TWI616408B - 有機污泥處理設備及其應用 - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種有機污泥處理設備及其應用。此有機污泥處理設備包含有機污泥供應槽、預處理系統及生物脫氮系統。有機污泥供應槽係用以容置有機污泥,預處理系統係連接有機污泥供應槽,且生物脫氮系統係連接預處理系統。前述之生物脫氮系統包含脫硝單元、生物膜反應器、排泥管及回泵單元。脫硝單元連接預處理系統,生物膜反應器連接脫硝單元,並提供已處理污泥。前述之排泥管及回泵單元均連接生物膜反應器。排泥管排出已處理污泥之一部分,且回泵單元輸送已處理污泥之剩餘部分至有機污泥供應槽中。
Description
本發明係有關一種有機污泥處理設備,特別是提供一種可減少排泥量之有機污泥處理設備及其應用。
於各種製造業中,由於原料之選用或製程之限制,各個生產步驟均會產生廢污泥或廢水。依據製程不同,此些廢污泥或廢水可包含有機物或無機物。於早期環保議題未被重視之時,由於此些廢棄物難以回收再利用於生產流程中,各廠商多任意傾倒此些廢棄物,而造成環境之衝擊。近年來,隨著環保意識之抬頭,此些廢棄物一般係交由廢棄物處理公司代為處理,或於廠區內建構處理設備,以即時處理廢棄物。
為了降低污泥之總排放量,一般之污泥處理設備係將污泥儲放於厭氧消化池,並利用微生物對污泥進行厭氧消化。惟,厭氧消化所須之時間較長,而導致廠區須較大之區域設置厭氧消化池。再者,厭氧消化後之污泥須輸送至另一處理設備,以進一步去除污泥中之金屬離子、總氮、總磷及溶解性有機物,而導致處理成本高升。
另一種污泥減量方法係先將污泥輸送至高溫高壓之儲槽中,以利用高溫高壓對污泥進行熱水解處理,而生成容易代謝之有機小分子。然後,將此些有機小分子輸送至厭氧消化槽中,並對其進行高溫厭氧消化,以縮短產氣高峰及污泥停留時間,進而縮短處理週期。
此方法雖可藉由將污泥轉換為有機小分子來增加厭氧消化之效率,惟高溫高壓之環境及高溫厭氧消化均須耗費較多之能量,且高溫厭氧消化製程亦較為複雜,而難以有效率地處理污泥。
為了解決前述厭氧消化之缺陷,又一種方法係藉由水解反應將污泥轉換為有機小分子,並利用生物薄膜反應器處理水解後之有機小分子。其中,生物薄膜反應器中之微生物可進一步水解污泥,並分解有機物,而達到污泥減量之功效。
然而,隨著微生物消化污泥之時間增加,微生物之菌群易隨之改變,而導致生物薄膜反應器無法消化污泥,進而造成系統之負擔。
有鑑於此,亟須提供一種有機污泥處理設備及其應用,以改進習知有機污泥處理設備之缺陷。
因此,本發明之一態樣是在提供一種有機污泥處理設備,其可藉由回泵單元回收已處理污泥之剩餘部分,
而減少污泥排出量,且回收之剩餘部分亦可作為脫硝單元之脫硝反應的誘發劑,而不會增加生物脫氮系統之負擔。
本發明之另一態樣是在提供一種有機污泥處理方法,其係利用前述之有機污泥處理設備處理有機污泥。
根據本發明之一態樣,提出一種有機污泥處理設備。此有機污泥處理設備包含有機污泥供應槽、預處理系統及生物脫氮系統。有機污泥供應槽係用以容置有機污泥。預處理系統係連接有機污泥供應槽,且生物脫氮系統連接預處理系統。
前述之生物脫氮系統包含脫硝單元、生物膜反應器、排泥管及回泵單元。脫硝單元連接預處理系統,且生物膜反應器連接脫硝單元,其中此生物膜反應器係提供已處理污泥。排泥管及回泵單元均連接生物膜反應器。其中,排泥管係用以排出已處理污泥之一部分,且回泵單元係用以輸送已處理污泥之剩餘部分至有機污泥供應槽中。
依據本發明之一實施例,前述之預處理系統係物理處理系統或化學處理系統。
依據本發明之另一實施例,前述之化學處理系統包含水解單元及中和單元。其中,水解單元連接有機污泥供應槽,且中和單元連解水解單元及脫硝單元。
依據本發明之又一實施例,前述之水解單元係加鹼水解單元。
依據本發明之再一實施例,前述之回泵單元更包含流量調整元件,以調整剩餘部分之回收量。
根據本發明之另一態樣,提出一種有機污泥處理方法。此有機污泥處理方法係先提供前述之有機污泥處理設備。然後,進行預處理製程,並接著進行調整製程,其中預處理製程係設定回泵單元之回收量為0重量百分比。
前述之預處理製程係先利用預處理系統對有機污泥進行第一轉換步驟,以生成第一污泥小分子。然後,添加有機質至生物脫氮系統中,並利用生物脫氮系統對第一污泥小分子進行第一處理步驟,以生成第一已處理污泥。接著,量測第一已處理污泥之第一溶解態化學需氧量。
前述之調整製程係先進行調整步驟,以調整回收量大於0重量百分比且小於100重量百分比,並以所調整之回收量將前述第一已處理之剩餘部分輸送至有機污泥供應槽中。然後,利用預處理系統對有機污泥及回收之剩餘部分進行第二轉換步驟,以生成第二污泥小分子。接著,利用生物脫氮系統對第二污泥小分子進行第二處理步驟,以生成第二已處理污泥,其中第二處理步驟不添加有機質。之後,量測第二已處理污泥之第二溶解態化學需氧量,並判斷第二溶解態化學需氧量是否等於前述之第一溶解態化學需氧量。
當前述之第二溶解態化學需氧量不等於第一溶解態化學需氧量時,重複進行調整製程。當第二溶解態化學需氧量等於第一溶解態化學需氧量時,固定回泵單元之回收量,並利用前述之有機污泥處理設備連續地處理有機污泥。
依據本發明之一實施例,前述之有機質可包含但不限於乙醇、甲醇、醋酸、乳酸、其他適當之有機材料或上述材料之任意混合。
依據本發明之另一實施例,前述第一污泥小分子及第二污泥小分子之pH值為6至8。
依據本發明之又一實施例,前述生物脫氮系統之停留時間為6小時至24小時。
依據本發明之再一實施例,前述之第二溶解態化學需氧量等於第一溶解態化學需氧量時,回收量為70重量百分比。
應用本發明有機污泥處理設備及其應用,已處理污泥之排出量可大幅降低,而降低對環境之衝擊,並減少有機污泥之處理成本。其次,所減少之污泥可回收至有機污泥供應槽中,作為後續脫硝單元之脫硝反應的誘發劑,進而不須額外添加有機質,因此可降低有機污泥處理設備之操作成本。
100/100a‧‧‧設備
110‧‧‧有機污泥供應槽
110a/120b/121c/123c/130a‧‧‧泵浦
120‧‧‧預處理系統
120a‧‧‧預處理槽
121‧‧‧水解單元
121a/123a‧‧‧控制單元
121b/123b‧‧‧儲槽
123‧‧‧中和單元
130‧‧‧生物脫氮系統
131‧‧‧脫硝單元
133‧‧‧生物膜反應器
133a‧‧‧排泥管
133b‧‧‧回泵單元
140/140a/140b‧‧‧監控單元
200‧‧‧方法
210‧‧‧提供有機污泥處理設備之步驟
220‧‧‧預處理製程
221‧‧‧設定回泵單元之回收量為0重量百分比之步驟
223‧‧‧進行第一轉換步驟之步驟
225‧‧‧進行第一處理步驟之步驟
227‧‧‧量測第一已處理污泥之第一溶解態化學需氧量之步驟
230‧‧‧調整製程
231‧‧‧進行調整步驟之步驟
233‧‧‧進行第二轉換步驟之步驟
235‧‧‧進行第二處理步驟之步驟
237‧‧‧量測第二已處理污泥之第二溶解態化學需氧量之步驟
239‧‧‧判斷第二溶解態化學需氧量是否等於第一溶解態化學需氧量之步驟
240‧‧‧固定回收量,並利用有機污泥處理設備連續地處理有機污泥之步驟
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解,現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是,各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下:〔圖1A〕係繪示依照本發明之一實施例之有機污泥處理設備之示意圖。
〔圖1B〕係繪示依照本發明之另一實施例之有機污泥處理設備之示意圖。
〔圖2A〕係繪示依照本發明之一實施例之有機污泥處理方法之流程圖。
〔圖2B〕係繪示接續於圖2A之預處理製程後之有機污泥處理方法之流程圖。
以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應用的發明概念,其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明,並非用以限定本發明之範圍。
基於生物膜反應器所生成之已處理污泥的總重量(即排泥管所排出之部分與剩餘部分之總重量)為100重量百分比,本發明所稱之「回收量」係指於被生物脫氮系統中之生物膜反應器處理後,被回泵單元所回收之已處理污泥的剩餘部分之重量。因此,當回收量越大時,已處理污泥之剩餘部分的重量越重。
請參照圖1A,其係繪示依照本發明之一實施例之有機污泥處理設備之示意圖。在一實施例中,有機污泥處理設備100包含有機污泥供應槽110、預處理系統120、生物脫氮系統130及複數個泵浦110a與130a,其中此些泵浦110a與130a係用以將所連接槽體及/或系統中之污泥輸送至進行後續製程之系統及/或槽體中。
預處理系統120係連接有機污泥供應槽110,且生物脫氮系統130係連接預處理系統120。其中,有機污泥供應槽110中之有機污泥係藉由泵浦110a輸送至預處理系統120。
預處理系統120可包含預處理槽120a、監控單元140及泵浦120b。監控單元140可監測預處理槽120a中有機污泥之狀況(例如:pH值及/或有機污泥之水解狀況),並回傳相關之數據資料予操作人員。於自動化連續操作製程中,若監控單元140所回傳之數據資料滿足所設定之參數條件時,監控單元140可傳遞訊號予泵浦120b,以將經預處理槽120a處理後之有機污泥輸送至生物脫氮系統130。
前述之生物脫氮系統130可包含脫硝單元131、生物膜反應器133、排泥管133a及回泵單元133b。脫硝單元131連接預處理系統120,且生物膜反應器133連接脫硝單元131。其中,排泥管133a連接生物膜反應器133,且回泵單元133b連接生物膜反應器133。排泥管133a係用以將經生物膜反應器133處理後所產出之已處理污泥的一部分排出,且回泵單元133b係用以將已處理污泥之剩餘部分回收輸送至有機污泥供應槽110中。已處理污泥之剩餘部分係藉由泵浦130a輸送至有機污泥供應槽110中。
前述之有機污泥供應槽110係用以收集並容置有機污泥。其中,有機污泥之來源沒有任何特別之限制,較佳可為利用有機生物處理設進行處理之有機污泥。
在一實施例中,前述之預處理系統120係用以將有機污泥轉換為污泥小分子,而可促進有機污泥之消化效率。據此,依據污泥之來源及其組成,前述之預處理系統120可為適當之物理處理系統或化學處理系統。其中,物理處理系統係利用物理機械力打破污泥之細胞壁,而破碎污泥細胞,並溶解部分細胞內物質。在一具體例中,預處理系統120可為研磨處理、震盪處理、超音波處理、熱處理、水解處理或氧化處理。
依據污泥之種類及組成,有機污泥於預處理系統120中之停留時間亦有所不同。當有機污泥轉換為污泥小分子時,污泥中之溶解態化學需氧量(Soluble Chemical Oxygen Demand;CODs)會上升。據此,有機污泥於預處理系統120中之停留時間可依據溶解態化學需氧量的上升幅度來判斷。換言之,當溶解態化學需氧量之上升幅度較佳係不大於10%時,操作人員即可判斷預處理系統120中之污泥小分子可輸送至生物脫氮系統130中。
當前述之預處理系統120為水解處理時,為了使後續生物脫氮系統130中的微生物可存活,經水解處理後之污泥小分子較佳係進一步進行中和處理,以調整污泥小分子之pH值為6至8,且更佳為7。
請參照圖1B,其係繪示依照本發明之另一實施例之有機污泥處理設備之示意圖。有機污泥處理設備100a之架構與有機污泥處理設備100之架構大致上相同,兩者之差異在於有機污泥處理設備100a之預處理系統120係化學
處理系統。在一實施例中,此預處理系統120包含水解單元121、中和單元123、控制單元121a與123a、儲槽121b與123b、監控單元140a與140b及泵浦121c與123c。
水解單元121可為加鹼水解單元或加酸水解單元。依據水解單元121之種類,儲槽121b係儲存對應之鹼液或酸液。其次,為了調整污泥小分子之pH值,接續之中和單元123可為加酸中和單元或加鹼中和單元。相同地,依據中和單元123之種類,儲槽123b係儲存對應之酸液或鹼液。
在此實施例中,監控單元140a與140b分別係監測水解單元121與中和單元123中污泥小分子之pH值,並依據所獲得之pH值結果,傳送訊息予控制單元121a與123a,以分別可控制儲槽121b與123b之液體的添加,而進一步調整污泥小分子之pH值。
當水解單元121及/或中和單元123中之污泥小分子的pH值未滿足所設定之參數條件時,監控單元140a與140b分別傳遞訊息予控制單元121a與123a,以添加儲存液體至水解單元121及/或中和單元123中。當儲槽121及/或123中之污泥小分子的pH值滿足所設定之參數條件時,監控單元140a與140b分別係傳遞訊息予泵浦121c與123c,以將水解單元121與中和單元123中之污泥小分子輸送至後續所連接之槽體(亦即中和單元123或生物脫氮系統130)中。
請參照圖1A,當經預處理系統120處理後所產生之污泥小分子被輸送至生物脫氮系統130時,污泥小分子係先輸入至脫硝單元131中,以進行脫硝反應,而去除污泥
小分子中之氮氧化物。當進行脫硝反應後,污泥係被輸送至生物膜反應器133中,分解為已處理污泥。其中,已處理污泥之一部分係藉由生物膜反應器133所連接之排泥管133a排出,且已處理污泥之剩餘部分(亦即排出之已處理污泥以外之其他部分)係藉由回泵單元133b回收至有機污泥供應槽110。
於有機污泥供應槽110中,所回收之已處理污泥的剩餘部分與未經處理之有機污泥混合後,其可藉由泵浦110a再次輸送至預處理系統120中,並轉換為污泥小分子(包含已處理污泥的剩餘部分)。然後,經由泵浦120b,污泥小分子可輸送至生物脫氮系統130中,而可進一步被分解。其中,當污泥小分子輸送至生物脫氮系統130時,污泥小分子中已處理污泥的剩餘部分可全部作為誘發脫硝單元131之脫硝反應的有機質,而使回收之剩餘部分不會額外增加生物脫氮系統130之負擔。
在一實施例中,前述之回泵單元133b可包含流量調整元件(未繪示),且此流量調整元件可調整已處理污泥之剩餘部分的回收量。
在一應用例中,本發明之有機污泥處理設備可有效分解處理有機污泥,以避免直接排放所造成之環境衝擊。其次,藉由回泵單元回收已處理污泥之剩餘部分作為脫硝反應的誘發劑(有機碳源),此有機污泥處理設備所排放之污泥量(即前述排泥管133a所排出之污泥的重量)可大幅減少。
請同時參照圖1A、圖1B、圖2A及圖2B,圖2A係繪示依照本發明之一實施例之有機污泥處理方法之流程圖,且圖2B係繪示接續於圖2A之預處理製程後之有機污泥處理方法之流程圖。在一實施例中,方法200係先提供如前所述之有機污泥處理設備100,如步驟210所示。然後,利用此有機污泥處理設備100依序進行預處理製程220及調整製程230。
預處理製程220係先設定有機污泥處理設備100中之回泵單元133b的回收量設定為0重量百分比(亦即不回收已處理污泥),如步驟221所示。然後,利用預處理系統120對有機污泥進行第一轉換步驟,如步驟223所示,而生成第一污泥小分子。
在一實施例中,若預處理系統120為化學處理系統(即水解中和處理系統)時,當第一污泥小分子之pH值為6至8(較佳為7)時,第一污泥小分子係藉由泵浦120b輸送至生物脫氮系統130中,以對污泥小分子進行第一處理步驟,如步驟225所示,而生成第一已處理污泥。
在另一實施例中,若預處理系統120為物理處理系統時,隨著預處理系統120之停留時間增加,當第一污泥小分子中溶解態化學需氧量之上升幅度不大於10%時,第一污泥小分子即可輸送至生物脫氮系統130中,以進行第一處理步驟,如步驟225所示,而生成第一已處理污泥。
當進行第一處理步驟時,有機質係先添加至生物脫氮系統130之脫硝單元131中,以誘發脫硝反應。此有
機質可包含但不限於乙醇、、其他適當之有機材料或上述材料之任意混合。經脫硝反應後之污泥小分子係被輸送至生物膜反應器133中,即可生成第一已處理污泥。
在一具體例中,生物脫氮系統130之停留時間可為6小時至24小時。
進行步驟225後,量測第一已處理污泥之第一溶解態化學需氧量,如步驟227所示。
請繼續參照圖1A、圖1B、圖2A及圖2B。進行預處理製程220後,進行調整製程230。調整製程230係先進行調整步驟,如步驟231所示。調整步驟係調整回泵單元133b之回收量,而可設定回收之已處理污泥的剩餘部分之重量,並將此剩餘部分之污泥輸送至有機污泥供應槽110中。其中,基於第一已處理污泥之總重量為100重量百分比,回收量可調整為大於0重量重分比且小於100重量百分比。
然後,利用預處理系統120對未處理過之有機污泥與回收之已處理污泥(亦即已處理污泥之剩餘部分)進行第二轉換步驟,如步驟233所示,而生成第二污泥小分子。相同於前述第一轉換步驟之第一污泥小分子,依據第二污泥小分子的pH值或溶解態化學需氧量之上升幅度,操作人員即可判斷是否進一步對第二污泥小分子進行第二處理步驟,或者繼續進行第二轉換步驟。
當第二污泥小分子的pH值為6至8,或者第二溶解態化學需氧量之上升幅度不大於10%時,第二污泥小分子
係被輸送至生物脫氮系統130中,以進行第二處理步驟,如步驟235所示,而形成第二已處理污泥。其中,第二處理步驟不添加前述之有機質來誘發脫硝單元131的脫硝反應。
然後,量測第二已處理污泥之第二溶解態化學需氧量,並判斷所量得之第二溶解態化學需氧量是否等於第一溶解態化學需氧量,如步驟237及步驟239所示。
若第二溶解態化學需氧量不等於第一溶解態化學需氧量時,改變已處理污泥之回收量,並依序進行第二轉換步驟與第二處理步驟,而獲得改變回收量後所生成之第二已處理污泥。然後,量測此第二已處理污泥之第二溶解態化學需氧量,並再次判斷第二溶解態化學需氧量是否等於第一溶解態化學需氧量。若兩者仍不等於,重複進行調整製程230。
於前述之步驟239中,若第二溶解態化學需氧量等於第一溶解態化學需氧量時,固定所設定之回收量,並利用此有機污泥處理設備連續地處理有機污泥,如步驟240所示。
需說明的是,前述調整製程230中各步驟之槽體(預處理系統120與生物脫氮系統130)的參數設定係相同於預處理製程中各步驟之槽體的參數設定。據此,除了有機污泥之構成不同外,預處理製程之第一轉換步驟與第一處理步驟之參數設定係相同於調整製程之第二轉換步驟與第二處理步驟的參數設定。
在一應用例中,本案之有機污泥處理方法藉由回收已處理污泥之剩餘部分作為脫硝單元之脫硝反應的誘發劑,而不須額外添加有機質,且所回收之已處理污泥亦不會增加生物脫氮系統之負擔。因此,本案之有機污泥處理方法可減少有機污泥之排放量,且可連續地處理有機污泥,進而減少廢棄物之生成。
以下利用實施例以說明本發明之應用,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。
如前所述,預處理系統之停留時間係依據所生成之污泥小分子的pH值或其溶解態化學需氧量之上升幅度來判斷。為了明確說明,以下利用製備例說明預處理系統之停留時間的評量。
首先,混合一鋼鐵製程所產出之污泥,以及煉焦製程產出之廢水與生活廢水等比例混合之生化廢水,以獲得製備例所使用之有機污泥。其中,污泥濃度約為1%。
然後,取部分之有機污泥,並添加濃度為40%之氫氧化鈉鹼液,以進行水解反應。其中,於添加氫氧化鈉鹼液後,有機污泥之pH值係調整為11。進行0分鐘後,添加硫酸,以中和有機污泥(調整pH值為7)。接著,量測水解中和後之有機污泥的溶解態化學需氧量。
之後,取數個另一部分之前述的有機污泥,並以相同之反應條件進行水解反應及中和反應,惟其水解反應之進行時間分別改變為30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘、150分鐘、180分鐘、210分鐘或240分鐘。於進行中和反應後,分別量測各個有機污泥之溶解態化學需氧量,並以水解時間為0分鐘所量得之溶解態化學需氧量為基礎,計算不同水解時間之有機污泥的溶解態化學需氧量之增加率。
依據所獲得之結果可知,隨著水解時間增加,有機污泥之溶解態化學需氧量係隨之增加。其中,各組污泥之水解時間與所得溶解態化學需氧量之增加率如下表所示:
如上表所示,雖然水解時間越長,有機污泥破碎為污泥小分子之效率越佳,惟考量操作成本及溶解態化學需氧量之增加幅度,水解反應之時間較佳為120分鐘。其中,每公克污泥有機質之水解效率為0.028公克溶解態化學需氧量(即0.028 gCODs/gVSS)。
實施例之有機污泥包含鋼鐵製程所產出之污泥,以及煉焦製程產出之廢水與生活廢水等比例混合之生化廢水。其中,污泥濃度約為1%。前述之有機污泥係先輸送至有機污泥供應槽中。
然後,以批次泵送之方式,將有機污泥輸送至預處理系統中。其中,實施例之預處理系統係化學處理系統,且其包含水解單元及中和單元。於水解單元中,水解反應係使用濃度為40%之氫氧化鈉鹼液調整有機污泥之pH值,且水解反應之時間為120分鐘。於中和單元中,中和反應係使用硫酸,將水解後之污泥小分子的pH值調整為7。
接著,將污泥小分子輸送至生物脫氮系統中,以生成已處理污泥。之後,基於每批次所生成之已處理污泥的總重量為100重量百分比,將30重量百分比之已處理污泥以排泥管排出處理設備,且70重量百分比之已處理污泥藉由回泵單元輸送至有機污泥供應槽中,並持續處理有機污泥。
連續運作有機污泥處理設備4個月,並記錄由脫硝單元所排出之污泥的平均水質數據。所得之平均水質數據如第1表所示。
比較例係使用與實施例之有機污泥處理方法大致相同之流程步驟及設備,不同之處在於比較例之已處理污泥係全部排出,且比較例之生物脫氮系統的回泵單元之回收量為0重量百分比。比較例所測得之平均水質數據如第1表所示。
請參照第1表,依據鹼度及硝酸鹽氮(NOx-N)之評價結果可知,由於脫硝反應會增加污泥之鹼度,且可有效去除污泥中之氮氧化物,故實施例之脫硝反應的效能係優於比較例之脫硝反應。因此,依據實施例及比較例之製程差異可知,實施例所回收之已處理污泥可有效誘發脫硝反應,進而可增進脫硝反應之效能。
據此,本案回收之已處理污泥可作為脫硝反應之誘發劑,而進一步提升脫硝反應之效能。
其中,雖然本案所回收之已處理污泥會增加總化學需氧量(Total COD;CODt)及懸浮固體濃度,惟懸浮固體可藉由脫硝單元後續之生物膜反應器進一步去除。故,
依據前述之說明可知,實施例與比較例之水質不具明顯之差異。
因此,本案所回收之已處理污泥可作為脫硝反應之誘發劑,而促進脫硝反應之效能,且有機污泥處理設備所排出之污泥量亦可大幅減少。
此外,依據比較例(即回收量為0重量百分比)之脫硝單元或生物膜反應器所處理之硝酸鹽氮的濃度為100%,所回收之已處理污泥中的硝酸鹽氮於脫硝單元或生物膜反應器中之濃度分別僅為3.8%及3.7%。故,所回收之已處理污泥不會額外增加脫硝單元及生物膜反應器的負擔。
據此,利用本發明之有機污泥處理設備及其應用,藉由回泵單元已處理污泥之剩餘部分輸送回有機污泥供應槽中,有機污泥處理設備所排出之污泥量亦可大幅降低。其次,所回收之已處理污泥亦可有效誘發後續脫硝單元之脫硝反應,而增進脫硝反應之效能,進而不須額外添加作為誘發劑之有機質。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (9)
- 一種有機污泥處理方法,包含:提供一有機污泥處理設備,其中該有機污泥處理設備包含:一有機污泥供應槽,以容置一有機污泥;一預處理系統,連接該有機污泥供應槽;以及一生物脫氮系統,連接該預處理系統,其中該生物脫氮系統包含:一脫硝單元,連接該預處理系統;一生物膜反應器,連接該脫硝單元,以提供一已處理污泥;一排泥管,連接該生物膜反應器,以排出該已處理污泥之一部分;以及一回泵單元,連接該生物膜反應器,以輸送該已處理污泥之一剩餘部分至該有機污泥供應槽中;進行一預處理製程,其中該預處理製程係設定該回泵單元之一回收量為0重量百分比,且該預處理製程包含:利用該預處理系統對該有機污泥進行一第一轉換步驟,以生成一第一污泥小分子;添加一有機質至該生物脫氮系統中,並利用該生物脫氮系統對該第一污泥小分子進行一第一處理步驟,以生成一第一已處理污泥;以及 量測該第一已處理污泥之一第一溶解態化學需氧量;進行一調整製程,其中該調整製程包含:進行一調整步驟,以調整該回收量為大於0重量百分比且小於100重量百分比,並以該回收量將該第一已處理污泥之一剩餘部分輸送至該有機污泥供應槽中;利用該預處理系統對該有機污泥及該剩餘部分進行一第二轉換步驟,以生成一第二污泥小分子;利用該生物脫氮系統對該第二污泥小分子進行一第二處理步驟,以生成一第二已處理污泥,其中該第二處理步驟不添加該有機質;以及量測該第二已處理污泥之一第二溶解態化學需氧量,並判斷該第二溶解態化學需氧量是否等於該第一溶解態化學需氧量;以及當該第二溶解態化學需氧量不等於該第一溶解態化學需氧量時,重複進行該調整製程;且當該第二溶解態化學需氧量等於該第一溶解態化學需氧量時,固定該回收量,並利用該有機污泥處理設備連續地處理該有機污泥。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中該有機質係選自於由乙醇、甲醇、醋酸、乳酸以及上述之任意組合所組成之一族群。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中該第一污泥小分子及該第二污泥小分子之一pH值為6至8。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中該生物脫氮系統之一停留時間為6小時至24小時。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中當該第二溶解態化學需氧量等於該第一溶解態化學需氧量時,該回收量為70重量百分比。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中該預處理系統係一物理處理系統或一化學處理系統。
- 如申請專利範圍第6項所述之有機污泥處理方法,其中該化學處理系統包含:一水解單元,連接該有機污泥供應槽;以及一中和單元,連接該水解單元及該脫硝單元。
- 如申請專利範圍第7項所述之有機污泥處理方法,其中該水解單元係一加鹼水解單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機污泥處理方法,其中該回泵單元更包含一流量調整元件,以調整該剩餘部分之該回收量。
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