一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法
2023-04-28 11:53:51
專利名稱：一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法
技術領域：
本發明屬於汙泥處理處置技術領域，涉及一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法。
背景技術：
城市汙水處理廠汙泥經脫水處理後，含水率下降，營養元素富集，但同時致病微生物、寄生蟲卵和重金屬及多種有毒有害的有機汙染物濃度也相對增加，並散發出強烈惡臭，這些問題若不能及時進行解決，不僅會阻礙汙泥的資源化利用，也會給環境和人類健康帶來嚴重危害。特別是惡臭問題，因其易於傳播且對環境空氣汙染顯著，已引起了公眾的熱切關注和強烈不滿，故惡臭抑制成為了汙泥處理處置資源化中急需解決的難題。目前，對汙泥惡臭的控制主要有化學除臭法、物理除臭法、生物除臭法等。其中化學除臭法和物理除臭法等雖可以取得期望的除臭效果，但投資與運行費用較高，而生物除臭法所需能耗低、運行維護費用少、較少出現二次汙染和介質汙染轉移的問題，目前已應用到垃圾填埋場和汙水處理廠的惡臭控制中。在生物除臭技術中，土壤除臭法利用土壤的吸附、吸收及其中微生物實現對惡臭氣體的淨化，相對其他除臭技術而言，具有投資省、運行費用低、可操作性強等特點，是一種生態除臭方式，具有較大的發展前景。現階段對土壤除臭法的研究主要包括兩個方面:(I) 土壤除臭效能的研究，即土壤除臭工藝及裝置的優化；(2) 土壤除臭介質的改良，包括從土壤中提取菌種和開發除臭效果較好的新型土壤介質。土壤除臭效能研究方面，中國文獻專利《一種利用生物土壤過濾除臭的方法及裝置》(公開號CN101745310A)、《複合土壤臭氣淨化濾床》(公開號CN101332403)、《改良性土壤除臭裝置》(公開號CN1824374)、《生物土壤濾體除臭裝置》(公開號CN1935329)、《一種利用生物土壤過濾除臭的裝置》(公開號CN201534058U)等對此部分研究進行了公開。各專利的方法和裝置大同小異，除臭裝置的核心均為引風裝置、加溼裝置、布氣裝置和生物土壤裝置四部分，即通過將惡 臭氣體收集，加溼，再通過布氣裝置均勻地分布到生物土壤的底部，通過生物土壤的吸附、吸收以及生物土壤中的微生物實現對惡臭氣體的淨化。該法的臭氣去除率較高，如《一種利用生物土壤過濾除臭的方法及裝置》(公開號CN101745310A)中公開的臭氣去除率達99%，且不產生二次汙染，但這些裝置結構複雜，運行和管理成本較高，處理對象為氣體。在土壤除臭介質的改良方面，中國專利文獻《生物快速除臭劑》(公開號CN1329924)公開了一種利用生物高科技從土壤、堆肥中分離並選育出特殊的微生物菌種，並將其培養和進行有效組合，形成具有快速除臭功能的藥劑。該藥劑可在24小時內快速去除人、畜、禽糞便及有機惡臭廢棄物所產生的氨氣、硫化氫、吲哚等還原物質的臭氣。此法除臭效果較高，但前期提取並培育菌種所需技術成本較高。另外，中國文獻專利《抗水性顆粒白土除臭裝置》(公開號CN201205371)公開了一種抗水性顆粒白土除臭介質，其是由膨潤土所制的活性白土改性造粒而成，具有孔隙多、大比表面積，高效的吸附能力，且具有獨特的抗水性能，強度高，遇到潮溼空氣或浸泡在水中不產生裂解，使用壽命長，但介質生產的工藝較為繁複，成本高，處理對象為氣體。綜上所述，現有土壤除臭技術雖各有優點，但裝置結構較為複雜，操作運行成本高，且各技術的處理對象均為氣態物質，僅能去除汙泥惡臭，而非對散發惡臭的汙泥本身進行直接的惡臭控制和改性，並實現汙泥的無害化和資源化利用的雙重目標。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術方法的不足之處，提供一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法，該方法針對惡臭散發源頭，可在對汙泥進行除臭的同時，對其改性，使其符合資源化標準，從而實現汙泥無害化和資源化雙重目標，且簡單易行、運行投資成本低、無二次汙染。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法，包括以下步驟:通過將脫水汙泥與土壤攪拌混合，混合均勻後，靜置，通過土壤的吸附、吸收和生物降解等作用，去除惡臭，降低汙泥的植物毒性。所述的靜置溫度為10°C 30°C，靜置時間為48h_72h。所述土壤與脫水汙泥的比例為3:7 3:1。根據不同脫水汙泥的臭度、含水率等性質，土壤的摻混比例可適當的調整。所述的土壤與脫水汙泥的質量比不小於3:7時，脫水汙泥的惡臭削減率較高，達679^98%，植物毒性明顯降低，浸出液種子發芽率不小於80%，可用作生活垃圾日覆蓋土和封場覆蓋土等，實現汙泥的除臭改性和資源化利用的雙重目標。所述的脫水汙泥為城市汙水處理廠汙泥經機械脫水、厭氧發酵並幹化中任意一種或兩種處理後的產物或其混合物，含水率〈60%，pH為6 11，臭氣強度為4飛級，有機質含量為35% 60%，浸出液白菜種子發芽率〈60%。所述的土壤為一股性的地表沃土，含水率為10% 30%，pH為6.5~8.5，顏色為棕黃色。所述的攪拌均勻是指土壤與脫水汙泥的混合物表觀顏色沒有明顯不均，顆粒粒徑為2mm~l0mm，且粗細均勻。保證脫水汙泥與土壤摻混的均勻度，以使土壤充分包裹汙泥，或與汙泥接觸，通過土壤的吸附、吸收和其中微生物的作用，去除汙泥的惡臭。通過本方法得到的脫水汙泥改性物，其惡臭削減率較高，達67% -98%，植物毒性明顯降低，浸出液種子發芽率不小於80%，滿足汙泥作為生活垃圾日覆蓋土和封場覆蓋土時，所要求的含水率小於60%，臭度2級以下，有機質小於50%，種子發芽率大餘80%等條件，可實現汙泥的資源化利用。本發明的優點在於:通過摻混土壤對脫水汙泥進行除臭改性處理，能有效的去除脫水汙泥的惡臭，並能降低汙泥的植物毒性，可以在有效消除惡臭對環境造成的汙染的同時，對脫水汙泥改性，使得到的汙泥達到作為生活垃圾日覆蓋土和封場覆蓋土的利用標準，即含水率小於60%，臭度2級以下，有機質小於50%，種子發芽率大餘80%等條件，實現汙泥的資源化利用。本發明的方法具有操作簡單、工藝易行、運行投資成本低、且無二次汙染等優點，具有重要的實用價值，可簡單易行的實現脫水汙泥的除臭改性及資源化利用的雙重目標。
具體實施方式
以下結合具體實施案例來進一步說明本發明。實施例1本實施例中處理的脫水汙泥是上海某汙水處理廠汙泥經濃縮、固化及板框壓濾後得到的產物(以下簡稱為脫水汙泥A)，土壤為上海某大學廢舊操場地表沃土，其初始基本性質如表I所示。表I脫水汙泥A與摻混土壤的初始基本性質
權利要求
1.一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法，其特徵在於:包括如下步驟: 將脫水汙泥與土壤攪拌混合，混合均勻後，靜置。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的靜置溫度為10°C 30°C，靜置時間為 48h-72h。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述土壤與脫水汙泥的混合比例為3:7 3:1。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的混合均勻是指土壤與脫水汙泥的混合物表觀顏色沒有明顯不均，顆粒粒徑為2mnTl0mm，且粗細均勻。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的脫水汙泥為城市汙水處理廠汙泥經機械脫水、厭氧發酵並幹化中任意一種或兩種處理後的產物或其混合物，含水率〈60%，pH為6 11，臭氣強度為4飛級，有機質含量為35%飛0%，浸出液白菜種子發芽率〈60%。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的土壤為一般性的地表沃土，含水率為10% 30%，pH為6.5 8.5，顏色`為棕黃色。
全文摘要
本發明屬於汙泥處理處置技術領域，涉及一種脫水汙泥除臭改性及資源化方法，該方法是將脫水汙泥與土壤按一定配比攪拌混合，混合均勻後，靜置。本發明的優點在於本發明的方法具有投資運行成本低、工藝簡單、易於操作實現等優點，且具有重要的實用價值，可以簡單易行地抑制脫水汙泥的惡臭、降低其植物毒性，並使脫水汙泥達到作為生活垃圾日覆蓋土和封場覆蓋土的利用標準，實現其無害化和資源化利用的雙重目標。
文檔編號C02F11/00GK103102052SQ20131005792
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者趙由才, 米瓊, 柴曉利, 牛冬傑, 甄廣印 申請人:同濟大學