說(shuō)明書(shū)
　　一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置及其方法
　　技術(shù)領(lǐng)域
　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與可再生能源領(lǐng)域，涉及一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置及其方法。
　　背景技術(shù)
　　污水污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體副產(chǎn)物。污水污泥的產(chǎn)生量，隨著我國(guó)污水處理設(shè)施的快速增長(zhǎng)而不斷增加。截至2011年底，全國(guó)城市污水處理廠污泥總產(chǎn)生量已經(jīng)突破3000萬(wàn)噸(以含水率80%的脫水污泥計(jì))。目前，污泥穩(wěn)定化的處理方法主要包括厭氧消化、好氧消化、好氧堆肥、石灰穩(wěn)定技術(shù)、污泥濕式氧化等技術(shù)。其中，污泥厭氧消化方法不僅可以實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化，而且還能產(chǎn)生生物燃?xì)饧淄?，從而能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的資源化。然而，污水污泥有機(jī)質(zhì)含量較低，單厭氧消化普遍存在炭氮比(C/N)偏低、產(chǎn)氣率低的問(wèn)題。
　　餐廚垃圾是指家庭、賓館、飯店及機(jī)關(guān)企事業(yè)等飲食單位產(chǎn)生的餐廚垃圾中的一種或幾種。近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和生活水平的不斷提高，餐廚垃圾的產(chǎn)生量也在日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國(guó)餐廚垃圾年產(chǎn)量將超過(guò)1.5億噸。受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素的制約，我國(guó)餐廚垃圾大多未得到妥善處理，資源化利用程度低，引起的環(huán)境污染問(wèn)題十分。實(shí)際上，餐廚垃圾中有機(jī)質(zhì)含量高，具有很好的厭氧消化產(chǎn)甲烷潛能。然而，餐廚垃圾單厭氧消化過(guò)程中容易發(fā)生酸抑制和氨氮抑制現(xiàn)象，從而造成消化過(guò)程進(jìn)行緩慢，甚至導(dǎo)致厭氧消化處理系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行失敗。此外，餐廚垃圾具有高鹽分的特點(diǎn)，而產(chǎn)甲烷微生物對(duì)鈉離子(Na+)非常敏感，當(dāng)鈉離子(Na+)的濃度大于5000mg/L時(shí)，會(huì)對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生不利影響。
　　發(fā)明內(nèi)容
　　本發(fā)明的目的在于提供一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置及其方法，用于解決現(xiàn)有的污水污泥和餐廚垃圾單處理時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題，以污水污泥和餐廚垃圾共消化的方法，提高污水污泥有機(jī)質(zhì)含量并同時(shí)降低餐廚垃圾的酸性和鹽分，從而實(shí)現(xiàn)提高甲烷產(chǎn)量和有機(jī)物降解效率的目的。
　　為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：
　　一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置，包括均質(zhì)漿化處理反應(yīng)器、污水污泥預(yù)處理裝置以及餐廚垃圾預(yù)處理裝置，所述均質(zhì)漿化處理反應(yīng)器與所述污水污泥預(yù)處理裝置連通，所述均質(zhì)漿化處理反應(yīng)器與所述餐廚垃圾預(yù)處理裝置連通。
　　優(yōu)選地，還包括產(chǎn)酸相反應(yīng)器和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器，所述均質(zhì)漿化處理反應(yīng)器與所述產(chǎn)酸相反應(yīng)器連通，所述產(chǎn)酸相反應(yīng)器與所述產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器連通。
　　優(yōu)選地，所述餐廚垃圾預(yù)處理裝置包括粉碎機(jī)，所述粉碎機(jī)與所述均質(zhì)漿化處理反應(yīng)器連通。
上述以溶劑萃取-Rh6G熒光猝滅法分別測(cè)定以淤泥配制的溶液中各種重金屬離子的含量，其主要操作步驟為：取淤泥配制成溶液，經(jīng)微波消解處理后離心過(guò)濾，取澄清液稀釋后，分多次分別針對(duì)檢出的某一金屬離子添加過(guò)量的相應(yīng)其他離子的掩蔽劑進(jìn)行絡(luò)合，其每掩蔽一重金屬離子后用CHCl3萃取，之后分別解析該重金屬離子;其解析過(guò)程是這樣進(jìn)行的：調(diào)節(jié)pH值后，用PAN與解析的各個(gè)重金屬離子絡(luò)合形成Men+-PAN配合物，之后加入Rh6G溶液中，在熒光儀上測(cè)量其熒光猝滅程度，進(jìn)而可測(cè)量其各個(gè)重金屬離子的濃度。其熒光猝滅程度與各種金屬離子的濃度成正比，基于此建立起溶劑萃取-Rh6G熒光猝滅法測(cè)定淤泥中各種重金屬離子含量的快速簡(jiǎn)捷的方法，此方法的檢測(cè)限可達(dá)10-2mg/kg以下。本步驟中針對(duì)不同重金屬離子的掩蔽和解析過(guò)程，其所添加的掩蔽劑等根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況，按照現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于掩蔽劑的研究報(bào)道情況，進(jìn)行常規(guī)選擇，其屬于成熟技術(shù)。

　　上述采用沸石吸附消除處置重金屬離子的步驟，其主要操作步驟為：調(diào)節(jié)污水沉淀池的pH值為6.5～7.5，用市售的以無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)改性沸石吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Al3+、Cr3+、Fe(III,II)、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ni2+等重金屬離子，其沸石空穴的腔徑和表面積，根據(jù)檢出的金屬離子的存在和形態(tài)進(jìn)行選擇，以吸附不同形態(tài)和不同粒徑的重金屬化合物微粒，形成沉淀先期排除。其中，該聚合氯化鋁鐵改性沸石是一種新型的吸附材料，它經(jīng)聚合無(wú)機(jī)材料后致使沸石增加親水性和親合能，提高了吸附效率，這種材料市場(chǎng)已有銷售，故此處不再贅述。本處置操作過(guò)程當(dāng)在污水處理過(guò)程中淤泥形成之前進(jìn)行，而采用聚合氯化鋁鐵改性沸石吸附消除處理前已出的少量淤泥可再返污水中來(lái)進(jìn)行處置，該方法屬于物理吸附，其重金屬離子的消除率可達(dá)75%～89%。

　　上述采用微波穩(wěn)固失活處置重金屬離子的步驟，其主要操作步驟為：根據(jù)檢出的金屬離子的存在和形態(tài)，調(diào)適微波頻率，微波降解流動(dòng)路徑中的污水，并根據(jù)檢出的重金屬離子加入常規(guī)的對(duì)應(yīng)失活穩(wěn)固劑，致使重金屬化合物降解或轉(zhuǎn)變形態(tài)，而被鈍化失活。該方法利用微波將重金屬化合物降解后，與不同的對(duì)應(yīng)失活穩(wěn)固劑反應(yīng)，而進(jìn)行物理-化學(xué)作用，以降低經(jīng)污水處理后所得的淤泥中具有生物活性的重金屬的含量。例如，芳烴類重金屬經(jīng)微波降解游離后，再加無(wú)機(jī)穩(wěn)固劑被束縛失活。

　　上述采用煅燒法測(cè)定總有機(jī)質(zhì)的含量，其主要操作步驟為：稱取一定量淤泥樣品，置于恒重的坩堝中，升溫至600℃，恒溫6～8h后取出，冷卻后稱重，從而可計(jì)算得到淤泥中的總有機(jī)質(zhì)的含量。該方法按城市生活垃圾有機(jī)質(zhì)測(cè)定的煅燒法標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T96-1999)進(jìn)行，以600℃高溫煅燒淤泥后測(cè)得的失重計(jì)算總有機(jī)質(zhì)的含量。

　　上述有毒有害難降解的有機(jī)物的檢出中的步驟④，其主要操作步驟為：a.取淤泥樣本配制成若干份澄清的溶液樣品;b.以液相色譜(HPLC)定性定量測(cè)定溶液樣品中的各種不同的有毒有害難降解的有機(jī)物的化學(xué)參考值;c.掃描批量淤泥樣品的近紅外光譜;d.利用Bruker OPUS軟件建立關(guān)聯(lián)化學(xué)參考值與近紅外光譜的模型;e.模型的修正、優(yōu)化、預(yù)測(cè)和應(yīng)用。該方法可連續(xù)無(wú)損快速地測(cè)定各種不同的有毒有害難降解的有機(jī)物，其檢測(cè)限可達(dá)10-4mg/kg以下。

　　上述采用微波消解以處置有毒有害難降解的有機(jī)物的步驟，其主要操作為：根據(jù)檢出的有毒有害難降解的有機(jī)物的情況，調(diào)整微波的相應(yīng)工作波頻和時(shí)間，而分批將淤泥進(jìn)行微波掃描降解，以消除病原細(xì)菌，消解有毒有害難降解的有機(jī)物。

　　上述配料制肥，其主要操作為：①將經(jīng)上述步驟處理后的淤泥檢測(cè)pH值，之后根據(jù)需要添加市售常規(guī)肥料或/和常規(guī)的肥料填料，以調(diào)節(jié)其pH終為6.0～7.0即可;②后再經(jīng)堆肥發(fā)酵、烘干、成型。

　　更為詳細(xì)的，上述利用污水處理產(chǎn)生的淤泥生產(chǎn)肥料的方法，其特征在于，它是采用以污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的淤泥為原料，按照以下步驟進(jìn)行的：
實(shí)驗(yàn)室污水處理裝置
　　(1)污水調(diào)研
實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置
　　根據(jù)對(duì)區(qū)域功能污水的調(diào)研，初步確定淤泥中可能存在的重金屬離子和有毒有害難降解的有機(jī)物;
廠家 新聞 地埋式廢水處理裝置 地埋式污水處理裝置
　　(2)重金屬離子的檢出

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