城市污水污泥生物干化過程控制參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、污水污泥是污水處理中高度濃縮有機(jī)質(zhì)、重金屬等污染物后的副產(chǎn)物,潛在的環(huán)境危害性極大。污泥處理處置和資源化利用過程中,無害化是關(guān)鍵,資源化是目標(biāo),而干化脫水是瓶頸。
　　本研究以污水廠高含水率脫水污泥為研究對象,針對新型污泥生物干化技術(shù),研究其主要影響因素對污泥生物干化過程的影響,并對污泥生物干化過程的主要性狀變化規(guī)律和能量平衡進(jìn)行分析,可為污泥的低耗高效脫水和干化產(chǎn)物的清潔能源利用開辟新思路,具有基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用雙重價值。

2、>　　研究結(jié)果表明,稻草調(diào)理劑具有良好的孔隙率、含水率和營養(yǎng)比調(diào)質(zhì)作用,適量的產(chǎn)物回流可減少反應(yīng)器啟動時間并提高升溫速率,翻堆可以改善單向通風(fēng)引起的溫度梯度和含水率分層現(xiàn)象,而在不影響系統(tǒng)升溫前提下,增大通風(fēng)可加速水分去除,“升溫期積累熱量(低頻少量通風(fēng))+高溫期強(qiáng)制除水(高頻大量通風(fēng))”的溫度反饋型控制方式更利于提高污泥干化效率。最優(yōu)參數(shù)控制條件為:污泥稻草比8:1(m/m),產(chǎn)物回流10％(m/m),翻堆周期2d,通風(fēng)量0.06～0

3、.10Nm3/(h·kg濕物質(zhì)),溫度反饋控制點55～60℃之間。
　　生物干化過程中,污泥結(jié)構(gòu)變松散,主要重金屬有一定富集但濃度均低于農(nóng)用和焚燒標(biāo)準(zhǔn)限值。隨大分子有機(jī)質(zhì)和PAM團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的分解,污泥浸出液顏色加深,水溶性總有機(jī)碳含量增加,而pH值雖有所上升,但不致抑制微生物活性。干化反應(yīng)器進(jìn)出氣流中CO2含量和相對濕度RH顯著增加,排氣CO2與微生物活性和溫度正相關(guān),排氣CO2最高可達(dá)12.9%(v/v),RH在升溫期后期和高溫期

4、均持續(xù)100%左右,說明系統(tǒng)的微生物活性和干化除水作用非常明顯。污泥干化產(chǎn)物中,糖、蛋白質(zhì)、脂類出現(xiàn)較大消耗,而半纖維素、纖維素和木質(zhì)素則出現(xiàn)一定富集。
　　對污泥生物干化系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)和能量衡算發(fā)現(xiàn),經(jīng)12d生物干化,含水率(MC)自73.46%降低到60.31%,水分去除率59.85%,同時揮發(fā)性固體含量(VS)自67.79%降低到50.37%,有機(jī)質(zhì)消耗率37.69%,有機(jī)質(zhì)生物代謝產(chǎn)熱用于水分蒸發(fā)去除的有效能量利用率65.2