CN102267795A - 一种污水处理厂脱水污泥干化方法 - Google Patents

一种污水处理厂脱水污泥干化方法 Download PDF

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李江山
李先旺
胡竹云
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Abstract

本发明公开了一种污水处理厂脱水污泥干化方法，属于环境保护技术领域。本发明采用脱水污泥预搅拌和掺混改性材料的预处理方式，实现了污泥杀菌、除臭；改性剂材料的水化反应和反应后的酸碱度，促使污泥颗粒内部微生物体内水渗出、弱结合水和自由水与污泥颗粒分离，从而改良了污泥颗粒的脱水性能；采用挤条机将污泥挤压成条状，增加了污泥热干化的表面面积。该方法预处理后的脱水污泥具有热量消耗低，干化速率快，污泥改性干化效果好，无二次污染等优点。

Description

一种污水处理厂脱水污泥干化方法
所属领域
本发明涉及的一种污水处理厂脱水污泥干化方法属于环境保护技术领域。
背景技术
随着城市污水处理设施建设逐步提速和污水集中处理率日益提高，污水处理厂的污泥产生量急剧增长。根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有大幅度增长，2010年污水排放量将达到440×108m3/d；2020年污水排放量达到536×108m3/d；污泥量通常占污水量的0.3％～0.5％(体积)或者约为污水处理量的1％～2％(质量)。而且，若对污水再进行深度处理，污泥量还会增加0.5～1倍。目前我国污水处理量和处理率不高(4.5％)，且城市污水处理厂每年排放污泥大约900万t，而且还以每年大约10％的速度增长。
大量的未经处理的污泥任意堆放和排放对环境造成了新的污染，其处理处置费用通常与污水处理费用相当。因而，如何将产量巨大，成分复杂的污泥，经过科学处理后，使其无害化、资源化，已成为我国乃至全世界环境界深为关注的焦点之一。我国传统的污泥处理处置基建投资大、负荷低、安全性要求高，运行管理难度大、运行经验缺乏等问题，所以造成设备闲置，浪费极大。我国存在大量小型污水处理厂，其污泥绝大部分未能得到妥善处置，污泥处置已经成为污水处理厂设计、运行中必须优先考虑的重要环节。污泥处理和处置不仅是我国而且是世界面临的技术挑战。
目前，污泥热干化处置方法受到了极大的重视和广泛的研究，热干化使污泥体积显著地减小，污泥中的臭味、病原菌会明显地减少，重金属得到稳定，而且干化后的污泥在作为垃圾填埋场覆盖土，生产轻质砖，作为辅助燃料等方面有着多方面的用途，是实现污泥减量化、无害化和资源化处理的有效方法，而如何实现污泥快速热干化则成为亟待解决的重大问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种污水处理厂脱水污泥干化方法，该方法具有脱水效率高、周期短等优点，为了实现上述目的，其技术解决方案为：
一种污水处理厂脱水污泥干化方法，包括对污水处理厂的脱水污泥预处理和干化处理。所述的脱水污泥预处理是指
A 将污水处理厂的含固率为15％～25％的脱水污泥置于强力搅拌机中搅拌5～10分钟，
B 将A步骤处理后的脱水污泥与改性材料按质量比为1∶0.05～0.10混合并搅拌10～15分钟，
C 将经B步骤处理后的脱水污泥采用挤条机挤压成条状，
所述的脱水污泥干化处理是指对预处理后的脱水污泥通过干燥设备干化处理。
所述的改性剂材料是生石灰、水泥熟料、Na2SiO3、Na2SO4、Na2O、沸石、水泥、石膏、粉煤灰、活性矿渣中的一种或多种组成。
由于采用了以上的技术方案，本发明通过搅拌机对脱水污泥进行预搅拌后，采用生石灰、水泥熟料、Na2SiO3、Na2SO4、Na2O、沸石、水泥、石膏、粉煤灰、活性矿渣中的一种或多种组成的改性材料，与脱水污泥的按质量比为0.05～0.1∶1混合均匀，可实现污泥杀菌、除臭、微生物体内水驱离，改性材料水化反应消耗了水分；将改性材料作为脱水污泥预处理添加材料，促进污泥颗粒内脱离出来的水分和弱结合水分快速消散，且在脱水污泥热干化过程中，改性材料的矿化反应得到强化，进而增加了污泥干化后的强度；采用挤条机将脱水污泥加压成条状，增加了污泥热干化的表面面积，有利于水分快速消散。该方法避免了单纯采用改性处理技术出现的干化时间长、矿化反应慢的问题，或单纯采用热干化处理技术而出现的热转化效率低、干化不均匀、干化时间长、能量消耗高等缺点，该处理方法具有污泥脱水效率高、周期短、污泥改性干化效果好，无二次污染等优点。
具体实施方式
一种污水处理厂脱水污泥干化方法，具体步骤如下：
A 将污水处理厂的含固率为15％～25％的脱水污泥置于强力搅拌机中搅拌5～10分钟；步骤A将脱水污泥由疏松结构转化为材质均匀的流态。
B 将A步骤处理后的脱水污泥与改性材料按质量比为1∶0.05～0.10混合并搅拌10～15分钟。步骤B通过改性剂材料的水化反应和反应后的酸碱度，促使污泥颗粒内部微生物体内水渗出、弱结合水和自由水与污泥颗粒消散，从而改良了污泥颗粒的脱水性。
C 将经B步骤处理后的脱水污泥采用挤条机挤压成条状。采用C步骤，增加了干化时污泥与热源的接触面积和水分蒸发面积，有助于水分消散和降低污泥干化热能。
D 对C步骤处理后的脱水污泥通过干燥设备进行干化处理。
实施例1
(1)取某污水处理厂脱水污泥200kg，含水率84.13％，置于强力搅拌机上搅拌时间5min；
(2)将步骤(1)处理后的脱水污泥与石灰、水泥熟料和Na2SO4等材料共计8kg混合，其中石灰1.5kg、水泥熟料5.5kg、Na2SO4材料1kg，并在强力搅拌机上搅拌15min；
(3)将填埋沼气发电厂烟囱烟气通过引风机导入回转烘干窑中；
(4)将步骤(2)处理后的脱水污泥通过挤条机加压成条状，并后置于回转烘干窑中干化30min；
(5)将步骤(4)中产生的尾气经除尘除气设备处理后排放，将经过步骤(3)处理后的污泥置于污泥成品库存中。处理后的脱水污泥详见附表1#。
实施例2
(1)取某污水处理厂脱水污泥200kg，含水率84.13％，置于强力搅拌机上搅拌时间5min；
(2)将步骤(1)处理后的脱水污泥与10kg水泥混合，并在强力搅拌机上搅拌15min；
(3)将填埋沼气发电厂烟囱烟气通过引风机导入回转烘干窑中；
(4)将步骤(2)处理后的脱水污泥通过挤条机加压成条状，并后置于空心桨叶干燥机中干化30min；
(5)将步骤(4)中产生的尾气经除尘除气设备处理后排放，将经过步骤(3)处理后的污泥置于污泥成品库存中。处理后的脱水污泥详见附表2#。
实施例3
(1)取某污水处理厂脱水污泥200kg，含水率84.13％，置于强力搅拌机上搅拌时间5min；
(2)将步骤(1)处理后的脱水污泥与沸石、水泥等材料共计10kg混合，其中沸石1kg、水泥9kg，并在强力搅拌机上搅拌15min；
(3)将填埋沼气发电厂烟囱烟气通过引风机导入回转烘干窑中；
(4)将步骤(2)处理后的脱水污泥通过挤条机加压成条状，并后置于回转烘干窑中干化30min；
(5)将步骤(4)中产生的尾气经除尘除气设备处理后排放，将经过步骤(3)处理后的污泥置于污泥成品库存中。处理后的脱水污泥详见附表3#。
实施例4
(1)取某污水处理厂脱水污泥200kg，含水率84.13％，置于强力搅拌机上搅拌时间5min；
(2)将步骤(1)处理后的脱水污泥与石灰、水泥、石膏、活性矿渣和Na2SO4等材料共计10kg混合，其中石灰0.5kg、水泥5.5kg、石膏0.5kg、活性矿渣2.5kg、Na2SO4材料1kg，并在强力搅拌机上搅拌15min；
(3)将填埋沼气发电厂烟囱烟气通过引风机导入回转烘干窑中；
(4)将步骤(2)处理后的脱水污泥通过挤条机加压成条状，并后置于回转烘干窑中干化30min；
(5)将步骤(4)中产生的尾气经除尘除气设备处理后排放，将经过步骤(3)处理后的污泥置于污泥成品库存中。处理后的脱水污泥详见附表4#。
实施例5
(1)取某污水处理厂脱水污泥200kg，含水率84.13％，置于强力搅拌机上搅拌时间5min；
(2)将步骤(1)处理后的脱水污泥与粉煤灰、Na2O、水泥、石灰、活性矿渣和Na2SO4等材料共计10kg混合，其中粉煤灰2.5kg、Na2O材料0.3kg、水泥1kg、石灰1.5kg、活性矿渣4.5kg、Na2SO4材料0.2kg，并在强力搅拌机上搅拌15min；
(3)将填埋沼气发电厂烟囱烟气通过引风机导入回转烘干窑中；
(4)将步骤(2)处理后的脱水污泥通过挤条机加压成条状，再置于回转烘干窑中干化30min；
(5)将步骤(4)中产生的尾气经除尘除气设备处理后排放，将经过步骤(3)处理后的污泥置于污泥成品库存中。处理后的脱水污泥详见附表5#。
附表
干化处理后污泥相关参数
Figure BSA00000519416300041

Claims (2)

1.一种污水处理厂脱水污泥干化方法，包括对污水处理厂的脱水污泥预处理和干化处理，其特征在于：
所述的脱水污泥预处理是指
A 将污水处理厂的含固率为15％～25％的脱水污泥置于强力搅拌机中搅拌5～10分钟，
B 将A步骤处理后的脱水污泥与改性材料按质量比为1∶0.05～0.10混合并搅拌10～15分钟，
C 将经B步骤处理后的脱水污泥采用挤条机挤压成条状，
所述的脱水污泥干化处理是指对预处理后的脱水污泥通过干燥设备干化处理。
2.如权利要求1所述的一种污水处理厂脱水污泥干化方法，其特征在于：所述的改性材料是生石灰、水泥熟料、Na2SiO3、Na2SO4、Na2O、沸石、水泥、石膏、粉煤灰、活性矿渣中的一种或多种组合。
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