污泥处理方法技术

本发明专利技术提供使用二氧化氯和亚硝酸或其它不带电荷的化学物质以处理生物固体来破坏病原体的方法。所述方法使用二氧化氯以调整基质的ＯＲＰ，污泥（生物固体）的酸性至ｐＨ小于４．０，并且通过加入亚硝酸以增强封闭系统内的消毒来防止挥发。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用参考的相关申请本申请要求2004年6月1日提交的美国临时申请No.60/575，360 的优先权。通过引用参考将该申请文件全文合并入本申请。
本申请涉及市政废水或农业废水的处理，更特别地涉及改进的生 物固体(biosolids)处理方法，其中通过使用二氧化氯和已知可以穿透 寄生虫卵(蛔虫)的不带电荷的化学物质的结合而达到降低和稳定病 原体。专利技术背景在处理污水的过程中，产生污泥产物。由于所得的生物固体含有 作为土壤改良剂的营养价值，而且通过土地应用而被用掉，所以既需 要降低在固体中的病原体的数目，又需要降低其对能运输病原体到其 它位置的带菌者(鸟类、苍蝇、动物)的吸引。降低病原体的问题是 许多论文的目的。题目为""的美国专利No.5,281,341公开了处理包 括污泥组分的液体废水或处理流(process stream)的方法，和增强污 泥处理或稳定性的方法。在富含氧的环境中污泥是酸性的以至于其pH 值小于4.0。在密闭腔室中维持亚硝酸水平足够高以杀死病原体，以便 该亚硝酸不会随着挥发而从腔室中丢失。通过引用参考，将美国专利 No.5，281,341合并入本申请。题目为"使用气体注射的污水污泥处理"的美国专利No.4，936，983 涉及用于在高压容器中处理污水污泥的设备，其中通过在该污水污泥 中注入富含氧的气体，而对污泥氧化，然后将污泥和富含氧的气体分 散到高压容器的上部，用于进一步与富含氧的空气相互作用。富含氧 的气体通过传送气体到混合气和污泥的混合和分散装置中而注入该污水污泥。这个专利说明通过酸化污泥的pH值至介于2.5到3.5之间而 稳定市政污泥的方法，其中在压力为60psi的200到300ppm (部分/百 万)的氧气，以及含有3.0%到6.0%臭氧的纯化氧气流存在的情况下， 30-90分钟完成该酸化过程。该方法对于病毒和蛔虫卵无效。这些数据 显示PSRP和PFRP的失活标准仅仅适用于细菌。因此，美国专利 No.4，936,983通过引用参考全文并入本申请。消毒和稳定市政废水和农业废水的问题是全球性的。本申请公开 了相比较于已知方法而提供显著性能和经济优势的一种方法，以使得 这种物质的处理适用于市政和农业操作。
技术实现思路
本专利技术提供改进的处理包括污泥组分的液体废水或处理流和加强 污泥消毒和稳定的方法。己知二氧化氯是强的氧化剂和有效的抗微生物剂(参考)。在生物 固体消毒的检测中，发现在能够使细菌和病毒失活的情况下，在高达 1000ppm浓度的二氧化氯单独并不能使蛔虫卵失活(参考)。己知不带电荷的化学物质在一定条件下能够穿透蛔虫卵的壳(参 考)。专利No. 4，936，983公开亚硝酸能够在密闭系统中在大于400mg/L 的浓度下，使生物固体中的蛔虫失活。在废水流中的非离子，或不带电荷的化学物质可以通过控制混合 物的pH和/或ORP而维持。专利No. 4，936，983公开臭氧用于ORP控 制的用途，以及用亚硝酸作为蛔虫失活的穿透剂。意想不到的发现，相比较于臭氧，对于本目的，二氧化氯具有许 多意想不到的优势。尽管臭氧是比二氧化氯更强的氧化剂，但二氧化 氯是更特异的氧化剂并能够提升和维持污泥样品的ORP足够长的时 间，以使得细菌、病毒和蛔虫卵失活。在一个实施方案中，本专利技术涉及二氧化氯控制污泥中的ORP的用 途，由于不带电荷的化学物质以及通过二氧化氯自身作为消毒剂的性 能，而使得消毒的性能提高。二氧化氯还有增强最终产品稳定性的额 外优势。附图说明图1显示了在不同tss和初始亚硝酸剂量的条件下蛔虫卵失活的图解。图2是在加入500mg/L的亚硝酸盐之后，在不同tss下的亚硝酸残 留的图示。图3显示在加入1000mg/L的亚硝酸盐之后，在不同tss下的亚硝 酸的残留。图4显示在加入1500mg/L的亚硝酸盐之后，在不同tss下的亚硝 酸的残留。图5显示相对于达到PFRP所需时间的残留亚硝酸的功率曲线拟合 (power curve fit)的数据图。图6显示在2小时内达到PFRP的亚硝酸残留的预测。图7是显示病原体失活的区域的相对于pH的ORP的曲线图。专利技术详述本专利技术直接涉及处理和/或消毒(disinfect)生物固体，特别是农业 或市政生物固体的新型方法。在一个实施方案中，该方法使用二氧化 氯和不带电荷的化学物质以消毒和稳定生物固体。通常，稳定的污泥 指对产生气体和进行持续降解具有降低的能力的污泥，以及如通过挥 发固体的减少，或其它可接受的方法描述的对带菌者(任何活的能够 以机械方式或生物方式运输病原体的生物)具有降低的吸引力的污泥。本专利技术的一个实施方案涉及加入酸，例如硫酸氢钠，使得污泥的 pH值降低到一个特定的点，在该特定点，不带电荷的化学物质是主要 的，即主要超过带电荷的化学物质。在优选的实施方案中，在密闭的容器(罐或管)中进行酸的添加， 以便释放出的气体仍然保留在系统中，以用于消毒的目的。该容器必 须能够在污泥酸化时，经受住由挥发气体产生的压力。在本专利技术优选 的实施方案中，该容器必须能够经受住达到至少15 psig。通过将预先 产生二氧化氯注入混合物中以加入该二氧化氯。提供足够的接触时间 以杀死病原体。在优选的方法中，消毒和稳定的生物固体的pH可以在处理后调节到更适合处理的范围。在优选的实施方案中，处理流的ORP被实时监控，以确定需要的 用于维持合适水平的C102的剂量。在优选的方法中，获得的不带电荷的化学物质是亚硝酸，尽管铵、 硫化氢或其他不带电荷的化学物质也可以使用。在优选的方法中，将污泥酸化到pH值介于2.5到3.5之间。该亚 硝酸水平应该大于400份/百万，而且在大约2~12小时内杀死病原体。 污泥的ORP值维持在+200 +600mV之间。在优选的方法中，废水流 的固体水平小于7%悬浮固体。而且，亚硝酸水平超过每升1500毫克， 以及在4小时或更短时间内杀死病原体。本方法中公开的实施方案可以在4小时内产生A级消毒/稳定的生 物固体。该方法产生消毒/稳定的一增厚的生物固体，其产生A级生物 固体产物。该方法通过采用亚硝酸钠/硫酸氢钠以使用低pH (例如介于 2~3之间)，进行消毒和稳定。该方法的控制因素是基于亚硝酸(NOr) 的氧化能力。在酸化环境中，此氧化反应适用于贯穿该方法的残留的 生物固体。当同时使用(dose)以亚硝酸钠溶液形式存在的亚硝酸时， 通过将硫酸氢钠溶液加入到液体生物固体中而达到酸化条件。使用含 氯的混合氧化剂(亚氯酸盐-次氯酸盐/二氧化氯)控制ORP。然后在分 批反应器中一起混合这些大约30 120分钟，这里使病原体有机体失活。在二十世纪九十年代早期，Tulane管理主要实验室，并提交了产 生有效和可变亚硝酸消毒方法的研究。在WEF操作指南FD-9中，题 目为"废水残留物的稳定性"。Tulane方法能够消毒原或半稳定的生物固体。通常该方法含有增 厚的生物固体而费用高，但是随着固体的增加，有增加亚硝酸剂量的 要求。然后臭氧化(ozonated)增厚的生物固体，以便ORP介于+400 500 millvolts，并且pH应介于2.5-3.0之间。臭氧化/酸化步骤需要大约30 分钟。加入的亚硝酸盐至大于1200mg/l的水平作为亚硝酸，并维持该 水平大于2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理生物固体的方法，该方法包括：　　　　调整该生物固体的ｐＨ值；　　　　将二氧化氯加入该生物固体中；且　　　　维持能够穿透蛔虫卵壳的化学物质的不带电荷状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS赖默斯，FP穆萨里，WJ施米茨，
申请(专利权)人：生化资源公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]