一种生态型处理剩余污泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种生态型处理剩余污泥的方法，包括如下步骤：S1、铺设人工湿地：选用粒径为3～5cm的炉渣作为底层填料，选用砾石和河沙作为床体填料；S2、污泥在人工湿地床体表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出系统，污泥在池内积存。本发明专利技术通过人工湿地技术实现了剩余污泥生态稳定化，所构建的人工湿地能降解有机物、去除病原菌、吸收转化营养物、截留重金属，同时结合合理的湿地植物根系可在人工湿地中建立好氧、厌氧交替条件。剩余污泥在人工湿地系统内发生好/厌氧的转化，通过污泥、动植物和微生物的共同作用，达到污泥的资源化、稳定化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保领域，具体涉及一种生态型处理剩余污泥的方法。
技术介绍
我国城市污水厂无论在数量还是规模上都飞速的增长，随之而来的剩余污泥量迅速增加，如何高效的处理处置剩余污泥成为一个技术难题。城市污水厂产生的剩余污泥中含有多种污染物质，需要妥善处理，否则会对环境造成极大危害。但是，剩余污泥中也含有丰富的营养物质，如氮、磷、有机质等等。这些营养物质运用在农业上是很好的肥料来源。因此，剩余污泥的无害化处理是对废弃物的资源化利用，值得大力提倡。我国许多污水处理厂对污泥仅仅是进行简单的浓缩脱水后便外运，而且根本没有交待污泥的最终去向。污水处理厂即使对污泥进行了浓缩脱水处理，其处理效果往往达不到要求，污泥的含水率仍较高，污泥处理不到位不但增加了运输的难度，而且对运输路线周边环境带来威胁，更为严重的是给后续的污泥处置带来极大的不便：堆肥时，满足不了含水率的要求；填埋时，达不到垃圾填埋场的准入条件，垃圾场拒收污泥；焚烧时，达不到污泥焚烧时的热值，同时耗费过多的热量，造成严重的大气污染。国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用，并且污泥堆肥正处于不断研究阶段，而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用。污泥处理与处置是污水处理的重要组成部分，污泥的处理处置费用较高。在我国，污泥处理投资占污水处理厂总投资的一半以上。城市污泥的农用率还
非常低，这样既浪费了宝贵的肥料资源，又要花费大量的处置费用。同时，受到场地的限制，并可能造成二次污染。在我国，已建成的众多污水处理厂中，大多数还都没有污泥处理的配套设施(全国现有污水处理工程中有污泥稳定处理设施的不足1/4)。有的即使设有消化池，消化后的污泥也只是稍加脱水后就直接农用，并未作任何无害化处理，仍不符合污泥农用卫生标准。因此，将产量大、成分复杂的污泥，经过科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化，已成为我国乃至全世界的环境界广泛关注的课题之一。污泥的稳定化过程是污泥的土质化过程。植物生长中的根系活动能够激发附近微生物的活性，微生物活动又加快老化根系及积存植物残体的腐殖化进程，一般腐殖物质胶体带有负电荷，吸附金属离子形成络合物，形成有机-无机复合体。在污泥的土质化过程中，污泥、动植物和微生物共同形成了一个小生态系统。因此，在这个由污泥、动植物和微生物共同形成的生态系统中，会形成共生体系，比如全新的植物-微生物共生体、动物-微生物共生体等，它们会相互配合，共同完成污泥的稳定化和无害化过程。一般来讲，污泥稳定化是针对污泥中有机质而言的，在一定条件下，通过物理、化学或生化反应，使污泥中的有机物分解或降解为矿化度较高的无机化合物。剩余污泥中全氮、全磷、有机质、ESP多糖和ESP蛋白质、腐殖质等各种营养物质的稳定化进程与其还有的各种营养物质的含量及其分解或降解程度都有很大关系。人工湿地具有低投资、管理简便、低运行费用等优点，是低碳型、环保型污泥处理处置技术，是一种类天然的污水污泥处理技术，它可以很好的解决我们当前污泥处理与处置面临的困境。采用人工湿地处理污水已有一百多年的历史了，对湿地处理污水的运行和设计都积累了丰富的经验，目前人工湿地污水处理技术已经在世界范围内得到广泛研究和应用，分布的地区也比较广，包括热带地区和亚热带地区，因而将人工湿地用于污泥的生态稳定化技术，具有巨大的发展前景。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种生态型处理剩余污泥的方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种生态型处理剩余污泥的方法，包括如下步骤：S1、铺设人工湿地：选用粒径为3～5cm的炉渣作为底层填料，选用砾石和河沙作为床体填料；S2、污泥在人工湿地床体表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出系统，污泥在池内积存。优选地，所述人工湿地包括I单元、II单元和III单元，I单元设立通气立管不栽芦苇，积存泥内部供氧环节依靠大气复氧与通气管从填料底部输氧；II单元设立通气立管并栽种芦苇，积存泥内部供氧环节比I池增加了植物根部的放氧；III单元只栽种芦苇，积存泥内部氧气来源由大气复氧和植物根部放氧。优选地，人工湿地布泥采用单侧布泥，污泥沿长度方向可均匀布满整个系统。优选地，所述I单元、II单元内每平米设置至少1根通气立管，通气立管直径100mm本专利技术具有以下有益效果：通过人工湿地技术实现了剩余污泥生态稳定化，所构建的人工湿地能降解有机物、去除病原菌、吸收转化营养物、截留重金属，同时结合合理的湿地植物根系可在人工湿地中建立好氧、厌氧交替条件。剩余污泥在人工湿地系统内发生好/厌氧的转化，通过污泥、动植物和微生物的共同作用，达到污泥的资源化、稳定化。经过稳定化和无害化的剩余污泥，可以用于农业生产，它可以作为肥料，实现污泥的资源化。附图说明图1为本专利技术实施例一种生态型处理剩余污泥的方法的流程路线图。图2为本专利技术实施例一种生态型处理剩余污泥的方法中构建的人工湿地示意图。图3为本专利技术实施例中的技术路线图。图4为本专利技术实施例中的试验装置图。图5为本专利技术实施例中试验取样口图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图2所示，本专利技术实施例提供了一种生态型处理剩余污泥的方法，包括如下步骤：S1、铺设人工湿地：选用粒径为3～5cm的炉渣作为底层填料，选用砾石和河沙作为床体填料；S2、污泥在人工湿地床体表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出系统，污泥在池内积存。所述人工湿地包括I单元、II单元和III单元，I单元设立通气立管不栽芦苇，积存泥内部供氧环节依靠大气复氧与通气管从填料底部输氧；II单元设立通气立管并栽种芦苇，积存泥内部供氧环节比I池增加了植物根部的放氧；III单元只栽种芦苇，积存泥内部氧气来源由大气复氧和植物根部放氧。人工湿地布泥采用单侧布泥，污泥沿长度方向可均匀布满整个系统。所述I单元、II单元内每平米设置至少1根通气立管，通气立管直径100mm。如图2所示，图中1号孔、2号孔、3号孔、4号孔、5号孔、6号孔、7号孔、8号孔和9号孔是取污泥样品用的孔，1号孔、4号孔和7号孔位于填
料层，2号孔、5号孔和8号孔位于植物根系下层，3号孔、6号孔和9号孔位于植物根系上层。本具体实施II单元、III单元栽有芦苇，植物的根茎对水分具有疏导作用，同时根茎的的残体加大了污泥的孔隙度，并且II单元设立通气立管，增强污泥中污染组分的消解和去除。污泥中的有机物质主要包含蛋白质、碳水化合物和脂肪，这些有机物是由长链分子构成。有机物是植物和微生物生长的主要营养物质，它可以改善土壤颗粒的渗透性、通透性和聚集性。有机物通过微生物的作用分解为简单化合物，同时释放出矿质养料的过程主要靠微生物的酶来完成。在分解过程中，如环境条件良好，微生物活动旺盛，则分解作用可以进行的较快，最终，大部分有机物质转变成CO2和H2O，而N、P、S等则以矿质盐类释放出来，同时为微生物提供了较多的能量。此外，污泥在积存过程中，外界环境的影响以及植物残体的分解都会对积存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态型处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、铺设人工湿地：选用粒径为3～5cm的炉渣作为底层填料，选用砾石和河沙作为床体填料；S2、污泥在人工湿地床体表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出系统，污泥在池内积存。

【技术特征摘要】
1.一种生态型处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、铺设人工湿地：选用粒径为3～5cm的炉渣作为底层填料，选用砾石和河沙作为床体填料；S2、污泥在人工湿地床体表面完成泥水的分离，污泥渗滤液在重力作用下通过湿地床体和底部的排水管排出系统，污泥在池内积存。2.如权利要求1所述的一种生态型处理剩余污泥的方法，其特征在于，所述人工湿地包括I单元、II单元和III单元，I单元设立通气立管不栽芦苇，积存泥内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋铁红，王晓玲，韩相奎，康春玉，李紫棋，余勇，张晓旭，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22