一种处理来自生物处理装置的污泥的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种处理来自至少一个污水生物处理装置所产生的剩余污泥的方法，其中所述方法包括至少一个溶解步骤（４）和至少一个污泥消化步骤（５）。所述方法包括至少一个溶解污泥的液／固分离步骤（６），在此之后，在液相部分被传送到所述污泥生物处理的上游侧之前，至少部分液相部分执行消化步骤（５），其中所述溶解污泥的固相部分返回到所述溶解步骤（４）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水生物净化处理领域，比如特别涉及但不专指城镇或工业废水。更精确地说，本专利技术涉及在生物处理这些污水期间产生的污泥的处理。这种生物处理方法使污水与能够降解污水中的污染物的微生物接触从而实现废水净化。使用这种处理方法，微生物数量逐渐增多，需要排放剩余的微生物。以下称这一剩余的微生物为“剩余污泥”。这种生物处理方法所存在的一个重要问题是剩余污泥量在不断地增加。目前有各种技术方案用于降低剩余污泥量。这些技术方案包括焚烧，干燥，湿式氧化(OVH)，能够获得用于农业产品的化学和生物处理，消化，消化换句话说实质上是甲烷化作用(methanisation)(或厌氧消化)、嗜热好氧稳定或使用真菌处理。甲烷化作用和嗜热好氧消化是通过降解剩余污泥中的一些挥发性物质(MV)从而降低剩余污泥的体积。这种降解可以将最初的污泥量降低50％。这些方法除了降低挥发性物质以外，还能够使剩余污泥消化和更卫生。现有技术中，通过增加预处理步骤来提高污泥的消化效率。因此，对厌氧消化或超声处理的上游侧的所述污泥，进行一预处理步骤，例如机械粉碎。这些预处理步骤在降低污泥中挥发性物质的同时，还降低消化器中污泥的停留时间。然而，这种预处理最好也只能去除污泥中60％的挥发性物质，因此，在污泥消化后还必须要去除剩余污泥。而且，这需要使用较昂贵的设备。还有一种基于臭氧反应的技术方案。例如，欧洲专利申请EP A0645347公开的方法是使臭氧与生物池中再循环的混合液进行反应，从而降低剩余污泥的产生。这种技术的主要缺点是臭氧是一种强氧化剂而且使用成本高，因此难以使用。本专利技术的主要目的是提供一种处理由污水生物处理所产生的剩余污泥的方法，从而在需要的时候能够大大地降低剩余污泥的产生。本专利技术的专利技术目的是通过一种处理来自至少一个污水生物处理装置所产生的剩余污泥的方法来实现的，这种处理方法包括至少一个溶解所述污泥的步骤和至少一个消化所述污泥的步骤，其特征在于，该方法包括至少一个分离溶解污泥的液/固分离步骤，此后，至少部分液相部分进行消化处理，然后再回流到所述污水生物处理的上游侧，同时溶解污泥的固相部分返回到所述污泥的溶解步骤。采用本专利技术的处理方法，可大大地降低消化时间。如果液相与固相混合在一起消化，大约需要15至20天，与此相比，本专利技术的液相部分消化仅需要约一天。为水解污泥中的干性物质液固相混合在一起的消化时间需要这么长。此外，仅仅消化液相就意味着消化所需的设备较小，原因在于可溶性COD反应所需的停留时间短于粒子COD降解所需的停留时间。此外，与必须处理含有高含量干物质的大体积消化器相比，该消化器处理含有相对少量干物质的液相，其容积可以相对较小，，从而可以简化设备并降低操作成本。本说明书中需要注意，术语“消化”指本领域技术人员公知的利用微生物降解污泥的任何方法。特别地，该术语包括厌氧消化，也称作甲烷化作用，它将污泥中的有机物分子降解成二氧化碳、甲烷和氨气；厌氧消化可以是嗜温消化，换句话说就是消化温度在30℃至37℃之间的某一温度下进行，或嗜热消化，换句话说就是进行消化的温度较高；嗜热好氧稳定化，在45℃至70℃之间的某一温度下进行，优选在50℃至65℃之间进行，其包括向搅拌池中注入空气进行生物氧化。依据一个优选的技术方案，该方法包括一个溶解所述固相部分的中间补充溶解步骤，在这一步骤的上游侧，所述污泥被送到所述溶解步骤。为了通过使用补充溶解步骤提高溶解效果，这一补充溶解步骤所用的溶解方法最好与所述污泥的主溶解步骤所使用的溶解方法不同。因此，如果所述污泥的溶解步骤使用热水解溶解方法，所述固相部分的中间溶解步骤则使用机械溶解方法(如超声或粉碎)或化学溶解方法(如臭氧或酸)。这样，该方法能够进一步降低或者甚至完全去除污泥的产生。根据一个优选的技术方案，该方法包括在所述污泥的所述主溶解步骤的上游侧进行一个所述污泥的浓缩步骤，或者一个脱水步骤。这种情况下，所述浓缩步骤的溢流物优选被送到所述污水生物处理的上游侧。采用这种方式浓缩污泥可以优化溶解步骤。优选地，在所述的浓缩步骤通过添加聚合物来完成。使用聚合物可以提高污泥的浓缩性能。浓缩步骤可以被污泥的脱水步骤所取代，特别是在计划的溶解步骤采用热水解方法时，这种取代成为可能。依据一个优选的技术方案，所述的溶解步骤包括至少一个下述步骤氧化或非氧化热水解(热水解就是颗粒状有机材料在热作用下溶解，这一热水解可以在有氧化剂或无氧化剂存在的情况下进行)；化学水解(用酸，碱，臭氧或过氧化氢)；生物水解；酶水解；超声处理；粉碎；电热水解(electroporation)。注意，可以将这几个技术方案组合起来从而更好地减少剩余污泥。依据一个优选的技术方案，所述热水解步骤在50℃至180℃之间的某一温度进行，压力在2至40巴之间。优选地，所述热水解步骤在约175℃进行，压力约15巴。还要注意，本专利技术推荐的热水解温度和压力条件明显低于湿式氧化反应(OVH)通常所用的条件，湿式氧化降解有机材料通常使用的温度在180℃-300℃之间，压力高达120巴。本专利技术推荐的这些条件能够使微生物减活化从而打破细胞膜并且溶解释放的细胞液，但是惊奇的是不会形成大量的难溶矿渣(氧化物，碳酸盐，硫酸盐等)，这些难溶矿渣在消化步骤难以去除，而且还妨碍这一步骤的功能，从而限制了降低排放污泥量的可能性。优选地，所述的热水解步骤进行10至180分钟。所述热水解步骤最好进行约30分钟。然而，以上推荐的热水解步骤的处理时间可以变化，尤其取决于待处理污水的水质。优选地，所述的氧化热水解步骤至少使用下述一种氧化剂空气；氧气；富氧空气；过氧化氢；臭氧。依据第一实施方案，所述消化步骤是厌氧型消化。依据第二实施方案，所述消化步骤是需氧型消化。依据任一实施方案，所述消化步骤是嗜温型消化。依据一选择性的实施方案，所述消化步骤是嗜热型消化。另一种情况，使用游离的培养物和/或固定培养物可有利地进行所述消化步骤。优选地，所述消化步骤进行1至20天。所述消化步骤最好进行1至5天。采用本专利技术的处理方法，消化步骤需要的时间可以大大地缩短成几天或仅一天，而不象直接消化溶解的污泥所需的时间约为20天。依据一优选技术方案，所述的液/固分离步骤采用离心分离和/或过滤和/或脱水和/或沉淀方法。这样，采用以上技术方案尤其是沉淀处理所得的处理结果好于采用其它技术方案的处理结果。优选地，在所述的液/固分离步骤添加絮凝剂。还要注意，依据本专利技术的一个变化，生物处理与分离膜技术相关。添加絮凝剂有助于提高离心分离的效率。本专利技术还涉及一种实施以上所述的方法的装置，其包括一个废水生物净化单元，其特征在于该装置包括至少一个溶解所述污泥的溶解单元；至少一个位于所述溶解单元下流侧的液/固分离单元；至少一个消化器；将所述液/固分离单元排出的液相部分传送到所述消化器的设备；将所述液/固分离单元排出的固相部分传送到溶解所述污泥的溶解单元的设备；将所述消化后的液相部分传送到所述废水生物处理单元的设备。依据一个优选方案，所述的液/固分离单元包括至少一个下列设备压滤器离心分离器脱水板或脱水螺旋；膜；沉降池。优选地，所述溶解单元包括至少一个热水解单元。注意，这一氧化热水解单元可以被其它溶解技术所取代或与其它溶解技术相结合，比如，非氧化热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剩余污泥处理方法，所述剩余污泥来自至少一个能够产生剩余污泥的污水生物净化处理装置，该方法包括至少一个溶解所述污泥的溶解步骤和至少一个消化所述污泥的消化步骤，其特征在于，该方法包括至少一个分离溶解污泥的液／固分离步骤，此后，至少部分液相部分进行消化步骤，然后再回流到所述污水生物处理的上游侧，同时溶解污泥的固相部分返回到所述污泥的溶解步骤。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J肖齐，L帕特里亚，D克勒特诺，
申请(专利权)人：OTV股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]