中试鸟粪石流化床反应器回收污泥强化厌氧释磷上清液中的磷及产品分析

为了探究鸟粪石结晶成粒技术在实际工程中的应用效果及回收的鸟粪石产品作为缓释肥的可能性,利用大规模中试鸟粪石流化床反应器(25 m^(3)·d^(-1))处理天津市某污泥厂污泥强化厌氧释磷上清液,探究不同培养时间下鸟粪石结晶成粒情况并系统分析收获的鸟粪石颗粒品质。结果表明,在反应周期内,磷回收率达到95%,鸟粪石颗粒平均粒径随反应时间逐渐增大,由最初的0.340 mm增至0.563 mm,纯度均在90%左右,颗粒形貌呈不规则短柱状。采用visual Minteq3软件模拟、X射线衍射光谱(EDX)分析和拉曼光谱等手段进行分析发现,鸟粪石颗粒含有无定形磷酸钙(ACP,Ca3(PO4)2·x H2O)、碳酸钙(CaCO3)及少量有机物等杂质沉淀。回收的鸟粪石颗粒中Pb、As、Cr等重金属含量均低于现行国家化肥控制标准(GB/T 23349-2009)限值,Hg和Cd均未检出。因此,该中试工艺中的鸟粪石有较好的回收利用价值。经济分析结果表明,鸟粪石结晶成粒技术回收每吨污泥厌氧消化上清液中磷的成本为0.46元。