CN103663887B - 一种污泥处理方法及其处理系统 - Google Patents

Abstract

一种污泥处理方法及其处理系统，解决污泥深度脱水为污泥的资源化综合利用创造技术条件。处理方法采用⑴对污泥含水率调整处理，⑵对污泥切削破碎处理，⑶絮凝、助滤处理，⑷滤水和脱水处理，⑸加入环境矿物材料，⑹升温及松散状态处理，⑺去除水分处理。处理系统采用：处理装置包括：储料仓、剪切分散机、处理仓、滤水仓、泥浆泵、压滤机、配料混合机、升温挤压机、散腾干燥机和出料机构，储料仓与剪切分散机连接，剪切分散机与处理仓连接，处理仓与滤水仓连接，滤水仓与泥浆泵连接，泥浆泵与压滤机连接，压滤机与配料混合机连接，配料混合机与升温挤压机连接，升温挤压机与散腾干燥机连接，散腾干燥机与出料机连接。本发明的优点是，处理方法简单，工艺流程短，处理成本低。处理装置结构紧凑，运行稳定性和可靠性好，处理过程无污染，利于普及推广。

Description

一种污泥处理方法及其处理系统

技术领域

本发明涉及环保领域的污泥处理范畴，特别是一种污泥处理方法及其处理系统。

背景技术

人类生活中产生的废水及其各种垃圾中产生大量污泥，该污泥已经成为环境保护的难题，如何科学环保的处理该污泥使其减少环境的污染及其资源利用或回归自然，已将成为业界亟待解决的技术问题。

现有技术中，对污泥的处理是主要采用：填埋污泥——实际上是被动地“逃避”污泥，浪费资源、占用土地，并成为污染源。焚烧污泥——本质上是极端的“消灭”污泥，用昂贵的燃料能源消灭了不可再生的壤土资源，并二次污染；污泥用于建材填料、堆肥——是不科学的被动的“利用”污泥。

目前，污泥资源的土地利用还仅仅只限于堆肥方法，与我国巨大的污泥量、需处理量、利用率相比，土地资源利用技术和设备仍有非常大的差距。并且存在处理技术水平低、工业化程度不高、产品质量不稳定、处理时间长、占有土地多、处理量小及处理后的产品仍然对环境和作物产生危害等问题。故污泥堆肥技术与产品，难以将污泥全部土地资源化利用。目前国内外尚无将污泥全部土壤化的处理技术、处理装置和产成品。

现有技术中，污泥处理的技术难度在于，污泥的脱水、除臭灭菌处理，特别是污泥在未经处理时，很难实现污泥含水率低于70%的脱水处理，使污泥的下一步的综合利用无法进行。

发明内容

本发明的技术核心在于，可将污泥脱水处理至含水率在50-10%之间，为污泥的资源化综合利用创造技术条件。

利用无公害、无污染的矿物材料，对污泥进行改良，使其性能互补、综合，以理化协同、有机无机融合的方式处理污泥，将环境矿物材料与污泥资源融合用于改良土壤、制作肥料，是本发明的出发点和发明目的。

本发明为克服现有技术对污泥的处理没有改变污泥的性状而无法土地利用的技术不足，本发明公开一种污泥处理方法及其处理装置，通过对污泥的处理和添加环境矿物材料，由于环境矿物材料对污泥之间的相互作用，实现污泥的土地利用，达到环保的循环利用。

本发明处理方法的发明目的是这样实现的：该处理方法有以下步骤实现：

⑴、将初级处理后含水率大于70%的污泥，加入处理液和水进行均匀搅拌处理，处理后的污泥含水率为90-98%：

⑵、将步骤⑴均匀搅拌后的污泥按其流动方向连续进行一组切削破碎粒径不同的切削破碎处理：

⑶、将⑵切削破碎处理后的污泥加絮凝或助滤剂，进行均匀搅拌絮凝、助滤处理：

⑷、将步骤⑶均匀搅拌处理的污泥，进行靠自重滤水处理，滤水处理后的污泥进行脱水处理，使污泥含水率小于65%；

⑸、将步骤⑷脱水处理的污泥与含水率为小于10%的环境矿物材料，粉碎筛分粒径小于5mm，按重量比，将2-50%环境矿物材料与步骤⑷脱水处理的污泥进行均匀搅拌：

⑹、将步骤⑸均匀搅拌的污泥通过变径螺旋绞龙进行连续挤压，在变径螺旋绞龙出口处的污泥达到挤压升温，离开变径螺旋绞龙出口的污泥呈松散状态；

⑺、将步骤⑹处理的污泥，实现散腾状态使用热风进行进一步去除水分处理，得土壤化的污泥与环境矿物材料混合物。

本发明处理系统的发明目的是这样实现的：

一种污泥的处理系统，该处理装置包括：储料仓、套筒式多级剪切分散机、处理仓、滤水仓、泥浆泵、压滤机、配料混合机、升温挤压机、散腾干燥机和出料机构成，所述的储料仓的出料口与套筒式多级剪切分散机的进料口连接，套筒式多级剪切分散机的出料口与处理仓底部连接，处理仓顶部与滤水仓连接，滤水仓出口与泥浆泵入料口连接，泥浆泵出料口与压滤机入料口连接，压滤机出料口与配料混合机入料口连接，配料混合机出料口与升温挤压机入料口连接，升温挤压机出料口与散腾干燥机入料口连接，散腾干燥机出料口与出料机连接。

储料仓内中心轴上设置有螺旋绞龙，所述的处理仓内中心轴上设置有搅拌翅，处理仓上设置有添加剂配料仓，添加剂配料仓与处理仓联通，所述的滤水仓内倾斜设置有带孔的滤水板，底部设置有排水口，配料混合机为中心轴上带螺旋设置犁刀的犁刀式螺旋搅拌机，配料混合机上设置有配料仓，配料仓与配料混合机内腔连通，所述的升温挤压机为中心轴上带变径螺旋绞龙式升温挤压机，所述的散腾干燥机为中心轴上分散翅筒式干燥机，散腾干燥机入料端设置有热风机，出料端设置有出，所述的出料机为螺旋出料机。

本发明的有益效果是，处理方法简单，工艺流程短，处理成本低。处理装置结构紧凑，运行稳定性和可靠性好，处理过程无污染。特别是处理过程能源消耗低，降低处理成本，利于普及推广。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

附图为本发明处理装置结构示意图。

附图中， 1储料仓，1-1螺旋绞龙，2套筒式多级剪切分散机，3处理仓，3-1搅拌翅，3-2添加剂配料仓，4滤水仓，4-1滤水板，4-2排水口，5泥浆泵，6压滤机，7配料混合机，7-1犁刀，7-2配料仓，8升温挤压机，9散腾干燥机，9-1分散翅，9-2热风机，9-3出风机，10出料机,，10-1营养添加剂出料仓，11污泥计量器。

具体实施方式

一种污泥的处理方法，该处理方法有以下步骤实现：

⑴、将初级处理后含水率大于70%的污泥，加入处理液和水进行均匀搅拌处理，处理后的污泥含水率为90-98%：

⑵、将步骤⑴均匀搅拌后的污泥按其流动方向进行一组切削破碎粒径不同的切削破碎处理：

由于污泥结构中，包含固体物、固体物之间的中间水和固体物包裹形成的不同粒度的微型含水颗粒，该含水颗粒占污泥含水量的相当比例，如果不将该含水颗粒的保护层破坏，将污泥脱水致含水率小于75%，将耗费巨大的能量，如加大脱水压力、增加脱水温度和脱水时间等。采用采用步骤⑵的处理方法具有能量消耗低，处理时间短等优点。

采用步骤⑵的目的是，破坏不同粒度的微型含水颗粒的包裹壁，切断菌丝、降低污泥粘度，为下一步的污泥脱水、添加辅料做工艺准备。

⑶、将⑵切削破碎处理后的污泥加絮凝或助滤剂，进行均匀搅拌絮凝、助滤处理：

采用步骤⑶的目的是将切削破碎处理后的固体物的微型颗粒重新在低粘度的状态下聚集，为下一步污泥脱水、添加辅料做工艺准备。

⑷、将步骤⑶絮凝、助滤处理的污泥，进行靠自重滤水处理，滤水处理后的污泥进行脱水处理，使污泥含水率小于65%。

步骤⑷实施例是采用压滤机进行脱水处理，压滤机进行脱水的优点在于，能量消耗低，处理时间短。

⑸、将步骤⑷脱水处理的污泥与含水率为小于10%的环境矿物材料，粉碎筛分粒径小于5mm，按重量比，将2-50%环境矿物材料与步骤⑷脱水处理的污泥进行均匀搅拌。

添加环境矿物材料的目的是，由于环境矿物材料具有良好的化学活性、物理效应、生物交互作用、离子交换性能、强吸附性能、强分散性能（抗结块）和调整微环境的净化功能与修复功能，可改善污泥的粘度大、颗粒细，密度小，比重大，透气性差等特性、结构，提高污泥的透气性和含水性，使酸性污泥变为中性污泥，还可起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，使污泥中的营养成分缓慢释放；还可增加污泥中K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素的含量。环境矿物材料不污染环境，与污泥的混合物还可改良土壤、制作肥料，具有保肥、保水、储水、疏松透气、矿物肥料和阻止无机或有机有害污染物的迁移、稳定固化重金属等多重作用，利于土地利用。

⑹、将步骤⑸均匀搅拌的污泥通过变径螺旋绞龙进行连续挤压，在变径螺旋绞龙出口处的污泥达到挤压升温，离开变径螺旋绞龙出口的污泥呈松散状态。

步骤⑹的目的在于，为下一步进一步去除水分处理做工艺准备。

⑺、将步骤⑹处理的污泥，实现散腾状态使用热风进行进一步去除水分处理后，得土壤化的污泥与环境矿物材料混合物。

步骤⑹的目的在于，可再次降低污泥中10%以上的水分。

本发明实施例中，所述的步骤⑴加入的处理液为除臭剂或灭菌剂。

本发明实施例中，所述的将步骤⑺获得的土壤化的污泥与环境矿物材料混合物中加入营养添加剂均匀搅拌后的土壤肥料或改良土壤。

本发明实施例中，步骤⑸中所述的环境矿物材料为沸石、海泡石、膨润土、硅藻土、凹凸棒土、生石灰、高岭石、蒙脱石、伊利石、坡缕石、轻质蛋白石、麦饭石、软锰矿、蛭石等、优选沸石、海泡石、膨润土、生石灰、硅藻土或蛭石中的一种或其中的几种组合。

本发明实施例中，环境矿物材料为蛭石为最佳实施例。蛭石具有成本低，资源广泛对污泥具有改性功能，对土壤具有改良性能。

一种污泥的处理系统，该处理装置包括：储料仓1、套筒式多级剪切分散机2、处理仓3、滤水仓4、泥浆泵5、压滤机6、配料混合机7、升温挤压机8、散腾干燥机9和出料机10构成，所述的储料仓1的出料口与套筒式多级剪切分散机2的进料口连接，套筒式多级剪切分散机2的出料口与处理仓3底部连接，处理仓3顶部与滤水仓4连接，滤水仓4出口与泥浆泵5入料口连接，泥浆泵5出料口与压滤机6入料口连接，压滤机6出料口与配料混合机7入料口连接，配料混合机7出料口与升温挤压机8入料口连接，升温挤压机8出料口与散腾干燥机9入料口连接，散腾干燥机9出料口与出料机10连接。

储料仓1内中心轴上设置有螺旋绞龙1-1，所述的处理仓3内中心轴上设置有搅拌翅3-1，处理仓3上设置有添加剂配料仓3-2，添加剂配料仓3-2与处理仓3联通，所述的滤水仓4内倾斜设置有带孔的滤水板4-1，底部设置有排水口4-2。

配料混合机7为中心轴上带螺旋设置犁刀7-1的犁刀式螺旋搅拌机，配料混合机7上设置有配料仓7-2，配料仓7-2与配料混合机7内腔连通，所述的升温挤压机8为中心轴上带变径螺旋绞龙式升温挤压机，所述的散腾干燥机9为中心轴上分散翅9-1筒式干燥机，散腾干燥机9入料端设置有热风机9-2，出料端设置有出风机9-3，所述的出料机10为螺旋出料机。

使用时，污泥进入储料仓1进行含水率调整处理和添加处理液，在螺旋绞龙1-1作用下，储料仓1将污泥送入单级多层或多级多层套筒式剪切分散机2，套筒式剪切分散机2的选择根据污泥的成分和需要设计破碎的粒径确定。

污泥经单级多层或多级多层套筒式剪切分散机2按其流动方向进行切削破碎处理后，进入处理仓3，添加剂配料仓3-2内的絮凝剂或助滤剂进入处理仓3，在搅拌翅3-1作用下，进行均匀搅拌，实现絮凝或助滤处理后，进入滤水仓4滤水，滤水后进入压滤机6脱水，脱水后的污泥进入配料混合机7，同时配料仓7-2内的配料进入配料混合机7，在犁刀7-1作用下均匀搅拌后进入升温挤压机8，污泥经升温挤压机8后，呈松散状态进入散腾干燥机9，在热风作用下，进一步降低水分10%以上。

本发明实施例中，为使处理后的污泥综合利用为土壤肥料或改良土壤，所述的出料机10上设置有营养添加剂出料仓10-1，营养添加剂出料仓10-1与出料机10内腔连通。在出料的同时，添加营养添加剂，土壤肥料或改良土壤。

本发明实施例中，为控制污泥处理量，储料仓1与套筒式多级剪切分散机2之间设置有污泥计量器11。

Claims (3)

1.一种污泥的处理方法，其特征在于：该处理方法按以下步骤实现：

⑴、将初级处理后含水率大于70%的污泥，加入处理液和水进行均匀搅拌处理，处理后的污泥含水率为90-98%，处理液为除臭剂或灭菌剂；

⑵、将步骤⑴均匀搅拌后的污泥按其流动方向，连续进行一组切削破碎成粒径不同的切削破碎处理;

⑶、将步骤⑵切削破碎处理后的污泥加絮凝或助滤剂，进行均匀搅拌絮凝、助滤处理;

⑷、将步骤⑶均匀搅拌处理的污泥，进行靠自重滤水处理，滤水处理后的污泥进行脱水处理，使污泥含水率小于65%；

⑸、将步骤⑷脱水处理的污泥与含水率为小于10%的环境矿物材料，环境矿物材料粉碎筛分粒径小于5mm，按重量比，将2-50%环境矿物材料与步骤⑷脱水处理的污泥进行均匀搅拌;

⑹、将步骤⑸均匀搅拌的污泥通过变径螺旋绞龙进行连续挤压，在变径螺旋绞龙出口处的污泥达到挤压升温，离开变径螺旋绞龙出口的污泥呈松散状态；

⑺、将步骤⑹处理的污泥实现散腾状态，使用热风进行去除水分处理后，得土壤化的污泥与环境矿物材料混合物。

2.根据权利要求1所述的一种污泥的处理方法，其特征在于：所述的将步骤⑺获得的土壤化的污泥与环境矿物材料混合物中加入营养添加剂均匀搅拌后得土壤肥料或改良土壤。

3.根据权利要求1所述的一种污泥的处理方法，其特征在于：步骤⑸中所述的环境矿物材料为沸石、海泡石、膨润土、硅藻土、凹凸棒土、生石灰、高岭石、蒙脱石、伊利石、坡缕石、轻质蛋白石、麦饭石、软锰矿、蛭石中的一种或其中的几种组合。