CN101786786A - 城市污水处理厂污泥处理和利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其步骤为：通过压滤机将城市污水处理厂的污泥压滤，由给料机进入污泥干燥机；将钙基改性剂通过给料机进入污泥干燥机，钙基改性剂用量最高为污泥重量的1/100，在污泥干燥机内与污泥混拌并将污泥干燥成含水为15％～20％的松散状污泥；利用造粒机将松散污泥压制成5mm～10mm粒径的污泥颗粒燃料；本发明较好地对污泥进行减量化、无害化处理，并实现了资源化利用，同时处理时不仅不消耗外部能源，而且可产生新的能源或物质外供。生活污水处理厂干化污泥热值在2500大卡以上，采用燃烧低热值燃料的循环流化床锅炉，对造粒后的干化污泥进行燃烧，在产生热或电的同时，对污泥进行了处理。

Description

城市污水处理厂污泥处理和利用方法

技术领域

本发明涉及一种城市环境保护综合治理技术，优其涉及一种城市污水处理厂污泥无害化、资源化利用方法的城市污水处理厂污泥处理和利用方法。

技术背景

随着城市生活污水量的快速增长，城市污水处理厂不断增多，其产生的污泥数量巨大，且含有重金属等有害物质，通常生活垃圾处理场填埋方式已难以对日益增多的污泥进行处置，如果这些污泥得不到妥善处理，必将带来了新的环境问题。

污泥的处理采用生活垃圾处理场填埋或专用场地堆置方式，不仅占用土地，而且已对当地土壤和地下水造成重金属污染和其他有机污染。中国专利2007100404772公开了一种“城市污水厂污泥的固化处理方法”，该方法虽然改善污泥填埋厂的环境质量，但仍然存在着占用土地、以及随着时间的延长，重金属物质渗入地下的水或土壤的隐患；部分地方采用将污泥作为肥料用于农业或绿化，但其肥效不理想，同时存在重金属污染土壤问题，且已通过食物链进入人体造成健康危害，不宜实施。有些地方对污泥进行焚烧或引入锅炉进行燃烧，运输及燃烧成本较高，且污泥燃烧后的重金属污染问题不能得到解决。

另一方面，我国能源需求量大，煤炭供应紧张。如果能利用城市生活污水处理厂污泥的污泥作为燃料，取代煤炭进行燃烧，除可以减少煤炭消耗外，同时减少了因燃用煤炭造成的大气污染物如二氧化硫的排放。

发明内容

为了解决城市污水处理厂污泥在填埋和利用中存着的占用土地和产生的二次污染问题，本发明的目的是提供一种确保自然环境安全的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，达到对污泥进行无害化处理、资源化利用。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种城市污水处理厂污泥处理和利用方法其步骤为：

1、一种城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其步骤为：

(1)、通过压滤机将城市污水处理厂的污泥压滤，由给料机进入污泥干燥机；

(2)、将钙基改性剂通过给料机进入污泥干燥机，钙基改性剂用量最高为污泥重量的1/100，在污泥干燥机内与污泥混拌并将污泥干燥成含水率15％～20％的松散状污泥；

(3)、利用造粒机将松散污泥压制成5mm～10mm粒径的污泥颗粒燃料；

所述的钙基改性剂主要是以石灰石、萤石或煤矸石、赤泥为原料经破碎、研磨至≥150目粉末。

所述的钙基改性剂各原料的重量百分数为：石灰石50％～98％，赤泥1％～20％，萤石1％～10％。

所述的钙基改性剂各原料的重量百分数为：石灰石25％～50％；萤石1％～10％；煤矸石20％～35％；赤泥1％～10％。

利用循环流化厂锅炉发电或供热后的烟气，导入污泥干燥机对污泥进行干燥；烟气温度80℃～200℃，烟气风量不超过80000立方/小时。

将所述的污泥颗粒燃料供循环流化床锅炉燃用，燃烧后的灰渣用作水泥原料。

造粒机为锥形压轮造粒机。

通过压滤机将城市污水处理厂的污泥压滤成含水率约80％～85％的污泥。

所述的污泥干燥机采用通用型单通道旋转式干燥机，干燥机烟气出口安装袋式除尘器，烟气经二次除尘后经引风机导入烟囱低空达标排放，除尘器收集的粉尘，拌入含水污泥中回用。

造粒后的污泥筛分后，粒径小于2mm的污泥颗粒、粉料返回到造粒机重新造粒。

本发明的积极效果是：

1、本发明较好地对污泥进行减量化、无害化处理，并实现了资源化利用，同时处理时不仅不消耗外部能源，而且可产生新的能源或物质外供。生活污水处理厂干化污泥热值在2500大卡以上，高于大部分煤矸石的热值，采用燃烧低热值燃料的循环流化床锅炉，对造粒后的干化污泥进行燃烧，在产生热或电的同时，对污泥进行了处理。燃烧后的污泥灰渣，由于钙基改性剂的作用，成为良好的生产水泥原料，污泥中重金属离子被固化到水泥中，不再对环境造成危害。

2、本发明不仅不消耗外部能源，而且可产生新的能源或物质外供。一是热电的外供；二是灰渣作为生产水泥原料的外供；三是合成的污泥燃料的外供。

3、本发明的处理运行费用低，除外购少量碳酸钙和萤石外，其他添加剂均为工业废弃物。

本发明是利用循环流化床锅炉经除尘后的烟气，引入污泥干燥机对经压滤过的城市污水处理厂含水污泥进行干化，添加钙基改性剂后进行造粒，所造粒粒径根据所使用的循环流化床锅炉而确定，一般为5mm～15mm，造粒后形成坚固的污泥颗粒。将这些颗粒作为循环流化床锅炉的燃料，燃烧后的灰渣作为生产水泥优质原料进行外售，多余的污泥颗粒作为其他循环流化床锅炉燃料进行外售。

本发明是利用改性后的生活干化污泥作为循环流化床锅燃料，整个实施过程分为改性剂的制备、污泥燃料的制备与燃烧三个部分。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

钙基改性剂的制备

第一种钙基改性剂的制备方法，选用普通破碎机，对石灰石、萤石分别破碎成碎粒，重量百分数为：石灰石50％～98％，赤泥碱性材料1％～20％，萤石1％～10％，再经雷蒙磨设备磨制成粉状即可。

第二种钙基改性剂的制备方法，选用普通破碎机，对石灰石、萤石、煤矸石分别破碎成碎粒，其中煤矸石粒经小于2mm。再按照污泥的特性确定改性剂的具体配比。重量百分数为：石灰石25％～50％；萤石1％～10％；煤矸石20％～35％；赤泥1％～10％，在经雷蒙磨设备磨制成粉状即可。

实施实例1：

河南郑州某城市污水处理厂污泥，带式压滤机压滤后含水率80％，将许昌某热电厂75吨循环流化床锅炉烟气导入专用污泥干化机(专用污泥干燥机可采用沈阳一通公司设备)，按重量百分比为：污泥∶钙基改性剂＝1000∶10拌入第二种钙基改性剂，造粒成5mm～8mm颗粒，颗粒含水率18％，颗粒自用，无需燃用其他燃料，燃烧稳定，干污泥热值2768大卡/千克。灰渣经许昌当地水泥厂检验后，属优质水泥原料，和水泥熟料混磨后，试生产的少量水泥，达到该型号水泥各项标准。

实施实例2：

采用平顶山某县城市污水处理厂污泥，带式压滤机压滤后含水率85％，按重量百分比为：污泥∶钙基改性剂＝1000∶5掺入第一种钙基改性剂，自然干化、造粒6mm～8mm成污泥颗粒，含水率20％、筛分后干污泥热值2600大卡/千克，送当地某热电厂220吨循环流化床锅炉使用，和煤炭混合燃烧，并逐步提高污泥比例，直至完全使用污泥燃料，燃烧稳定，可替代原燃用的煤矸石，灰渣被水泥厂运走使用，尚未对水泥进行分析。

实施实例3：

采用新乡市某城市污水处理厂污泥，按重量百分比为：污泥∶钙基改性剂＝1000∶10加入第一种钙基改性剂，通过电热式污泥干燥机干燥，由造粒机造粒成6mm～8mm污泥颗粒，含水率15％，干污泥热值2816大卡/千克，用于造纸厂35吨循环流化床锅炉燃料，燃烧稳定，可完全替代煤炭燃料，灰渣外卖水泥厂。

Claims (9)

1.一种城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其步骤为：

(1)、通过压滤机将城市污水处理厂的污泥压滤，由给料机进入污泥干燥机；

(2)、将钙基改性剂通过给料机进入污泥干燥机，钙基改性剂用量最高为污泥重量的1/100，在污泥干燥机内与污泥混拌并将污泥干燥成水重量百分含量为15％～20％的松散状污泥；

(3)、利用造粒机将松散污泥压制成5mm～10mm粒径的污泥颗粒燃料；

所述的钙基改性剂主要是以石灰石、萤石或煤矸石、赤泥为原料经破碎、研磨至≥150目粉末。

2.根据权利要求1所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：所述的钙基改性剂各原料的重量百分数为：石灰石50％～98％，赤泥1％～20％，萤石1％～10％。

3.根据权利要求1所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：所述的钙基改性剂各原料的重量百分数为：石灰石25％～50％；萤石1％～10％；煤矸石20％～35％；赤泥1％～10％。

4.根据权利要求1、2、或3所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：利用循环流化厂锅炉发电或供热后的烟气，导入污泥干燥机对污泥进行干燥；烟气温度80℃～200℃，烟气风量不超过80000立方/小时。

5.根据权利要求4所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：将所述的污泥颗粒燃料供循环流化床锅炉燃用，燃烧后的灰渣用作水泥原料。

6.根据权利要求4所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：造粒机为锥形压轮造粒机。

7.根据权利要求4所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：通过压滤机将城市污水处理厂的污泥压滤成含水率80％～85％的污泥。

8.根据权利要求4所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：所述的污泥干燥机采用通用型单通道旋转式干燥机，干燥机烟气出口安装袋式除尘器，烟气经二次除尘后经引风机导入烟囱低空达标排放，除尘器收集的粉尘，拌入含水污泥中回用。

9.根据权利要求4所述的城市污水处理厂污泥处理和利用方法，其特征在于：造粒后的污泥筛分后，粒径小于2mm的污泥颗粒、粉料返回到造粒机重新造粒。