取單元2的提取罐2-1連接；三級(jí)提取單元3的組成包括提取罐3-1、離心機(jī)3-2、殘?jiān)?-3及過濾機(jī)3-4 ;在提取罐3-1上連接有攪拌機(jī)3_7及提取劑儲(chǔ)罐3_8，提取罐3-1及殘?jiān)?-3分別與離心機(jī)3-2連接，離心機(jī)3-2與過濾機(jī)3_4連接；二級(jí)提取單元2的殘?jiān)?-3通過輸送裝置3-6與三級(jí)提取單元3的提取罐3-1連接；四級(jí)提取單元4的組成包括提取罐4-1、烘干裝置4-2及包裝裝置4-3，在提取罐4-1上連接有攪拌機(jī)4_7及水解液儲(chǔ)存罐4-8 ;三級(jí)提取單元3的殘?jiān)?-3通過輸送裝置4-6與四級(jí)提取單元4的提取罐4-1連接；提取罐2-1、提取罐3-1及提取罐4-1均與鍋爐6連接；污泥濃縮單元5的組成包括沉淀池5-1、濃縮池5-2及儲(chǔ)泥罐5-3，沉淀池5-1與濃縮池5_2連接，濃縮池5-2與儲(chǔ)泥罐5-3連接，儲(chǔ)泥罐5-3通過輸送裝置1-6與提取罐1_1連接。
[0011]在每級(jí)提取單元的輸送裝置上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的稱量裝置。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明將剩余污泥泵入濃縮池利用自身重力對(duì)污泥進(jìn)行自然濃縮后，直接抽取底層濃縮污泥進(jìn)行開發(fā)利用，不需要對(duì)污泥進(jìn)行壓榨脫水，省掉污泥的脫水環(huán)節(jié)，降低能源消耗；再對(duì)每一級(jí)提取的污泥殘?jiān)M(jìn)行逐級(jí)開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的資源化綜合利用；并將提取后的污泥殘?jiān)c任何堿性氨基酸水解液進(jìn)行反應(yīng)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(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的高附加值利用。本發(fā)明方法簡單，易于實(shí)施，成本低廉，使用效果好。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明的實(shí)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(chǔ)存在濃縮池中，將200g濃縮池底層濃縮污泥加入到提取罐中，加入10ml的水，常溫下在功率為250W的超聲波中提取20分鐘，在6000轉(zhuǎn)/分的條件下離心進(jìn)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?jiān)?0g加入到提取罐中，加入600ml的水，在溫度為120°C、壓力為10kPa條件下提取15分鐘，在6000轉(zhuǎn)/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?jiān)?0g加入到提取罐中，加入質(zhì)量濃度為5%的鹽酸溶液600ml，在80°C的溫度和攪拌條件下提取4小時(shí)，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C ;將洗凈、瀝干的廢棄羽毛10g加入到反應(yīng)罐中，加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈣溶液600ml，在100°C的溫度和攪拌條件下反應(yīng)4小時(shí)，獲得堿性氨基酸水解液，裝入儲(chǔ)罐中保存?zhèn)溆?；將提取產(chǎn)品C后的污泥殘?jiān)?0g加入到反應(yīng)罐中，在攪拌條件下向反應(yīng)罐中加入堿性氨基酸水解液直至污泥的pH值達(dá)到中性，靜置2小時(shí)后對(duì)污泥進(jìn)行烘干得到產(chǎn)品D。
[0015]本發(fā)明的實(shí)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中，加入10ml的水，常溫下在功率為250W的超聲波中提取30分鐘，在6000轉(zhuǎn)/分的條件下離心進(jìn)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?jiān)?0g加入到提取罐中，加入800ml的水，在溫度為120°C、壓力為10kPa條件下提取15分鐘，在6000轉(zhuǎn)/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?jiān)?00克加入到提取罐中，加入質(zhì)量濃度為5%的鹽酸溶液800ml，在100°C的溫度和攪拌條件下提取4小時(shí)，過濾收集上清液，得到產(chǎn)品C ;將洗凈、瀝干的廢棄羽毛10g加入到反應(yīng)罐中，加入質(zhì)量濃度為15%的氫氧化鈣溶液800ml，在100°C的溫度和攪拌條件下反應(yīng)4小時(shí)，裝入儲(chǔ)罐中保存?zhèn)溆?。將提取產(chǎn)品C后的污泥殘?jiān)?0g加入到反應(yīng)罐中，在攪拌條件下向反應(yīng)罐中加入羽毛水解液直至污泥的pH值達(dá)到中性，靜置2小時(shí)后對(duì)污泥