从污泥中选择性去除微致污物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从污泥中选择性地去除微致污物的方法，所述方法包括：a)提供被微致污物污染的污泥(10)，和b)使所述污泥(10)经受初级处理步骤，从而产生包含第一部分微致污物(13)的初沉污泥(12)的第一流(11)和包含第二部分微致污物(23)的剩余污泥(22)的第二流(21)，c)使剩余污泥(22)的第二流(21)经受二级处理步骤，从而产生生物污泥(24)，其中使初沉污泥(12)的该第一流(11)和生物污泥(24)进一步经受单独的处理步骤，这些处理步骤的作用是联合的，以便转移、捕获和破坏初级处理步骤中第一部分微致污物。第一部分微致污物。第一部分微致污物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从污泥中选择性去除微致污物


[0001]本专利技术涉及废水的处理，并且更具体地涉及来自废水处理厂的污泥的处理。

技术介绍

[0002]废水处理厂(WWTP)是微污染物质(micro
‑
pollutants)进入环境的主要转移途径。这些微污染物质因它们相关的健康风险和对水生和陆地生态系统的潜在不利影响而备受关注。
[0003]即使WWTP不是专门为处理微污染物质而设计的，大范围的所述微污染物质基本上都是通过二级处理期间的生物降解和吸附到污泥上而从废水中去除的，后一种机制是去除这些化合物的主要途径。然而，在废水处理厂中产生的准备处置的污泥然后被最初存在于水中的至少一部分微污染物质污染，因为常规方法不能将它们去除到可接受的水平。
[0004]随后的污泥处置包括土地应用、焚烧和填埋。在欧洲，并且尤其是在法国，通过土地散播进行的农业评估代表污泥处置的主要出路，并且微量浓度的微污染物质特别是有机微污染物质的存在可能限制这种类型的污泥增值(valorization)。尽管存在管理污泥的土地应用以改进对污泥质量的监测的法国标准(NF U 44
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041)，但与微污染物质(诸如污泥中用作土壤改良剂的药物活性成分)存在相关的风险仍然存在一些不确定性。在美利坚合众国(US)，通过土地应用对生物固体的有益再利用由环境保护署(EPA)管理，更具体地，通过EPA的CFR 40Part 503关于生物固体的规则进行管理。这种管理被广泛认为是对生物固体质量和应用最严格要求之一，并且照此，美国以外的其他几个司法管辖区要么采用它，要么采用它的变体。在Part 503规则中，生物固体质量的定义分为两类：A类生物固体；和B类生物固体。虽然所述管理定义了化学致污物诸如重金属的批准含量，但厌氧消化(AD)过程和消化的增强关注于满足关于生物污染物诸如病原体和载体吸引降低的要求。结果，尚未评估与准备处置的所产生污泥中微污染物质存在相关的风险。
[0005]事实上，研究了污水和/或污泥化学(石灰处理)或生物(厌氧消化)处理期间一些药物活性成分的归宿和分布，并证实污泥的石灰处理和厌氧消化都不能完全去除所述微污染物质。事实上，在所述化学或生物处理之后，颗粒和可溶污泥部分之间的化合物的相分布表明，一些药物活性成分保持吸附到污泥的特定部分中，而其他溶解到水部分中。因此，在污泥土地散播后，它们可以潜在地更可用于土壤，或者如果污泥处理线的液体部分被再循环到渠首(headwork)，它们可能增加进入主流处理线的微污染物质负荷。
[0006]目前的先进污泥处理的现有技术提出了两种主要解决方案，其代表了98％的当今采用的市场解决方案。
[0007]第一种解决方案包括通过厌氧消化解决方案来处理污泥：将初沉污泥和二沉生物污泥混合在一起，其中将“混合污泥”通过单独的嗜中温厌氧消化(MAD)或嗜热厌氧消化(TAD)或MAD+热水解过程(THP)或2阶段厌氧消化(2PAD)进行处理。该第一种解决方案的问题是，通过挥发性固体的去除和污泥体积的减少，这些方法在消化污泥内产生微污染物质的浓缩现象。如果没有实施焚烧或HTG(热解/气化)，这确实防止了微污染物质的破坏。更糟
的是，它产生了浓缩有微污染物质的在农业或土地散播中通常使用的A类生物固体。
[0008]第二种解决方案包括通过污泥焚烧解决方案处理污泥：将初沉污泥和二沉生物污泥混合在一起，其中将“混合污泥”通过单独的污泥焚化炉或MAD+污泥焚烧进行处理。所有现存的最先进解决方案执行初沉污泥和生物污泥的共混，从而产生混合污泥，该混合污泥通过如上文所述的先进污泥处理方法进行后续下游处理。已经针对A类生物固体应用实施了一些特定的处理线(treatment lines)，其中将初沉污泥和生物污泥在厌氧消化之前的再次混合之前进行分离。那些应用使用初沉污泥到巴氏灭菌系统的转移以及生物污泥到THP的转移，以降低和优化THP单元的尺寸，同时通过将初沉污泥巴氏灭菌来保持无病原体认证(A类)。然后，在通过厌氧消化进行处理之前，将水解的和巴氏消毒的污泥再次混合。在这些特定情况下，将“良好污泥(生物)”再次与“不良污泥(初级)”混合以将混合污泥注入消化过程。
[0009]其他常规污泥处理方法不具有初级处理阶段，并且因此仅产生生物污泥。在这种情况下，混合污泥仅由生物污泥替代。在这种情况下，在其他情况下吸附到初沉污泥上的微污染物质被吸附到生物污泥上，该生物污泥然后含有主要的微污染物质含量。
[0010]因此，现有技术中提出的解决方案具有将源自原水、初沉污泥、生物污泥或混合污泥的微污染物质浓缩到准备处置的最终污泥中的缺点。取决于所考虑的处理，WWTP的能量消耗也可能增加。另外，关于微污染物质的当前现有技术仅应对水线中的微污染(micropollution)去除。
[0011]为了减少来自废水的这种“微污染(micro
‑
pollution)”，一些三级技术现已得到验证，并被添加到主流处理中。目前最先进的微污染物质处理通常包括通过吸附接触器(CAP、PAC
……
)、高级氧化方法(臭氧、H2O2/UV
……
)、膜(MF、NF、UF、RO)、附加能量将水处理解决方案应用于主流水线的三级阶段。更具体地，对于亲水性微污染物质，最相关的技术是化学氧化(如臭氧化或AOP法)或使用例如颗粒状或粉末状活性炭的吸附。所有这些特定的处理都显著增加了处理厂的全球能量消耗。
[0012]对于微塑料去除，处理通常包括物理去除步骤，诸如过滤，或吸附到污泥上的吸附步骤。
[0013]所述三级处理可用于最大化在二级处理中观察到的现象，但导致产生过量待处理的三级污泥，所述过量污泥被所述微污染物质和/或微塑料污染。
[0014]同样的问题出现在有机废物的处理中，其也会产生被微污染物质并且特别是微塑料污染的污泥。
[0015]而且，饮用水厂产生的污泥可能被微污染物质污染，尤其是被微塑料污染。
[0016]而科学专业人员和项目开发商开始实施处理水流(三级和二级处理阶段)或水线中的微污染物质(也称为新兴的关注化合物或CEC)的解决方案；设计和实施以下解决方案仍有差距：
[0017]‑
应对污泥流(或污泥管线)中微污染物质的去除；
[0018]‑
将水和污泥流两者中的微污染物质的去除组合；
[0019]‑
由于微污染物质的额外处理而降低能量消耗；
[0020]‑
通过在促进能量产生(热、沼气、生物甲烷)的同时处理微污染物质来改进整个WWTP的能量平衡。
[0021]因此，需要提供一种用于处理废水的方法，该方法将限制或者甚至避免被微污染物质和/或微塑料污染的污泥的产生，以允许将污泥安全用作用于循环经济的材料。特别地，需要一种方法，该方法用于从污染的废水中去除微污染物质和/或微塑料，同时允许产生沼气和/或生物甲烷产生(一种“绿色”能源)和/或有利地适用于土地应用(“回归土地”政策)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从污泥中选择性地去除微致污物的方法，所述方法包括：a)提供被所述微致污物污染的废水(10)，和b)使所述废水(10)经受初级处理步骤，从而产生包含第一部分微致污物(13)的初沉污泥(12)的第一流(11)和包含第二部分微致污物(23)的剩余废水(22)的第二流(21)，c)使剩余废水(22)的所述第二流(21)经受二级处理步骤，从而产生生物污泥(24)，d)使初沉污泥(12)的所述第一流(11)经受焚烧步骤，从而消除所述初沉污泥和所述第一部分微致污物(13)并且产生灰分(30)和热量(31)，f1)所述生物污泥(24)的厌氧消化，从而产生甲烷(32)和固体产物(33)；和/或回收所述生物污泥以用于土地应用。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使所述生物污泥(24)经受热调节步骤的步骤e)，在所述热调节的上游或下游进行所述厌氧消化。3.根据权利要求2所述的方法，其中将在步骤d)中产生的热量(31)提供给热调节步骤e)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一部分微致污物(13)大于所述第二部分微致污物(23)。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在厌氧消化步骤之后从消化污泥回收营养物(34)的步骤f2)。6.根据权利要求2至5所述的方法，其中所述厌氧消化(步骤f1)是导致消化物(41)和含有甲烷(32)的气态部分(42)的厌氧消化(步骤g)，并且在所述厌氧消化(步骤f1)的下游进行热调节步骤(步骤h)，所述热调节(步骤h)是水热碳化(HTC)，从而产生所述固体产物(33)。7.根据权利要求2至5所述的方法，其中所述热调节步骤是热水解过程(THP)(步骤i)，从而产生水解污泥(43)，并且所述厌氧消化在所述THP下游进行，所述厌氧消化是所述水解污泥(43)的厌氧消化(步骤g)，从而产生消化物(44)和含有甲烷(32)的气态部分(45)。8.根据权利要求6或7所述的方法，进一步包括将步骤g)的所述消化物(41、44)分离成液体部分(51)和固体部分(52)的步骤j)。9.根据权利要求6或8所述的方法，其中来自HTC步骤的所述固体产物(33)和/或来自步骤j)的所述固体部分(52)适合用作肥料，特别是用作要散播在土地上的肥料。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中使初沉污泥(12)的所述第一流(11)在经受步骤d)之前经受厌氧处理步骤k)。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包括在厌氧消化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE，
申请(专利权)人：苏伊士国际公司，
类型：发明
国别省市：