污泥巴氏杀菌工艺

这个过程是真正的污泥消毒。其目的是破坏或灭活污泥中的病原生物。破坏被定义为病原生物的物理破坏或解体，而失活被定义为去除病原体的感染能力。

在美国，在向公众出售污泥或含污泥的产品之前，必须有减少致病生物数量的程序土壤改良剂，或之前回收将污泥倒入农田。由于污泥的最终使用或处置可能与健康问题有很大的不同，而且由于有大量的处理方案可在不同程度上减少病原体，因此为减少病原体而选择的系统应适合特定的应用。在封闭的加压系统中对污泥进行热调节，可以破坏致病生物并允许脱水。该产品一般具有良好的热值或可用于填埋或肥料基地。在这个过程中，污水污泥被磨碎并通过热交换器泵送，并与空气一起送到反应器中，在那里它被加热到350-400华氏度的温度。经过处理的污泥和空气通过热交换器返回以回收热量。然后将经过条件处理的浆料排放到a重力浓缩机在这里，蒸汽被分离，固体被浓缩(加厚)。该处理过程使污泥易于脱水，无需添加化学物质。

增稠后，有多种污泥处理和处置方案可供选择。例如，浓缩污泥可直接应用于土地。如果不适合特定项目的液体处理，可以通过离心脱水，真空过滤，或压滤。脱水后的残渣可以填埋或焚烧．这些选项将在后面进一步讨论。

热污泥处理以及它对化学和物理结构的影响污水污泥通过对典型污水污泥的分析，可以得到最好的理解。废水污泥是固体废物的复杂混合物，形成胶状物质，如果不进一步处理，几乎不可能脱水。污泥的有机部分由脂类、蛋白质和碳水化合物组成，所有这些都受到物理化学力的约束，形成主要的水凝胶状结构。

当污泥在压力下加热到350°F(176.5°C)以上时，污泥的凝胶状结构被破坏，释放出束缚的水。无过滤脱水化学调节这是一件很简单的事。

热调节污泥的几个特性对利用热调节的工厂的成本有重要影响。各种因素，如增稠性能，脱水性能，重金属分布，热值，挥发性固体溶解度和其他因素都对各种工艺方案的评估和最终处理产生重大影响。稠化和脱水特性因污泥类型而异。一般来说，真空过滤速率在2-15磅/平方英尺/小时之间变化，滤饼湿度在50- 70%之间。较高比例的脂肪含量较低(2-4磅/ft2/小时)waste-activated污泥；污泥的数值较高(高达15磅/平方英尺/小时)，主要是主要的污泥．

压滤也得到了类似的结果。初级污泥和废活性污泥的混合物，比例相对相同，经过热调节和脱水，速率为2540磅干固体/英尺/小时，饼的水分在50- 60%之间。热机的热值污泥饼通常约为12,500 Btu/Lbs。不同的热值没有显著差异污泥种类．经氯化铁和石灰处理的污泥的热值在9 0001万英热单位/磅的范围内。经过化学处理的污泥所经历的较低值可能是由于:

•对热值较低的材料进行选择性增溶调节过程．

•与调节材料的封闭反应。

•用于确定挥发性成分热值的分析方法的操作差异。

一部分流入悬浮固体可因热调节而增溶。在低压,湿空气氧化，一些有机物也被氧化了。的增溶挥发性悬浮物产生有机强度相对较高的上清液或滤液。

灰分溶解和挥发性悬浮物氧化也降低了下游固体处理装置的固体负荷。

热调节比化学调节有几个优点。这些因素包括最终产品的无菌性和易于增稠的残留物。人体消化道中细菌数量众多;人类每天在粪便中排泄多达1013个大肠菌群和1016个其他细菌。表1列出了最重要的致病菌，以及它们引起的可能存在于城市污水处理污泥中的疾病。表2列出了废水污泥中潜在的寄生虫。

污泥稳定工艺的理想目的是减少耐腐性，减少质量，并改善处理特性，如脱水性。许多稳定过程也实现了病原体浓度的大幅降低。污泥消化是污泥稳定的主要方法之一。操作良好的消化器可以大幅降低病毒和细菌水平，但对寄生囊肿的效果较差。巴氏杀菌的要求是所有的污泥在预定的温度以上保持最短的时间。

表1。废水污泥中潜在的致病性人类细菌，

物种	疾病
亚利桑那州hinshawii	亚利桑那州的感染
蜡样芽胞杆菌	B.蜡样胃肠炎;食物中毒
霍乱弧菌	霍乱
perfringens梭状芽胞杆菌	产气荚膜C.胃肠炎;食物中毒
有毒物质造成梭状芽胞杆菌	破伤风
大肠杆菌	肠致病性大肠杆菌感染;急性腹泻
钩端螺旋体sp	钩端螺旋体病;养猪的人的疾病
结核分枝杆菌	肺结核
副伤寒沙门氏菌，A B C	副伤寒
沙门氏菌仙台	副伤寒
沙门菌(超过1,500种血清型)	沙门氏菌病;急性腹泻
伤寒沙门氏菌	伤寒
志贺氏杆菌sp	志贺氏菌病;菌痢;急性腹泻
鼠疫enterocolitica	鼠疫的肠胃炎
鼠疫的伪	肠系膜淋巴结病

表2。废水污泥中发现的人类和动物致病性寄生虫，

物种	疾病
原生动物
Acanthamoeba sp	阿米巴脑膜脑炎
肠袋虫属杆菌	Balantidiasis, balantidids
双核内变形虫属fragilis	双核内变形虫属感染
痢疾阿米巴	阿米巴病;阿米巴痢疾
贾第虫属lamblia	梨形鞭毛虫病
等孢子球虫属贝拉	球虫病
Naegleria fowleri	阿米巴脑膜脑炎
弓形虫gordii	弓形体病
线虫
Ancyclostoma dirodenale	钩虫病;钩虫病
Ancyclostoma sp	皮肤幼虫迁移
蛔虫	蛔虫病;蛔虫病;蛔虫肺炎
Enterobius vermicularis	蛲虫病;蛲虫病
Necator也	Necatoriasis;钩虫病
类圆线虫属stercoralis	类圆线虫病;钩虫病
犬弓蛔虫	狗蛔虫病，内脏幼虫迁徙

物种	疾病
弓蛔虫软件	猫蛔虫病;内脏幼虫迁徙
Trichusis trichiura	鞭虫病;鞭虫病
寄生虫
阔节裂头绦虫	鱼类绦虫病
棘球绦虫granulosis	棘球蚴病
棘球绦虫multilocularis	卵泡包虫病
Hymenolepsis diminuta	大鼠绦虫病
Tymenolepsis娜娜	矮绦虫病
绦虫saginata	绦虫病;牛肉绦虫病
有钩绦虫	囊虫病;猪肉绦虫病

换热可通过蒸汽注入或外部或外部加热来完成内部热量换热器。由于通过污泥浆的传热缓慢且不可靠，因此首选注汽。不完全混合会增加加热时间，降低工艺效率，或两者兼有。然而，过热或额外的滞留时间是不可取的，因为微量金属的动员可能会增加，气味问题将加剧，并将消耗不必要的能量。如果发生短路，最好分批处理以避免再接种。

带一级热回收系统的污泥巴氏杀菌系统的流动方案如图7所示。系统组件包括蒸汽锅炉、预热器、污泥加热器、高温储罐、吹除罐和用于未处理和处理污泥的储存池。

巴氏杀菌法在西欧广泛应用。例如，在德国和瑞士，在春夏生长季节，在将污泥施用于农田之前，必须进行污泥处理。根据西欧的经验，高温巴氏杀菌是一项经过验证的技术，需要锅炉操作等技能以及对高温和压力过程的理解。巴氏灭菌可应用于未经处理的或消化污泥预处理很少。消化池

图8。带热回收的污泥巴氏杀菌工艺。

巴氏杀菌工艺应设计为在至少30分钟内提供至少70°C的均匀最低温度(注意-一些文献资料认为最低温度更高)。分批处理是必要的，以防止短路和污泥的再污染，特别是细菌。通常采用蒸汽和污泥的在线混合，以确保污泥质量之间的均匀传热。这种做法也消除了需要混合污泥，而它是保持在巴氏杀菌温度。图8为我们提供了在污泥巴氏杀菌过程中哪些重要的工艺组件的一瞥。

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