公布日：2022.07.29
申請日：2022.05.25
分類號：C02F11/06(2006.01)I;C05G1/00(2006.01)I
摘要
一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，它涉及一種污泥的利用方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有城市生活污水處理產(chǎn)生的污泥進行土地利用時存在殘留在污泥中的重金屬和有機物影響植物的生長，污泥中黃腐酸含量及營養(yǎng)元素含量不高的問題。方法：一、通入臭氧；二、固液分離；三、向固體污泥匯中加入物料A、物料B、物料C和物料D；四、通入臭氧，攪拌，得到綠化培植土。本發(fā)明得到的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3％提升至15％以上，有機質(zhì)≧40％；總氮≧6％；總鉀≧3％；養(yǎng)分≧8％；Cr離子濃度≦50mg/kg；Pb離子濃度≦5mg/kg；3小時內(nèi)實現(xiàn)污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榫G化培植土。
權利要求書
1.一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應36h，得到反應產(chǎn)物；對反應產(chǎn)物進行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分數(shù)為65%的硝酸對吸附重金屬的生物炭進行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對得到的生物炭進行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應10h，反應結束進行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為30:40:20:10；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對混合物Ⅱ進行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應時間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至20%，有機質(zhì)含量為45%；總氮含量為9%；總鉀含量為5%；Cr離子濃度為36mg/kg；Pb離子濃度為4mg/kg。
2.一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應36h，得到反應產(chǎn)物；對反應產(chǎn)物進行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分數(shù)為65%的硝酸對吸附重金屬的生物炭進行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對得到的生物炭進行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應10h，反應結束進行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為20:25:25:30；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對混合物Ⅱ進行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應時間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至22%，有機質(zhì)含量為43%；總氮含量為10%；總鉀含量為6%；Cr離子濃度為31mg/kg；Pb離子濃度為3mg/kg。
3.一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，其特征在于該方法在半小時內(nèi)去除污泥臭味，含水率降低90%以上，具體是按以下步驟完成的：一、在臭氧反應罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；步驟一中所述的臭氧的通入量與活性污泥的質(zhì)量比為50mg:1kg；二、將混合物Ⅰ進行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；步驟二中所述的攪拌的時間為60min；將步驟二中所述的液體污水、棗胡粉末和KOH混合，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ放入水熱反應釜中，再升溫至230℃，在230℃下反應36h，得到反應產(chǎn)物；對反應產(chǎn)物進行離心，得到液體肥料和吸附重金屬的生物炭；所述的液體污水、棗胡粉末和KOH的質(zhì)量比為100:3:20；使用質(zhì)量分數(shù)為65%的硝酸對吸附重金屬的生物炭進行消解，再離心分離，得到生物炭和液體產(chǎn)物；使用水對得到的生物炭進行清洗，再向液體產(chǎn)物中加入氯化亞錫反應10h，反應結束進行離心，得到重金屬；所述的液體肥料中腐殖質(zhì)濃度為0.20mg/g，Cr離子濃度為35.7μg/kg；Pb離子濃度為28.6μg/kg；三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；步驟三中所述的物料A為亞硝酸鈉；步驟三中所述的物料B為過硫酸銨；步驟三中所述的物料C為磷酸二氫鉀；步驟三中所述的物料D為纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的復合酶，其中纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶及果膠酶的質(zhì)量比為3:2:1:1；步驟三中所述的物料A、物料B、物料C和物料D的質(zhì)量比為30:20:25:25；步驟三中所述的固體污泥與物料A的質(zhì)量比為95:5；四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對混合物Ⅱ進行攪拌，得到綠化培植土；步驟四中所述的攪拌的反應時間為10min；步驟四中所述的臭氧的通入量與混合物Ⅱ的質(zhì)量比為15mg:1kg；步驟四中所述的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3%提升至18%，有機質(zhì)含量為42%；總氮含量為10%；總鉀含量為6%；Cr離子濃度為10mg/kg；Pb離子濃度為2mg/kg。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有城市生活污水處理產(chǎn)生的污泥進行土地利用時存在殘留在污泥中的重金屬和有機物影響植物的生長，污泥中黃腐酸含量及營養(yǎng)元素含量不高的問題，而提供一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法。
一種基于高級氧化技術強化酶降解活性污泥的高值資源化利用方法，是按以下步驟完成的：
一、在臭氧反應罐中加入活性污泥，再通入臭氧，得到混合物Ⅰ；
二、將混合物Ⅰ進行攪拌，再固液分離，得到固體污泥和液體污水；
三、將固體污泥輸送到攪拌罐中，再向攪拌罐中加入物料A、物料B、物料C和物料D，得到混合物Ⅱ；
四、在攪拌的條件下向攪拌罐中通入臭氧，再對混合物Ⅱ進行攪拌，得到綠化培植土，即完成一種基于高級氧化技術的活性污泥高值資源化利用方法。
本發(fā)明的原理：
本發(fā)明旨在利用高級氧化技術強化酶降解，高級氧化技術可以將微生物細胞壁、污染物快速轉(zhuǎn)化成酶制劑的反應底物，加速復合酶制劑發(fā)生反應，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥快速腐熟；重金屬經(jīng)過礦化、絡合等反應實現(xiàn)鈍化并實現(xiàn)資源化利用，達到綠色處理污泥的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點：
一、本發(fā)明采用仿生發(fā)酵法進行活性污泥的快速處理，本發(fā)明可以在步驟四后半小時內(nèi)去除污泥臭味，能夠有效脫水，含水率降低90％以上；
二、本發(fā)明得到的綠化培植土中黃腐酸質(zhì)量含量從3％提升至15％以上，有機質(zhì)≧40％；總氮≧6％；總鉀≧3％；養(yǎng)分≧8％；Cr離子濃度≦50mg/kg；Pb離子濃度≦5mg/kg；3小時內(nèi)實現(xiàn)污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榫G化培植土；
三、本發(fā)明對步驟二得到的液體污水進一步處理，可以得到液體肥料，同時可獲得生物炭，成功去除液體肥料中的重金屬，進一步變廢為寶，降低環(huán)境污染。
（發(fā)明人：馬軍;張瑛潔;程喜全;張楠楠;王凱;徐美慶;朱彥磊;劉鵬程;楊智偉）
