一种抑制污泥在室温下或干化过程中释放氨气的方法与流程

1.本发明涉及环境污染控制技术领域，尤其涉及一种抑制污泥在室温下或干化过程中释放氨气的方法。


背景技术：

2.随着当今化工行业和城市的发展，化工企业或市政污水处理过程末端，产生大量含有氨根的污泥，为降低处置成本，增加企业效益，在处理处置此类污泥过程中，无论是室温下或干化减量过程中都会有大量的氨气从污泥释放到环境中。氨气的大量释放，不仅增加了污泥通过低温干化来深度脱水过程的闪爆风险，并且会对大气造成相当严重的污染，甚至危害人体健康。
3.目前，针对含氨的市政污泥和化工污泥，部分企业考虑到含氨污泥的污染性及风险性，直接将污泥委托资质单位外运处置，处置方法一般为焚烧或者直接填埋，此过程虽然较为直接有效，但是未消除过程中室温下氨气的释放，另外污泥未经减量，处置成本极高，直接增加产废企业的运行成本。
4.低温干化是一种简单且经济的方法，经低温干化后含氨的市政污泥和化工污泥达到深度脱水，可大幅度降低污泥的重量及体积，进而有效降低处置费用和产废企业的负担。但低温干化过程同样面临如何能有效地控制氨气的释放问题，确保操作过程不产生二次污染，大大降低释放到环境中氨气的量。
5.公开号为cn113149120a的中国专利文献公开了一种污泥厌氧消化和焚烧耦合系统的氮中和工艺，包括以下步骤：城镇污水处理厂的污泥依托厂内现有中温或高温厌氧消化工艺进行设备改造，厌氧消化同步氨吹脱，留存高含氨气体，泥水混合物经过污泥脱水和干化工艺，废水进入污水处理系统，泥饼投入污泥焚烧系统，焚烧系统烟气脱硝采用厌氧消化工艺高含氨气体形成氮中和效应。
6.公开号为cn108440032a的中国专利文献公开了一种控制污泥堆肥氨气挥发的方法，该方法按以下步骤进行：将湿度为75％～85％的污泥与菌糠、糖蜜混合，然后堆肥发酵并强制通风，发酵48
±
2h、按0.8％～1.2％的接菌量加入莫海威芽孢杆菌(bacillus mojavensis)p2，继续发酵18～20天即完成堆肥腐熟发酵。
7.上述现有的控制污泥中氨气挥发的方法操作繁琐，条件苛刻。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种抑制污泥在室温下或干化过程中释放氨气的方法，通过对污泥进行直接调质改性从而控制室温下或干化过程中污泥氨气释放。
9.本发明的技术方案如下：
10.一种抑制污泥在室温下或干化过程中释放氨气的方法，包括：
11.在含氨污泥的干化前，将金属盐的固态粉末直接投加到含氨污泥中，搅拌混合均匀，对含氨污泥进行调质，以抑制氨气的释放；
12.所述的金属盐为铁盐、铜盐、铝盐和锌盐中的至少一种。
13.本发明通过在含氨污泥中直接添加固态金属盐粉末，经过搅拌后，使含氨污泥中的氨气在室温下或者是在干化的过程中难以释放到外界，达到控制氨气释放的目的。以金属盐的物质的量为基准，若向含氨污泥中添加同等量的金属盐溶液，其氨气去除效果远远差于向含氨污泥中直接添加金属盐。
14.优选的，所述的铁盐为氯化铁(fecl3)、硫酸铁(fe2(so4)3)和硝酸铁(fe(no3)3)中的至少一种；所述的铜盐为氯化铜(cucl2)、硫酸铜(cuso4)和硝酸铜(cu(no3)2)中的至少一种；所述的铝盐为氯化铝(alcl3)、硫酸铝(al2(so4)3)和硝酸铝(al(no3)3)中的至少一种；所述的锌盐为氯化锌(zncl2)、硫酸锌(znso4)和硝酸锌(zn(no3)2)中的至少一种。
15.所述的金属盐中，铁盐、铜盐和铝盐对氨气的去除效果较优。
16.优选的，所述的金属盐为铁盐、铜盐和铝盐中的至少一种。
17.优选的，以含氨污泥的质量为基准，以金属离子计，所述的金属盐的添加量大于0.1mmol/kg。
18.金属盐的添加量过低时不能有效去除氨气，氨气的去除效果随金属盐添加量的增加而增加，当金属盐的添加量为150mmol/kg时，氨气的去除率达到了99％以上。
19.进一步优选的，所述的金属盐的添加量大于0.1～150mmol/kg。
20.向含氨污泥中添加金属盐的固态粉末后，通过搅拌可加快污泥调质。
21.优选的，搅拌的时间为1min～1h。
22.优选的，所述的含氨污泥的含水率为40～90％。
23.优选的，所述的干化的温度为0～120℃；进一步优选为50～120℃。
24.本发明的抑制污泥在室温下或干化过程中氨气释放的方法，解决了含氨污泥的贮存、运输、干化过程中释放氨气的现实问题。
25.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
26.(1)在控制住氨气释放的基础上，对污泥进行安全地干化减量处理，为企业大幅度降低了处置含氨污泥的成本，间接地为企业带来效益。
27.(2)通过利用直接投加固态金属盐粉末控制含氨污泥中释放的氨气，可以保证减量化工艺过程中的氨气无闪爆风险，大大提升了厂区和环境的安全。
28.(3)通过直接投加固态金属盐粉末后，在室温条件下同样大大降低了含氨污泥的氨气释放量。
附图说明
29.图1为本发明控制污泥干化中氨气释放的方法流程示意图；
30.图2为实施例1中在污泥中添加金属盐的氨气控制效果图。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
32.实施例1
33.一种抑制污泥在室温下或干化过程中释放氨气的方法，实施包括以下步骤：
34.含氨污泥(此案例中污泥为腈纶生产过程废水处理所得污泥)的干化在恒温烘箱内的150ml的铝罐中进行，将准确称取的金属盐一种或几种，使金属离子的量为15mmol，拌进100g含氨污泥于铝罐中，搅拌45min后进行干化实验。
35.用0.05mol
·
l
‑1的稀硫酸作吸收液，并量取100ml于大气冲击集气瓶中并定时(0.5h、1h、1.5h、2h、3h、4h、5h)更换取样。在气泵进气口接装入50ml浓硫酸的洗瓶作干燥和吸收氨气用。实验时间为5h。风量由气泵和转子流量计调节在3l
·
min
‑1，恒温烘箱的温度为60℃。
36.氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度计法，用稀硫酸溶液吸收气体中的氨，生成的铵离子与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，该络合物的吸光度与氨的含量成正比，在420nm波长处测量吸光度，根据吸光度计算气体中氨的含量。
37.氨气去除率是以未加金属盐的体系所释放氨气为基准的，其计算公式为：
[0038][0039]
经过对比添加金属盐调制后的调质污泥释放的氨气量和没有任何处理的含氨污泥释放的氨气量，得到了金属盐控制氨气的效果如图2所示。氨气的去除率达到了99.3％以上，控制效果极为出色。
[0040]
实施例2
[0041]
以光伏企业产生的氟化钙污泥为例，该企业前段废水处理中采用氨气调节ph，因此该污泥中含有大量铵根，表1为一定量氟化钙污泥中直接投加固态金属粉末对氨气释放的影响结果：
[0042]
表1
[0043]
[0044][0045]
实施例3
[0046]
以投加不同硫酸铁的形态(对比固态粉末、不同浓度溶液)为例，对腈纶污泥及氟化钙污泥的氨气释放控制的实施效果对比，结果如表2：
[0047]
表2
[0048][0049]
由表2对比可见，直接投加固态金属盐粉末对污泥释放氨气的控制效果更好，投加盐溶液的浓度越低，对抑制氨气释放的能力越弱。
[0050]
本发明通过在含氨污泥中直接添加固态金属盐粉末，经过搅拌后，使含氨污泥中的氨气，在干化的过程中难以释放到外界，达到控制氨气的目的。本发明的方法中，主要是在含氨污泥中加入金属离子浓度为150mmol/kg的氯化铁(fecl3)、硫酸铁(fe2(so4)3)、硝酸铁(fe(no3)3)、氯化铜(cucl2)、硫酸铜(cuso4)、硝酸铜(cu(no3)2)、氯化铝(alcl3)、硫酸铝(al2(so4)3)、硝酸铝(al(no3)3)、氯化锌(zncl2)、硫酸锌(znso4)、硝酸锌(zn(no3)2)中的一种或者几种，经过0.5～1h的搅拌后，在经过干化处理时氨气的释放量降低了99.3％以上。
[0051]
以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是
以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。