[发明专利]一种污泥减量化和资源化处理工艺系统和处理方法

说明书

本发明涉及一种污泥减量化和资源化处理工艺系统和处理方法。该处理工艺系统包括混合处理部件、湿式氧化部件、热量回收部件、气体收集装置、固体废物收集装置、液体处理部件和浓缩部件等。本发明提供的污泥减量化和资源化处理工艺系统通过混合处理部件、湿式氧化部件和液体处理部件对污泥进行处理，不仅可大大减少污泥的总量和体积，还可得到有机酸和鸟粪石，成本低，污染小，可实现污泥的减量化和资源化。另外，通过能量循环设计，可对能量进行回收再利用，进一步降低了成本。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污泥减量化和资源化处理工艺系统和处理方法。

背景技术

污泥是污水厂在污泥处理过程中产生的有机质、微生物菌团等沉淀物质以及污水表面漂浮的浮沫等残渣，是污水处理过程中的二次产物，具有含水率高、体积大等特点。污泥的处理一直是垃圾处理领域的一个难题，剩余污泥的处置成本已占到污水处理厂运行成本的25％—60％，因此实现污泥减量化处理、降低处理成本是目前国内外的研究焦点。此外，污泥中含有磷和其他有用成分(例如铝，钙，钾，钠，芳香族化合物)，须对其进行回收，若处置不当，营养元素流入自然环境中，极易造成富营养化污染。

目前，常用的污泥处理处置技术有填埋法、焚烧法、生物降解法和热干化法，而这些技术方法均有不同方面的缺陷。污泥卫生填埋技术出现时间较早，是早期污泥处理的主要手段之一。这种方法特点是对场地要求较低、成本廉价、应用方便、整个流程和操作简单，同样也存在一些问题，污泥中的病原微生物和致病菌以及重金属元素很容易通过渗透污染土壤和地下水，进而对人体健康造成危害，而且未经处理的污泥没有经过稳定化和无害化处理，易腐化发臭，对当地的生态环境造成更大危害。焚烧法是通过高温燃烧直接使污泥中的有机物全部碳化，并杀死其中的病原微生物和致病菌，可达到污泥减量化、无害化、稳定化的目标。但是，焚烧过程中由于存在一定比例的有机物质，会产生如二噁英、二氧化硫等有毒气体，对当地周边居民和大气环境造成污染，且焚烧后灰分的处理也是一大难题。生物降解法所需处理时间较长，工艺设备占地面积大，易产生二次污染，影响周边环境。热干化法处理污泥的过程耗能大，会产生粉尘污染，且无法处理彻底重金属。

湿法氧化作为一种水热处理工艺，在高温高压的条件下，利用氧气作为氧化剂，将污泥/水混合物中的有机污染物氧化成低毒或无毒物质，可同时实现污泥的减量化处理及营养元素的释放。污泥的湿式氧化处理耗时短，几乎无二次污染，并且可将污泥固体中的营养元素释放到水相中，将有机物氧化为小分子有机酸。然而，湿式氧化法的高能耗、高成本一直是制约其大规模应用的重要原因，例如专利CN204325095U就公开了一种湿式氧化法对污泥进行减量处理的装置及处理方法，但其同样存在高能耗、高成本的问题。

因此，开发一种低成本、低能耗的处理装置及方法具有重要的现实意义和经济价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中污泥处理处置技术存在高能耗、高成本，处理效果不佳，易造成污染等缺陷或不足，提供一种污泥减量化和资源化处理工艺系统。本发明提供的污泥减量化和资源化处理工艺系统利用湿式氧化技术高效降解复杂有机物，同时回收污泥中的磷，大大减少了活性污泥中的固体量及体积，实现污泥减量化；得到的有机酸可以用作废水处理过程中的碳源，鸟粪石可以用作磷肥，实现资源回收；另外有机酸和鸟粪石产生额外的收入，其收益作为处理活性污泥的成本补贴，可大大降低处理成本。同时，系统内设有能量循环系统，可实现能量的多次利用，减少能耗。

本发明的另一目的在于提供一种污泥减量化和资源化处理方法。

为实现上述使用新型目的，本发明采用如下技术方案：

一种污泥减量化和资源化处理工艺系统，包括用于污泥加热和与微生物细胞脱水剂混合的混合处理部件、用于污泥进行湿式氧化反应的湿式氧化部件、用于回收热量的热量回收部件、用于收集气体的气体收集装置、用于收集固体的固体废物收集装置、用于液体进行鸟粪石沉淀反应的液体处理部件和浓缩部件；