說明書
　　一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置及其方法
　　技術領域
　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護與可再生能源領域，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
　　污水污泥是污水處理過程中產生的固體副產物。污水污泥的產生量，隨著我國污水處理設施的快速增長而不斷增加。截至2011年底，全國城市污水處理廠污泥總產生量已經(jīng)突破3000萬噸(以含水率80%的脫水污泥計)。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、污泥濕式氧化等技術。其中，污泥厭氧消化方法不僅可以實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化，而且還能產生生物燃氣甲烷，從而能夠實現(xiàn)污泥的資源化。然而，污水污泥有機質含量較低，單厭氧消化普遍存在炭氮比(C/N)偏低、產氣率低的問題。
　　餐廚垃圾是指家庭、賓館、飯店及機關企事業(yè)等飲食單位產生的餐廚垃圾中的一種或幾種。近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和生活水平的不斷提高，餐廚垃圾的產生量也在日益增加。據(jù)統(tǒng)計，2013年我國餐廚垃圾年產量將超過1.5億噸。受技術、經(jīng)濟等因素的制約，我國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)境污染問題十分。實際上，餐廚垃圾中有機質含量高，具有很好的厭氧消化產甲烷潛能。然而，餐廚垃圾單厭氧消化過程中容易發(fā)生酸抑制和氨氮抑制現(xiàn)象，從而造成消化過程進行緩慢，甚至導致厭氧消化處理系統(tǒng)啟動和運行失敗。此外，餐廚垃圾具有高鹽分的特點，而產甲烷微生物對鈉離子(Na+)非常敏感，當鈉離子(Na+)的濃度大于5000mg/L時，會對甲烷轉化過程產生不利影響。
　　發(fā)明內容
　　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所產生的問題，以污水污泥和餐廚垃圾共消化的方法，提高污水污泥有機質含量并同時降低餐廚垃圾的酸性和鹽分，從而實現(xiàn)提高甲烷產量和有機物降解效率的目的。
　　為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的技術方案如下：
　　一種污水污泥和餐廚垃圾的處理裝置，包括均質漿化處理反應器、污水污泥預處理裝置以及餐廚垃圾預處理裝置，所述均質漿化處理反應器與所述污水污泥預處理裝置連通，所述均質漿化處理反應器與所述餐廚垃圾預處理裝置連通。
　　優(yōu)選地，還包括產酸相反應器和產甲烷相反應器，所述均質漿化處理反應器與所述產酸相反應器連通，所述產酸相反應器與所述產甲烷相反應器連通。
　　優(yōu)選地，所述餐廚垃圾預處理裝置包括粉碎機，所述粉碎機與所述均質漿化處理反應器連通。
上述以溶劑萃取-Rh6G熒光猝滅法分別測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濾，取澄清液稀釋后，分多次分別針對檢出的某一金屬離子添加過量的相應其他離子的掩蔽劑進行絡合，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;其解析過程是這樣進行的：調節(jié)pH值后，用PAN與解析的各個重金屬離子絡合形成Men+-PAN配合物，之后加入Rh6G溶液中，在熒光儀上測量其熒光猝滅程度，進而可測量其各個重金屬離子的濃度。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熒光猝滅法測定淤泥中各種重金屬離子含量的快速簡捷的方法，此方法的檢測限可達10-2mg/kg以下。本步驟中針對不同重金屬離子的掩蔽和解析過程，其所添加的掩蔽劑等根據(jù)實際實驗情況，按照現(xiàn)有技術中關于掩蔽劑的研究報道情況，進行常規(guī)選擇，其屬于成熟技術。

　　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：調節(jié)污水沉淀池的pH值為6.5～7.5，用市售的以無機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)聚合無機材料后致使沸石增加親水性和親合能，提高了吸附效率，這種材料市場已有銷售，故此處不再贅述。本處置操作過程當在污水處理過程中淤泥形成之前進行，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進行處置，該方法屬于物理吸附，其重金屬離子的消除率可達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)，調適微波頻率，微波降解流動路徑中的污水，并根據(jù)檢出的重金屬離子加入常規(guī)的對應失活穩(wěn)固劑，致使重金屬化合物降解或轉變形態(tài)，而被鈍化失活。該方法利用微波將重金屬化合物降解后，與不同的對應失活穩(wěn)固劑反應，而進行物理-化學作用，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，再加無機穩(wěn)固劑被束縛失活。

　　上述采用煅燒法測定總有機質的含量，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，從而可計算得到淤泥中的總有機質的含量。該方法按城市生活垃圾有機質測定的煅燒法標準(CJ/T96-1999)進行，以600℃高溫煅燒淤泥后測得的失重計算總有機質的含量。

　　上述有毒有害難降解的有機物的檢出中的步驟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)定性定量測定溶液樣品中的各種不同的有毒有害難降解的有機物的化學參考值;c.掃描批量淤泥樣品的近紅外光譜;d.利用Bruker OPUS軟件建立關聯(lián)化學參考值與近紅外光譜的模型;e.模型的修正、優(yōu)化、預測和應用。該方法可連續(xù)無損快速地測定各種不同的有毒有害難降解的有機物，其檢測限可達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物的情況，調整微波的相應工作波頻和時間，而分批將淤泥進行微波掃描降解，以消除病原細菌，消解有毒有害難降解的有機物。

　　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。

　　更為詳細的，上述利用污水處理產生的淤泥生產肥料的方法，其特征在于，它是采用以污水處理過程中產生的淤泥為原料，按照以下步驟進行的：
實驗室污水處理裝置
　　(1)污水調研
實驗室廢水處理裝置
　　根據(jù)對區(qū)域功能污水的調研，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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