本技術(shù)屬于污泥處理處置及資源化，特別是涉及一種基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、城市污水處理規(guī)模飛速增長的同時，伴隨著產(chǎn)生了大量含水率高、處理難度大的剩余污泥。剩余污泥捕集了污水中65％～80％的碳、20％～40％的氮和80％～90％的磷等資源，可視為能源和資源的載體。利用剩余污泥中碳資源解決污水碳源短缺的問題，對徹底實現(xiàn)我國污泥的“三化”以及減少污泥處理處置中的碳排放有著重要意義，對促進(jìn)我國污水處理行業(yè)的發(fā)展和實現(xiàn)碳中和目標(biāo)有重要作用。氮和磷是農(nóng)業(yè)必需的營養(yǎng)元素，氮肥和磷肥的充足供應(yīng)保障了國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。利用剩余污泥中的氮磷資源解決我國資源短缺的問題，是更好實現(xiàn)我國污泥的氮固定和磷回收的有效途徑。在可持續(xù)發(fā)展的背景下，以填埋、焚燒為主的剩余污泥處理處置方式凸顯出經(jīng)濟效益低、容易造成二次污染的弊端。以厭氧消化為主的剩余污泥資源化方法存在資源回收單一且回收率低的問題。

2、限制剩余污泥資源化的因素眾多，污泥的成分、含水率、有機物含量、重金屬含量等性質(zhì)直接影響資源化處理的可行性和效果。高含水率、高重金屬含量或難降解的有機物含量都會增加資源化處理的難度。材料學(xué)領(lǐng)域研究發(fā)現(xiàn)，一些具有特殊電磁特性的材料相較于其他物質(zhì)能吸收更多的微波，實現(xiàn)微波能量的更高效利用。因此，在剩余污泥進(jìn)行微波破解前，投加具有微波能吸收特性的物質(zhì)可以有效避免能量的浪費，解決微波輻射法能耗過高的瓶頸問題，但其本身制備成本高以及處理后污泥需要填埋等處置問題仍未得到解決。

3、目前，厭氧消化作為回收碳資源的主流技術(shù)手段，在世界范圍內(nèi)得到普遍認(rèn)可。傳統(tǒng)厭氧消化系統(tǒng)雖然能實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化，但厭氧消化的有機物降解速率較慢，處理效率相對較低，需要較長的處理時間，處理周期相對較長。同時，厭氧消化對溫度和ph值的要求較為嚴(yán)格，環(huán)境條件的變化可能影響消化效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是為了解決上述問題，而提供一種基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下方案：

3、一種基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，包括混合池1、微波破解室2、厭氧消化池3、第一離心分離裝置5、第二離心分離裝置9、儲氣柜4、熱解爐6、炭化污泥制備室7、第一化學(xué)沉淀池8和第二化學(xué)沉淀池10；

4、混合池1、微波破解室2、厭氧消化池3通過管道依次連通，厭氧消化池3的上端和儲氣柜4通過管道連通，第一離心分離裝置5和熱解爐6通過管道連通，熱解爐6和炭化污泥制備室7通過管道連通，炭化污泥制備室7下端和第二化學(xué)沉淀池10通過管道連通，第一離心分離裝置5下端和第一化學(xué)沉淀池8通過管道連通，第一化學(xué)沉淀池8和第二離心分離裝置9通過管道連通，第二離心分離裝置9和第二化學(xué)沉淀池10通過管道連通。

5、混合池1內(nèi)部設(shè)有第一攪拌器11，混合池1底部安裝有第一潛污泵12。

6、微波破解室2內(nèi)部設(shè)有微波發(fā)生器14，微波破解室2和厭氧消化池3相連管道上設(shè)有第二輸送泵15。

7、厭氧消化池3內(nèi)部設(shè)有第一ph監(jiān)測器18。

8、厭氧消化池3底部設(shè)有溫控管16和第二潛污泵17。

9、厭氧消化池3和儲氣柜4相連管道上設(shè)有止氣閥20。

10、第一離心分離裝置5和熱解爐6相連管道上設(shè)有第四輸送泵21，第一離心分離裝置5和第一化學(xué)沉淀池8相連管道上設(shè)有抽吸泵23。

11、熱解爐6和炭化污泥制備室7相連管道上設(shè)有第五輸送泵22。

12、第一化學(xué)沉淀池8內(nèi)部設(shè)有第二攪拌器24和第二ph監(jiān)測器25，第二化學(xué)沉淀池10和第二離心分離裝置9相連管道上設(shè)有第六輸送泵26。

13、第二離心分離裝置9和第二化學(xué)沉淀池10相連管道上設(shè)有第七輸送泵27。

14、本實用新型公開了一種基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，包括混合池、微波破解室、厭氧消化池、離心分離裝置、儲氣柜、熱解爐、炭化污泥制備室和化學(xué)沉淀池；采用活性炭誘導(dǎo)微波預(yù)處理技術(shù)促進(jìn)污泥中碳氮磷資源的釋放，縮短了污泥處理的微波輻照時間，強化了污泥的破解效果，降低了污泥的處理成本，在碳氮磷資源得到有效釋放后，破解后的污泥采用厭氧消化和鳥糞石沉淀對所釋放的資源進(jìn)行回收利用，厭氧消化底泥經(jīng)過熱解制備生物炭也可以肥料加以回收利用。

15、有益效果：

16、本實用新型采用活性炭誘導(dǎo)微波預(yù)處理技術(shù)促進(jìn)污泥中碳氮磷資源的釋放，縮短了污泥處理的微波輻照時間，強化了污泥的破解效果，降低了污泥的處理成本，在碳氮磷資源得到有效釋放后，破解后的污泥采用厭氧消化和鳥糞石沉淀對所釋放的資源進(jìn)行回收利用，厭氧消化底泥經(jīng)過熱解制備生物炭也可以肥料加以回收利用。

17、微波預(yù)處理加速了原剩余污泥水解以及污泥中有機基質(zhì)和營養(yǎng)物的釋放，經(jīng)過厭氧消化單元后，污泥中氮磷進(jìn)一步以氨氮和磷酸鹽的形式釋放。有效釋放的氨氮和磷酸鹽可以作為鳥糞石肥料回收，作為一種有經(jīng)濟效益的產(chǎn)品回收補償污泥處理費用的支出，減少污泥處理成本。厭氧消化后的沼液分離出的固體可以通熱解制備生物炭，生物炭一方面作為微波吸收材料代替活性炭的添加，減少投入活性炭材料的成本，另一方面生物炭對鳥糞石回收后的上清液進(jìn)一步進(jìn)行有機物、氮磷的吸附，保證最后排出的液體經(jīng)過進(jìn)一步處理后能達(dá)標(biāo)排放，減輕其回流污水處理系統(tǒng)帶來系統(tǒng)不穩(wěn)定、污水處理成本增加的問題。吸附了氮磷資源的生物炭經(jīng)過安全評估后可作為農(nóng)林肥料進(jìn)一步回收利用，實現(xiàn)污泥的處理處置的閉環(huán)。與傳統(tǒng)污泥處理方式相比，基于鳥糞石沉淀后置微波破解厭氧強化碳氮磷資源回收及廢物穩(wěn)定化處理裝置實現(xiàn)了碳氮磷資源更大程度的釋放和資源回收，實現(xiàn)了污水污泥資源梯級回收的全流程閉環(huán)處理，減少了污泥處理對環(huán)境或污水處理系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟社會效益。

技術(shù)特征：

1.基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：包括混合池（1）、微波破解室（2）、厭氧消化池（3）、第一離心分離裝置（5）、第二離心分離裝置（9）、儲氣柜（4）、熱解爐（6）、炭化污泥制備室（7）、第一化學(xué)沉淀池（8）和第二化學(xué)沉淀池（10）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的混合池（1）內(nèi)部設(shè)有第一攪拌器（11），混合池（1）底部安裝有第一潛污泵（12）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的微波破解室（2）內(nèi)部設(shè)有微波發(fā)生器（14），微波破解室（2）和厭氧消化池（3）相連管道上設(shè)有第二輸送泵（15）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的厭氧消化池（3）內(nèi)部設(shè)有第一ph監(jiān)測器（18）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的厭氧消化池（3）底部設(shè)有溫控管（16）和第二潛污泵（17）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的厭氧消化池（3）和儲氣柜（4）相連管道上設(shè)有止氣閥（20）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一離心分離裝置（5）和熱解爐（6）相連管道上設(shè)有第四輸送泵（21），第一離心分離裝置（5）和第一化學(xué)沉淀池（8）相連管道上設(shè)有抽吸泵（23）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的熱解爐（6）和炭化污泥制備室（7）相連管道上設(shè)有第五輸送泵（22）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一化學(xué)沉淀池（8）內(nèi)部設(shè)有第二攪拌器（24）和第二ph監(jiān)測器（25），第二化學(xué)沉淀池（10）和第二離心分離裝置（9）相連管道上設(shè)有第六輸送泵（26）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，其特征在于：所述的第二離心分離裝置（9）和第二化學(xué)沉淀池（10）相連管道上設(shè)有第七輸送泵（27）。

技術(shù)總結(jié)
本本技術(shù)公開了基于鳥糞石沉淀后置的碳氮磷資源回收系統(tǒng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，包括混合池、微波破解室、厭氧消化池、離心分離裝置、儲氣柜、熱解爐、炭化污泥制備室和化學(xué)沉淀池；采用活性炭誘導(dǎo)微波預(yù)處理技術(shù)促進(jìn)污泥中碳氮磷資源的釋放，縮短了污泥處理的微波輻照時間，強化了污泥的破解效果，降低了污泥的處理成本，在碳氮磷資源得到有效釋放后，破解后的污泥采用厭氧消化和鳥糞石沉淀對所釋放的資源進(jìn)行回收利用，厭氧消化底泥經(jīng)過熱解制備生物炭也可以肥料加以回收利用。

技術(shù)研發(fā)人員：萬立國,貟姍,張麗君,魏思聰,梁斌斌,王寒凝,馬海燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長春工程學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2024/11/28