[发明专利]一种硝酸盐强化热水解的市政污泥处理方法

说明书

本发明涉及一种硝酸盐强化热水解的市政污泥处理方法，先对市政污泥进行机械脱水，之后向脱水污泥中加入硝酸盐类药剂，再对得到的泥水混合物进行热水解处理产生泥水混合物，进一步对泥水混合物进行机械脱水得到脱水污泥与滤液，将滤液进行重金属脱除后再与脱水污泥进行混合，得到混合物进行厌氧发酵或好氧堆肥处理，最终得到脱除重金属的市政污泥有机肥。本发明通过向污泥热水解工序中投加硝酸盐类药剂，既促进了污泥中微生物的解体、难降解有机物的分解，提高厌氧发酵效率，同时还能协同脱除污泥中重金属，显著降低处理后污泥中重金属含量，从而经后续厌氧发酵或堆肥处理后的污泥能够作为肥料进行土地利用，消除污泥土地利用的重金属污染风险。

技术领域

本发明属于污泥处理与资源综合利用技术领域，具体涉及一种硝酸盐强化热水解的市政污泥处理方法。

背景技术

目前，生物处理工艺广泛应用于市政污水处理，污水中的有机物、氮、磷等污染物被生物吸收利用过程中，产生大量生物污泥。每处理1万吨污水，每天会产生5-10吨含水率为80％左右的污泥。据报道，截至2017年，我国城镇污泥年产量达到3750万吨，随着我国城镇污水收集及处理系统的不断完善，市政污水的处理量在逐年增加，污泥的产生量还将会同步增加。污泥中富集了污水中约5％的有机质、30％-45％氮和85％-95％的磷，如能采用适当技术加以回收利用，将成为重要的土壤营养物质来源。然而，污泥中富集了约污水中80％以上的重金属、有机污染物等有毒有害物质，在土地利用过程中可能在土壤中累积，并被植物吸收，造成环境与健康风险。

目前，污泥处理处置的方式包括填埋、焚烧、堆肥、厌氧消化等。污泥经堆肥、厌氧消化等稳定化处理过程中，含水率大幅降低，病原体大量被灭活，形成大量腐殖酸类物质，同时还保留了较高含量的N、P等植物营养元素，具有较好的土地利用潜力。美国与欧盟采用土地利用处置的污泥量占污泥总产生量的50％左右，成为主要的污泥处置技术。然而，我国污泥中重金属含量区域变化较大，总体上高于美国与欧盟。污泥中重金属含量较高成为限制污泥土地利用的关键问题之一。

中国专利申请号CN202010747292.0的专利公开了一种高效稳定化处理城市污泥的处理方法，该方法将脱水后的污泥在热水解罐内进行处理，然后将处理后的污泥进行好氧堆肥。中国专利申请号CN202010450567.4的专利公开了一种基于污泥热水解分相消化的能量回收与制肥工艺，该工艺将脱水后的污泥进行二级热水解处理，二级热水解处理后，污泥经机械脱水的泥饼含水率可降至60％以下。中国专利申请号CN201910102645.9的专利公开了一种热水解-催化湿式氧化技术联合处理剩余污泥系统及工艺，该工艺将市政污泥进行热水解处理，采用湿式氧化处理过程中产生的废水，提高处理效率。上述文献公开的方法中热水解工序主要作为市政污泥厌氧消化与堆肥的预处理，用于提高后续生化处理的效率，然而采用上述方法处理后污泥中重金属的脱除率并不理想。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种硝酸盐强化热水解的市政污泥处理方法。本发明方法，能够实现在脱除污泥中重金属污染物、满足土地利用标准的同时，再充分利用污泥中有机物、氮、磷等营养元素，实现污泥的资源化利用。本发明所述市政污泥处理方法，通过向污泥热水解工序中投加硝酸盐类药剂，既促进了污泥中微生物的解体、难降解有机物的分解，提高厌氧发酵效率，同时还能协同脱除污泥中重金属，显著降低处理后污泥中重金属含量，从而后续厌氧发酵或堆肥处理后的污泥能够作为肥料进行土地利用。

本发明所采用的技术方案为：

一种硝酸盐强化热水解的市政污泥处理方法，包括如下步骤：

(1)机械脱水：对市政污水处理过程中产生的市政污泥进行机械脱水，得到脱水污泥；

(2)加入硝酸盐类药剂：向步骤(1)所述脱水污泥中加入硝酸盐类药剂，充分搅拌进行混合反应，得到泥水混合物；

(3)热水解处理：对步骤(2)所述泥水混合物进行热水解处理；