CN101007695A - 一种污泥发酵脱水干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥发酵脱水干燥方法，其通过以下步骤实现：将含水率为90～97％的污泥输入调质槽中，然后加入含0.5～1.5％的Fe³⁺和Ca²⁺或其中任一种的化工原料，总共搅拌混合8～16分钟，使污泥调质均匀；把调质好的污泥注入板框压滤机，在1.5MPa～2.5MPa的压力下保压30～70min，使污泥的含水率降到55～65％左右；将压滤过的污泥通过传送带引入污泥发酵槽中，定期翻料，在翻料的过程中鼓风从底部吹空气，鼓风量4500～5000m³/h，加快发酵速度，将污泥中的水分带走。该方法能够在脱水的过程中同时降低污泥的热值。

Description

一种污泥发酵脱水干燥方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污泥发酵脱水干燥方法。

背景技术

随着我国工业的发展和城市化的进程，污水处理量不断增加，水处理厂的排泥产量逐年增加。城市排水沟或城市河的底泥为了行洪通畅也需要定期疏浚。这些污泥逐渐成为一个严峻的环境问题。因为污水处理过程中产生的污泥，具有含水率高、易腐烂、有恶臭等特点有寄生虫卵与病原微生物等特点。如若任意排放，将会造成二次污染。目前我国大部分污水处理厂的污泥脱水后直接填埋、投海或农用。由于污泥中含有大量有机物质，若加以合理利用，就能变废为宝，成为有用的物质。国外的污泥处理技术虽然能够达到污泥减量化、资源化、无害化、资源化的目标，但是运用于我国都存在不少问题。干燥焚烧技术的投资、运行成本很高，生产过程中存在着安全隐患，而且产品焚烧灰只能做低价的建筑材料，没有有效利用污泥中富含的营养物质。好氧高温堆肥技术过程通常由污泥混合调质、好氧发酵、造粒筛分制肥、原辅料和产品贮存等工序组成，其虽然能生产价值较高的有机肥料，但是该技术占地面积大、生产周期长、需要添加大量填料，在城市中应运难度较大。

在污泥资源化综合利用中，利用污泥的高热值制备污泥砖是一个可靠具有市场前景的技术。污泥制砖的工序是先将含水率90～97％左右的污泥加入机械脱水，使污泥含水率下降，接着在烘干炉干燥，最后与粘土混合烧砖。在整个制污泥砖过程中，如何降低脱水成本是目前一个研究热点，也是制约污泥制砖技术推广的一个重要因素。另外，污泥含有的热值高，若直接烧砖会出现开裂问题，影响砖产品质量。一种解决方案是添加大量粘土，以降低砖坯热值。但该方案会使用大量的粘土，破坏耕地。另一种方案是通过翻料，降低热值，但是该法处理的时间长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中污泥制砖过程的问题所在，提出一种全新的低能耗污泥脱水干燥方法，该方法能够在脱水的过程中同时降低污泥的热值。

本发明所采用的技术方案为，在对调质槽中污泥翻料的过程中从调质槽底部鼓风通空气，为污泥好氧发酵提供充足的氧气，同时该空气将污泥中的水分带走。

该技术方案通过以下步骤实现：

A.将含水率为90～97％的污泥输入调质槽中，然后加入含0.5～1.5％的Fe³⁺和Ca²⁺或其中任一种的化工原料，总共搅拌混合8～16分钟，使污泥调质均匀；

B.把调质好的污泥注入板框压滤机，在1.5MPa～2.5MPa的压力下保压30～70min，使污泥的含水率降到55～65％左右；

C.将压滤过的污泥通过传送带引入污泥发酵槽中，定期翻料，在翻料的过程中鼓风从底部吹空气，鼓风量4500～5000m³/h，加快发酵速度，该空气将污泥中的水分带走。

脱水污泥经加热干化使含水率降到60％这一段所消耗能量小，其主要去除的是污泥中的游离水；同样含水率在35％以下继续干化消耗能量也小，这两段的能量消耗基本接近理论值；污泥在含水率35％和60％之间，为污泥的塑性阶段，这阶段污泥的流体特性类似胶水，胶状、粘稠，很难处置，对其干化消耗能量急剧增加，很难干化。在含水率为35和60％之间干化耗能约为含水率60％以上和35％以下干化能耗的2.5倍。根据上述特性，干化污泥要避开污泥塑性阶段。要充分利用污泥干化特性，尽量在含水率60％以上或35％以下干化。所以本发明对污泥采用预干化技术，使脱水污泥含水率降至60％左右，考虑到实际操作情况，本发明取值55-65％，这样大大地节约了能耗。

本发明将污泥脱水过程与污泥发酵过程集成起来，通入调质槽底部的空气为污泥好氧发酵提供充足的氧气，加快发酵速度，发酵过程产生的热量用于污泥脱水的烘干，在最大程度上降低制备砖坯前期的能耗。该方法能够在脱水的过程同时降低污泥的热值。

具体实施方式

实施例1

取含水80.6％城市污泥，加滤液调至含水为90％；添加1#添加剂，即含Fe³⁺化工原料，添加量为0.5％，充分搅拌反应8min，然后添加2#添加剂，即含Ca²⁺化工原料，添加量为1.5％，充分搅拌反应5min。通过柱塞泵把调好的污泥注入板框压滤机，进泥压力为0.3MPa，达到泥量时，在1.8MPa左右的压力下保压70min后，以将污泥中的水分脱掉。保压完成后，卸压放料，污泥的含水率达到57.3％。脱水后的污泥通过传输带堆放，堆放1天污泥内部温度大约在55℃。然后用翻料车间歇翻料，间隔时间为12小时。翻料时底部所吹空气为较干燥的空气或不饱和空气，其鼓风量为5000m³/h，总的堆放及翻料时间为7天。堆放时掺少量粉煤灰，用于发酵过程中臭气的脱除。最终污泥的含水率降到30.1％，污泥的热值降到486Kcal/Kg。

实施例2

取含水80.6％城市污泥，加滤液调至含水为96％；添加1#添加剂，即含Fe³⁺化工原料，添加量为1％，充分搅拌反应15min。通过柱塞泵把调好的污泥注入板框压滤机，进泥压力为0.4MPa，达到泥量时，在2.0MPa左右的压力下保压50min后，以将污泥中的水分脱掉。保压完成后，卸压放料，污泥的含水率达到60.1％。脱水后的污泥通过传输带堆放，堆放1天污泥内部温度大约在58℃。然后用翻料车间歇翻料，间隔时间为12小时。翻料时底部所吹空气为较干燥的空气或不饱和空气，其鼓风量为4600m³/h，总的堆放及翻料时间为6天。堆放时掺少量粉煤灰，用于发酵过程中臭气的脱除。最终污泥的含水率降到31.3％，污泥的热值降到517Kcal/Kg。

实施例3

取含水80.6％城市污泥，加滤液调至含水为93％；添加2#添加剂，即含Ca²⁺化工原料，添加量为0.5％，充分搅拌反应11min。通过柱塞泵把调好的污泥注入板框压滤机，进泥压力为0.5MPa，达到泥量时，在2.5MPa左右的压力下保压40min后，以将污泥中的水分脱掉。保压完成后，卸压放料，污泥的含水率达到63.7％。脱水后的污泥通过传输带堆放，堆放1天污泥内部温度大约在59℃。然后用翻料车间歇翻料，间隔时间为11小时。翻料时底部所吹空气为较干燥的空气或不饱和空气，其鼓风量为4900m³/h，总的堆放及翻料时间为7天。堆放时掺少量粉煤灰，用于发酵过程中臭气的脱除。最终污泥的含水率降到32.7％，污泥的热值降到528Kcal/Kg。

Claims (5)

1.一种污泥发酵脱水干燥方法，其特征是，该方法通过以下步骤实现：

A.将含水率为90～97％的污泥输入调质槽中，然后加入含0.5～1.5％的Fe³⁺和Ca²⁺或其中任一种的化工原料，总共搅拌混合8～16分钟，使污泥调质均匀；

B.把调质好的污泥注入板框压滤机，在1.5MPa～2.5MPa的压力下保压30～70min，使污泥的含水率降到55～65％左右；

C.将压滤过的污泥通过传送带引入污泥发酵槽中，定期翻料，在翻料的过程中鼓风从底部吹空气，鼓风量4500～5000m³/h，加快发酵速度，将污泥中的水分带走。

2.如权利要求1所述污泥发酵脱水干燥方法，其特征是，步骤B中通过柱塞泵把调好的污泥注入板框压滤机，进泥压力为0.3～0.5MPa，

3.如权利要求1或2所述污泥发酵脱水干燥方法，其特征是，水分被带走后的污泥通过传输带堆放，堆放1天污泥内部温度在55～60℃，然后用翻料车间歇翻料，间隔时间为10～12小时。

4.如权利要求3所述污泥发酵脱水干燥方法，其特征是，翻料时底部的鼓风量为4700～4800m³/h，总的堆放及翻料时间为6～7天。

5.如权利要求3或4所述污泥发酵脱水干燥方法，其特征是，污泥堆放过程中掺少量粉煤灰，用于臭气的脱除。