CN105217927B - 一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法及装置，包括通过管道依次连接的第一螺旋输送机，混合搅拌机，第二螺旋输送机以及分层式自然晾晒场；在第一螺旋输送机内向含水率为78％‑82％的粘性污泥中加入除臭杀菌剂，在混合搅拌机内加入含水率为45％～50％粒径为0.1mm～2mm的泥饼颗粒，充分搅拌混合后通过第二螺旋输送机送至分层式自然晾晒场在自然条件下进行干燥，所述除臭杀菌剂为次氯酸盐和硅酸盐组成的复合物，所述粘性污泥与所述除臭杀菌剂按质量比为1:0.01～0.03混合。本发明的有益效果：干化过程臭气量小，干化效率高，自然晾晒降低了离心脱水污泥再次干燥时的能耗。无需配套大型基建设施，一次性投资成本小，尤其适合原位处理，避免污泥运输的成本，日处理能力大。

Description

一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法及装置

技术领域

本发明涉及污泥干化技术领域，尤其涉及一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法及装置。

背景技术

目前，全国大多数污水处理厂仍然采用传统的污泥脱水方式，向剩余污泥中投加PAM(聚丙烯酰胺)后，经过离心脱水机或带式脱水机进行脱水，出泥含水率一般在80％左右，80％含水率污泥出厂存在诸多问题，例如污泥体积仍然较大、极易产生恶臭等，因此，新的国家标准要求城市污水处理厂污泥出厂含水率≤50％，此含水率下污泥体积将减少约三分之二，无害化及稳定化程度提高，面对新的环保要求，全国大批污水处理厂需要改造，由于资金及技术方面的原因，很多水厂改造尚未完成，仍然有大量的含水率80％的污泥产生，如果直接进行填埋处置，将会产生严重的环境问题。

污泥的处理处置较为困难，其难点为多方面的，主要在于污泥含水率及有机物含量均较高。含水率高又是污泥处理的关键，污泥中水分存在主要有4种形式，分别为自由水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。其中，间隙水和内部结合水的含量占总含水量的60％-90％，是污泥脱水干化的主要对象。但这些水分由于污泥中分子引力和胶体颗粒的电荷效应，自然状态下一般难以快速脱去。

含水率80％的粘性污泥所含水分主要为间隙水以及内部结合水，去除这部分水的方法主要有自然干化、热能干化以及电渗透配合深度脱水等技术，相比于后两种技术，污泥自然干化是一种成本最低以及最为节能的方式，充分利用了自然界的清洁能源太阳能，是一种较环保的处理方法，但是，以往的自然干化技术有很多的弊端，例如：干化过程中，产生大量臭气；占地面积较大；干化效率低等，限制了其使用。

故现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种干化过程臭气量小，干化效率高的综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法。

本发明的技术解决方案是：一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法，其包括以下步骤：向含水率为78％-82％的粘性污泥中加入除臭杀菌剂和含水率为45％～50％粒径为0.1mm～2mm的泥饼颗粒，充分搅拌混合后在自然条件下进行干燥，所述除臭杀菌剂为次氯酸盐和硅酸盐组成的复合物，所述粘性污泥与所述除臭杀菌剂按质量比为1:0.01～0.03混合。

向含水率为78％-82％的粘性污泥中加入除臭杀菌剂，破坏产生臭气微生物的细胞不仅能够减少臭气量的产生，而且使得微生物中的水得以释放，便于后期脱水；加入含水率为45％～50％的泥饼颗粒，0.1mm～2mm的粒径使得泥饼颗粒在粘性污泥中形成的输水通道稳定，加速污泥干化。泥饼颗粒可在粘性污泥中形成输水通道，使混合污泥形成一个稳定的体系，改善其硬度、粘稠及粘结等特性，极大提高污泥干化效率，自然晾晒含水率可快速降低，大大降低了离心脱水污泥再次干燥时的能耗，充分搅拌能够使得各个物料之间混合均匀，除臭效果好，解决了粘性污泥自然干化臭气严重以及效率低的问题，同时将泥饼颗粒里的药剂进行了二次利用，达到两种废物综合利用的目的，含水率为45％～50％的污泥颗粒现有技术是直接将其进行后端处置了，本发明将其加入到含水率高的粘性污泥中进行有效的利用，有利于粘性污泥的干化，节省费用。次氯酸盐有较强的氧化性能，可以杀死污泥中的微生物，起到源头除臭的作用，同时硅酸盐可以增大污泥间的空隙度，使污泥更为疏松，增强通氧量，抑制污泥厌氧消化，从而降低臭气的产生量，其中次氯酸盐和硅酸盐按质量比为1～5:1混合，次氯酸盐和硅酸盐相互协同作用通过一系列物理及化学作用使污泥聚团分散。本除臭杀菌剂相比较现有技术发明(CN200510113156.1)成分更为简单，配比更为合理，在投加少量的情况下达到较好的效果。

所述粘性污泥和所述泥饼颗粒的按质量比为1:0.3～0.8混合。

本发明的另一种技术解决方案是：一种用于实现上述的一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法的装置，包括通过管道依次连接的第一螺旋输送机，混合搅拌机，第二螺旋输送机以及分层式自然晾晒场；该第一螺旋输送机具有用于添加粘性污泥和除臭杀菌剂的入料口，该混合搅拌机具有用于添加污泥颗粒的加料口。

一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的装置使用螺旋输送机不仅能够输送污泥还能使得污泥进行混合，分层式自然晾晒场不仅减小晾晒占地面积，而且分层自然晾晒使得含水率可快速降低，大大降低了离心脱水污泥再次干燥时的能耗。无需配套大型基建设施，常温下干化耗能低。

本发明的有益效果：

干化过程臭气量小，干化效率高，自然晾晒大大降低了离心脱水污泥再次干燥时的能耗。无需配套大型基建设施，常温下干化耗能低，一次性投资成本小，尤其适合原位处理，避免污泥运输的成本，日处理能力大，且环境友好。

附图说明

图1为本发明综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法的装置的示意图。

附图标记说明：1-第一螺旋输送机；11-入料口；2-混合搅拌机；21-加料口；3-第二螺旋输送机；4-分层式自然晾晒场。

具体实施方式

实施例1：

参阅图1，一种用于实现综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法的装置，包括通过管道依次连接的第一螺旋输送机1，混合搅拌机2，第二螺旋输送机3以及分层式自然晾晒场4；该第一螺旋输送机1具有用于添加粘性污泥和除臭杀菌剂的入料口11，该混合搅拌机2具有用于添加污泥颗粒的加料口21，根据泥质的不同除臭杀菌剂可以在加入泥饼颗粒过程之前或加入泥饼颗粒过程之后加入到粘性污泥中；本实施例以除臭杀菌剂在加入泥饼颗粒过程之前加入，相反除臭杀菌剂在加入泥饼颗粒之后和同时也同样适用，故不再累述。其工作过程如下：将含水率为78％～82％的粘性污泥、除臭杀菌剂一起加入到第一螺旋输送机1中，输送至混合搅拌机2中，在搅拌机2中加入含水率为45％～50％的污泥颗粒，充分搅拌后输送至分层式自然晾晒场4，自然晾晒2～3天后混合的污泥含水率降至40％，运送出厂进行填埋、土地利用或焚烧处置。

一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法：

步骤1、取含水率79.3％的粘性污泥1t，加入与粘性污泥质量比为1:0.015的除臭杀菌剂，每次处理按照污泥1吨，即除臭杀菌剂15千克形成混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥输送至混合搅拌器2，同时向第二螺旋输送机3中加含水率为47.8％的泥饼颗粒600千克，充分搅拌混合；

步骤3、通过第二螺旋输送机3将处理后的污泥送入分层式自然晾晒场4，自然晾晒2天，期间避免雨水冲刷；

含水率为79.3％的粘性污泥为污水处理厂生活污泥，颜色发黑，有明显臭味；含水率为47.8％的泥饼颗粒来自污水处理厂，其颜色为黄褐色；

粘性污泥经过自然干化后，颜色发生明显变化，趋向于黄褐色，臭味基本消除，按照六级臭气强度分级法，该气味属1级(勉强闻到有气味存在)；污泥含水率经卤素水分测定仪检测为39.5％。

对比试验1-1：

步骤1、实施例1中同等条件下取粘性污泥1t，加入与粘性污泥质量比为1:0.005的除臭杀菌剂，每次处理按照污泥1吨，即除臭杀菌剂5千克形成混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥输送至混合搅拌器2，此步骤不加入污泥颗粒；

步骤3、通过第二螺旋输送机3将处理后的污泥送入分层式自然晾晒场4，自然晾晒2天，期间避免雨水冲刷；

粘性污泥自然干化速率慢，颜色发生明显变化，趋向于黄褐色，仍然有较明显臭味，同样条件下晾晒2天，测得污泥平均含水率为61.2％，表面与内部含水率差异较大。

对比试验1-2：

步骤1、实施例1中同等条件下取粘性污泥1t，加入与粘性污泥质量比为1:0.015的除臭杀菌剂，每次处理按照污泥1吨，即除臭杀菌剂15千克形成混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥输送至混合搅拌器2，同时向第二螺旋输送机3中加入含水率为59.8％的泥饼颗粒600千克，充分搅拌混合；

步骤3、通过第二螺旋输送机3将处理后的污泥送入分层式自然晾晒场4，自然晾晒2天，期间避免雨水冲刷；

粘性污泥自然干化速率慢，污泥颜色变成黄棕色，仍然有较明显臭味，混合后含水率69.3％的未经处理污泥，同样条件下晾晒2天，测得污泥平均含水率为55.1％，污泥表面与内部含水率有较大的差异。

对比试验1-3：

步骤1、实施例1中同等条件下取粘性污泥1t，加入与粘性污泥质量比为1:0.015的除臭杀菌剂，每次处理按照污泥1吨，即除臭杀菌剂15千克形成混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥输送至混合搅拌器2，同时向第二螺旋输送机3中加入含水率为47.8％的泥饼颗粒600千克，充分搅拌混合，此步骤中泥饼颗粒直径范围为2mm-10mm；

步骤3、通过第二螺旋输送机3将处理后的污泥送入分层式自然晾晒场4，

自然晾晒2天，期间避免雨水冲刷；

粘性污泥自然干化不均匀，被干化污泥中有污泥颗粒混合到的部分含水率较低，未能混合到的部分含水率高，同样条件下晾晒2天，测得污泥平均含水率为50.1％，干化污泥各部分含水率有较大的差异。

本发明与现有技术污泥干化方式比较：

实施例2：

步骤1、取含水率78.9％的脱水剩余粘性污泥2.5t，加入与粘性污泥质量比为1:0.02的除臭杀菌剂，其中次氯酸盐：硅酸盐＝3:1，即加入50kg的除臭杀菌剂得到混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥送入混合搅拌机2然后启动混合搅拌机2，同时加入质量为1.75t含水率为49.8％的污泥颗粒到混合搅拌机2中，添加时间为5min，继续搅拌5-10min，搅拌后混合污泥和污泥颗粒充分混合；

步骤3、最后通过第二螺旋输送机3将处理后污泥送至分层式自然晾晒场4，自然晾晒堆放3天，期间避免雨水冲刷。

含水率为78.9％的污泥来自污水处理厂，颜色发黑，有强烈臭味。含水率为49.8％的泥饼颗粒同样来自污水处理厂，颜色为黄褐色。

处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；臭味基本消除，按照六级臭气强度分级法，该气味属1级(勉强闻到有气味存在)；污泥含水率经卤素水分测定仪检测为38.6％。

对比试验2-1：

步骤1、取含水率78.9％的脱水剩余粘性污泥2.5t，加入与粘性污泥质量比为1:0.02的除臭杀菌剂，其中次氯酸盐：硅酸盐＝0.5:1，即加入50kg的除臭杀菌剂得到混合污泥；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥送入混合搅拌机2然后启动混合搅拌机2，同时加入质量为1.75t含水率为48.8％的污泥颗粒到混合搅拌机2中，添加时间为5min，继续搅拌5-10min，搅拌后混合污泥和污泥颗粒充分混合；

步骤3、最后通过第二螺旋输送机3将处理后污泥送至分层式自然晾晒场4，自然晾晒堆放3天，期间避免雨水冲刷。

含水率为78.9％的污泥来自污水处理厂，颜色发黑，有强烈臭味。含水率为49.8％的泥饼颗粒同样来自污水处理厂，颜色为黄褐色。

处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；仍然有较明显臭味，按照六级臭气强度分级法，该气味属3级(有明显臭味存在)；污泥含水率经卤素水分测定仪检测为41.8％。

实施例3：

步骤1、取含水率为79.8％的市政脱水粘性污泥，加入除臭杀菌剂，除臭杀菌剂质量占粘性污泥质量的3％，粘性污泥3t，除臭杀菌剂0.09t；

步骤2、用第一螺旋输送机1将混合污泥送入混合搅拌机2，然后启动混合搅拌机2，同时加入含水率为49.2％的泥饼颗粒2.1t(质量为粘性污泥量的70％)到混合搅拌机2中，添加时间为5min，继续搅拌和10-15min，搅拌后混合污泥和污泥颗粒充分混合；

步骤3、最后将处理后污泥置于空旷区自然堆放3天，期间避免雨水冲刷。

含水率为79.8％的污泥来自污水处理厂，颜色发黑，有强烈臭味。含水率为49.2％的泥饼颗粒来自污水处理厂，颜色为黄褐色。

处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；臭味基本消除；污泥含水率经卤素水分测定仪检测为39.6％。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法，其特征在于：包括以下步骤：向含水率为78％～82％的粘性污泥中加入除臭杀菌剂和含水率为45％～50％粒径为0.1mm～2mm的泥饼颗粒，充分搅拌混合后在自然条件下进行干燥，所述除臭杀菌剂为次氯酸盐和硅酸盐组成的复合物，所述粘性污泥与所述除臭杀菌剂按质量比为1：0.01～0.03混合，其中次氯酸盐和硅酸盐按质量比为1～5:1混合。

2.根据权利要求1所述的一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法，其特征在于：所述粘性污泥和所述泥饼颗粒的按质量比为1:0.3～0.8混合。

3.一种用于实现权利要求1所述的一种综合利用泥饼反混干化粘性污泥的方法的装置，其特征在于：包括通过管道依次连接的第一螺旋输送机，混合搅拌机，第二螺旋输送机以及分层式自然晾晒场；该第一螺旋输送机具有用于添加粘性污泥和除臭杀菌剂的入料口，该混合搅拌机具有用于添加污泥颗粒的加料口。