技术摘要：
本发明提供一种城市生活污泥资源化处理工艺，包括如下步骤：(1)将污泥和生活污水搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，超声处理2.5‑3min；(2)向处理后的混合泥浆中加入稀硫酸，调节pH为2‑3，然后向混合泥浆中加入重金属 全部
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，污水排放量日益增加，污泥产量也大幅度增长，考虑 到我国是一个发展中国家，又是一个农业大国，城市污水厂污泥的土地利用是一个重要的 途径。生活污泥中通常含有丰富的有机质、氮、磷等营养元素,是一种高营养的有机肥,具有 巨大的农用价值，但同时生活污泥又含有多种不等量的重金属、病原微生物和微量的有机 污染物等有害物质,在农用前必须对其进行妥善处理。 因此，为了更好地实现生活污泥的农用，需要研究出一种成本低廉，效果优异且操 作简单的污泥处理工艺。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种成本低廉，效果优异且操作简单的城市生活污泥资源 化处理工艺。 本发明提供的城市生活污泥资源化处理工艺，包括如下步骤： (1)将污泥和生活污水按体积比为1:0.2-0.3搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所 得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，打开超声波发生器，调整超声波强 度为0.40-0.45W/mL,超声处理2.5-3min； (2)向处理后的混合泥浆中加入稀硫酸，调节pH为2-3，然后按质量体积比为6-8g： 1L向混合泥浆中加入重金属钝化剂，搅拌反应10-12h，再向其中加入粉碎的废弃鸡蛋壳，调 节pH为7.0； (3)向所得的混合泥浆中加入葡萄秸秆、废弃鱼骨粉、畜禽粪便和微生物菌剂，混 合均匀后进行好氧发酵，得到发酵物料，将发酵物料干燥后，用于农业或园林中；所述混合 泥浆、葡萄秸秆、废弃鱼骨粉、畜禽粪便和微生物菌剂的质量比为25-30:10-15:5-8:4-5: 0.1-0.2。 进一步，所述重金属钝化剂按重量份计，包括如下原料组分：改性玉米芯颗粒20～ 25份、鼠李糖脂15～20份、沸石15～20份、钢渣10～15份、高铁酸钾10～15份、六偏磷酸钠5 ～6份、凹凸棒土10～15份、改性麦麸10～15份。 进一步，所述重金属钝化剂按重量份计，包括如下原料组分：改性玉米芯颗粒22 份、鼠李糖脂18份、沸石18份、钢渣13份、高铁酸钾12份、六偏磷酸钠6份、凹凸棒土12份、改 性麦麸13份。 进一步，所述改性玉米芯颗粒的制备方法包括如下步骤： a、将玉米芯颗粒浸入质量浓度为20％的NaOH水溶液中，搅拌1h，滤出并水洗至中 性； b、将所得的玉米芯颗粒浸泡于水中，调节pH为4.0，浸泡12h后取出，按质量体积比 4 CN 111732313 A 说 明 书 2/4 页 为3g:0 .184g:70mL:17 .5mL将取出的玉米芯颗粒、硫酸亚铁、水和甲基丙烯酸混合，搅拌 30min后，通入氮气，并升温至60℃，之后再按混合物总体积的4％加入体积浓度为30％的 H2O2溶液，反应2h； c、收集反应后所得的固体物料，并用无水乙醇清洗至少5次，再依次抽滤、洗涤、真 空干燥，即可制得改性玉米芯颗粒。 进一步，所述改性麦麸的制备方法包括如下步骤： 按质量体积比为10～12g:100ml向放置麦麸的容器中加入改性溶液，搅拌混匀后， 将容器密封并置于温度为40～45℃的烘箱内，放置45～48h，然后过滤，收集滤渣，再用蒸馏 水反复洗涤滤渣，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后将清洗好的滤渣烘干，即得改 性麦麸； 所述改性溶液中包括羟基乙酸、36％乙酸、乙酸酐和浓硫酸，且羟基乙酸、36％乙 酸、乙酸酐和浓硫酸的体积比为50:20:30:0.15。 进一步，所述沸石的粒径为0.5-1mm，所述钢渣的粒径为2-3mm。 进一步，所述微生物菌剂按重量份计，包括含量不低于5×108cfu/g的EM菌菌剂10 份和含量不低于1×108cfu/g的固氮菌菌剂5份。 进一步，步骤(3)中，保持混合物料高度为0.8-1 .0m进行好氧发酵，好氧发酵时间 为15天，每天早晚强制通风一次，通风时间至少30min，每当温度达到50℃或超过50℃，就进 行翻堆。 本发明的有益效果： 本发明的污泥处理工艺采用超声处理和重金属钝化处理相结合，能够高效去除污 泥中的有机物和寄生微生物，钝化污泥中的重金属离子，使污泥满足农用标准，这之后再进 行堆肥处理，使污泥含有丰富的植物生长所需的营养成分和微量元素，能够更好地实现污 泥在农业或园林中的应用。而且本发明在进行污泥处理时，采用了大量的废弃物，实现了 “以废治废，变废为宝”，带来了很好的环境效益和经济效益。对污泥进行超声处理，不仅能 够产生大量具有强氧化性的·OH自由基，用于氧化降解污泥中的有机物，还能够产生剪切 力，达到破坏微生物细胞壁的目的，高效灭杀污泥中的寄生微生物；超声处理后，利用特制 的重金属钝化剂对污泥进行重金属钝化处理，能够促进污泥中的活性较高的重金属元素转 化成稳定的活性低的重金属形态，使污泥满足农用标准。 本发明中采用的重金属钝化剂由改性的农业废弃物、矿石矿物等原料组分制成， 不仅可以大大降低钝化剂的成本，还能够实现以废治废，变废为宝，解决农业废弃物的处理 问题。其中，改性玉米芯颗粒和改性麦麸在经过改性处理后，不仅对于重金属的吸附能力将 大大提高，而且其含有的大量活性基团，能够与重金属发生络合反应，鼠李糖脂能够与重金 属离子发生螯合反应、沸石、钢渣及凹凸棒土都能够高效吸附重金属，高铁酸钾不仅自身能 够与重金属反应，其还能够破坏污泥絮体结构以及污泥中所含微生物的细胞壁、细胞膜,使 胞内的有机物、蛋白质和多糖等得到释放，释放出的胞内物质也能够与重金属发生反应，提 高钝化效果，同时高铁酸钾还具有优异的灭菌作用，能够灭杀污泥中的寄生微生物，六偏磷 酸钠能够使钝化剂中各组分在污泥中分散得更加均匀，使钝化剂能够充分与污泥接触，以 便更好地处理污泥中所含有的高活性的重金属，促进污泥中的活性较高的重金属元素转化 成稳定的活性低的重金属形态，降低重金属的生物有效性和可迁移性；将这些组分按特定 5 CN 111732313 A 说 明 书 3/4 页 用量复配后，各组分之间能够实现相互协同，最终能够达到协同增效，大大提高对污泥中重 金属的钝化效果。 本发明中，作为重金属钝化剂原料的玉米芯和麦麸都含有丰富的氮、磷、钾等有机 物成分，葡萄秸秆和废弃鱼骨粉也都为废弃物，葡萄秸秆中含有丰富的氮、磷、钾、糖分等有 机物成分，废弃鱼骨粉中磷含量高，并含有丰富的蛋白质，将它们与经过钝化和超声处理的 泥浆混合好氧发酵，可降低堆肥成本，并使污泥含有丰富的植物生长所需的营养成分和微 量元素，能够更好地实现污泥在农业或园林中的应用。
本发明提供一种城市生活污泥资源化处理工艺，包括如下步骤：(1)将污泥和生活污水搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，超声处理2.5‑3min；(2)向处理后的混合泥浆中加入稀硫酸，调节pH为2‑3，然后向混合泥浆中加入重金属 全部
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，污水排放量日益增加，污泥产量也大幅度增长，考虑 到我国是一个发展中国家，又是一个农业大国，城市污水厂污泥的土地利用是一个重要的 途径。生活污泥中通常含有丰富的有机质、氮、磷等营养元素,是一种高营养的有机肥,具有 巨大的农用价值，但同时生活污泥又含有多种不等量的重金属、病原微生物和微量的有机 污染物等有害物质,在农用前必须对其进行妥善处理。 因此，为了更好地实现生活污泥的农用，需要研究出一种成本低廉，效果优异且操 作简单的污泥处理工艺。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种成本低廉，效果优异且操作简单的城市生活污泥资源 化处理工艺。 本发明提供的城市生活污泥资源化处理工艺，包括如下步骤： (1)将污泥和生活污水按体积比为1:0.2-0.3搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所 得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，打开超声波发生器，调整超声波强 度为0.40-0.45W/mL,超声处理2.5-3min； (2)向处理后的混合泥浆中加入稀硫酸，调节pH为2-3，然后按质量体积比为6-8g： 1L向混合泥浆中加入重金属钝化剂，搅拌反应10-12h，再向其中加入粉碎的废弃鸡蛋壳，调 节pH为7.0； (3)向所得的混合泥浆中加入葡萄秸秆、废弃鱼骨粉、畜禽粪便和微生物菌剂，混 合均匀后进行好氧发酵，得到发酵物料，将发酵物料干燥后，用于农业或园林中；所述混合 泥浆、葡萄秸秆、废弃鱼骨粉、畜禽粪便和微生物菌剂的质量比为25-30:10-15:5-8:4-5: 0.1-0.2。 进一步，所述重金属钝化剂按重量份计，包括如下原料组分：改性玉米芯颗粒20～ 25份、鼠李糖脂15～20份、沸石15～20份、钢渣10～15份、高铁酸钾10～15份、六偏磷酸钠5 ～6份、凹凸棒土10～15份、改性麦麸10～15份。 进一步，所述重金属钝化剂按重量份计，包括如下原料组分：改性玉米芯颗粒22 份、鼠李糖脂18份、沸石18份、钢渣13份、高铁酸钾12份、六偏磷酸钠6份、凹凸棒土12份、改 性麦麸13份。 进一步，所述改性玉米芯颗粒的制备方法包括如下步骤： a、将玉米芯颗粒浸入质量浓度为20％的NaOH水溶液中，搅拌1h，滤出并水洗至中 性； b、将所得的玉米芯颗粒浸泡于水中，调节pH为4.0，浸泡12h后取出，按质量体积比 4 CN 111732313 A 说 明 书 2/4 页 为3g:0 .184g:70mL:17 .5mL将取出的玉米芯颗粒、硫酸亚铁、水和甲基丙烯酸混合，搅拌 30min后，通入氮气，并升温至60℃，之后再按混合物总体积的4％加入体积浓度为30％的 H2O2溶液，反应2h； c、收集反应后所得的固体物料，并用无水乙醇清洗至少5次，再依次抽滤、洗涤、真 空干燥，即可制得改性玉米芯颗粒。 进一步，所述改性麦麸的制备方法包括如下步骤： 按质量体积比为10～12g:100ml向放置麦麸的容器中加入改性溶液，搅拌混匀后， 将容器密封并置于温度为40～45℃的烘箱内，放置45～48h，然后过滤，收集滤渣，再用蒸馏 水反复洗涤滤渣，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后将清洗好的滤渣烘干，即得改 性麦麸； 所述改性溶液中包括羟基乙酸、36％乙酸、乙酸酐和浓硫酸，且羟基乙酸、36％乙 酸、乙酸酐和浓硫酸的体积比为50:20:30:0.15。 进一步，所述沸石的粒径为0.5-1mm，所述钢渣的粒径为2-3mm。 进一步，所述微生物菌剂按重量份计，包括含量不低于5×108cfu/g的EM菌菌剂10 份和含量不低于1×108cfu/g的固氮菌菌剂5份。 进一步，步骤(3)中，保持混合物料高度为0.8-1 .0m进行好氧发酵，好氧发酵时间 为15天，每天早晚强制通风一次，通风时间至少30min，每当温度达到50℃或超过50℃，就进 行翻堆。 本发明的有益效果： 本发明的污泥处理工艺采用超声处理和重金属钝化处理相结合，能够高效去除污 泥中的有机物和寄生微生物，钝化污泥中的重金属离子，使污泥满足农用标准，这之后再进 行堆肥处理，使污泥含有丰富的植物生长所需的营养成分和微量元素，能够更好地实现污 泥在农业或园林中的应用。而且本发明在进行污泥处理时，采用了大量的废弃物，实现了 “以废治废，变废为宝”，带来了很好的环境效益和经济效益。对污泥进行超声处理，不仅能 够产生大量具有强氧化性的·OH自由基，用于氧化降解污泥中的有机物，还能够产生剪切 力，达到破坏微生物细胞壁的目的，高效灭杀污泥中的寄生微生物；超声处理后，利用特制 的重金属钝化剂对污泥进行重金属钝化处理，能够促进污泥中的活性较高的重金属元素转 化成稳定的活性低的重金属形态，使污泥满足农用标准。 本发明中采用的重金属钝化剂由改性的农业废弃物、矿石矿物等原料组分制成， 不仅可以大大降低钝化剂的成本，还能够实现以废治废，变废为宝，解决农业废弃物的处理 问题。其中，改性玉米芯颗粒和改性麦麸在经过改性处理后，不仅对于重金属的吸附能力将 大大提高，而且其含有的大量活性基团，能够与重金属发生络合反应，鼠李糖脂能够与重金 属离子发生螯合反应、沸石、钢渣及凹凸棒土都能够高效吸附重金属，高铁酸钾不仅自身能 够与重金属反应，其还能够破坏污泥絮体结构以及污泥中所含微生物的细胞壁、细胞膜,使 胞内的有机物、蛋白质和多糖等得到释放，释放出的胞内物质也能够与重金属发生反应，提 高钝化效果，同时高铁酸钾还具有优异的灭菌作用，能够灭杀污泥中的寄生微生物，六偏磷 酸钠能够使钝化剂中各组分在污泥中分散得更加均匀，使钝化剂能够充分与污泥接触，以 便更好地处理污泥中所含有的高活性的重金属，促进污泥中的活性较高的重金属元素转化 成稳定的活性低的重金属形态，降低重金属的生物有效性和可迁移性；将这些组分按特定 5 CN 111732313 A 说 明 书 3/4 页 用量复配后，各组分之间能够实现相互协同，最终能够达到协同增效，大大提高对污泥中重 金属的钝化效果。 本发明中，作为重金属钝化剂原料的玉米芯和麦麸都含有丰富的氮、磷、钾等有机 物成分，葡萄秸秆和废弃鱼骨粉也都为废弃物，葡萄秸秆中含有丰富的氮、磷、钾、糖分等有 机物成分，废弃鱼骨粉中磷含量高，并含有丰富的蛋白质，将它们与经过钝化和超声处理的 泥浆混合好氧发酵，可降低堆肥成本，并使污泥含有丰富的植物生长所需的营养成分和微 量元素，能够更好地实现污泥在农业或园林中的应用。
