CN105417929A - 一种绿色污泥深度脱水剂及其在堆肥中的应用 - Google Patents

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Abstract

一种绿色污泥深度脱水剂及其在堆肥中的应用，它涉及一种脱水剂及其在堆肥中的应用。它要解决现有污泥脱水剂存在成本高、效果差以及不环保的问题。绿色污泥深度脱水剂由热改性硅藻土、改性淀粉、氧化镁和氯化镁或硫酸镁组成。应用：绿色污泥深度脱水剂作为调理剂应用到堆肥处理中。本发明绿色污泥深度脱水剂不含对人和土壤有害的混凝剂和污泥脱水剂组分，而且改性淀粉可以在堆肥过程中快速降解外，热改性硅藻土和镁盐均可显著提高土壤肥力。生产成本低、效果好，处理后污泥的含水率60％以下。有效减少污泥脱水后废液的环境污染，并提高污泥脱水后堆肥产品的肥效。有效解决堆肥过程中的臭气污染问题。显著降低污泥堆肥产品中重金属的生物毒性。

Description

一种绿色污泥深度脱水剂及其在堆肥中的应用
技术领域
本发明涉及一种脱水剂及其在堆肥中的应用。
背景技术
随着污水治理行业的发展，污泥处理问题已经引起了人们的广泛关注。众所周知，对污泥的处理要求是减量化、资源化和无害化，因此，污泥的处理实际包括两个方面，即处理和处置。处理是阶段性手段、处置是最终目的。
污泥组成成分复杂，变异大，水分比例极高且不易脱除，增加了处理难度，因此必须对污泥进行脱水处理，这一重要环节的好坏将直接影响循环水水质和环境，以及后期的处置应用是否得当。
目前污泥脱水剂分为两类，一类是无机药剂，包括铁系、铝系以及高分子无机药剂；另一类是有机高分子药剂，有阳离子型、阴离子型和非离子型，以聚丙烯酰胺为主体，且大部分采用单一药剂。无机药剂一般用于真空过滤和板框过滤，有机高分子药剂一般用于离心脱水和带式压滤脱水。上述污泥脱水剂普遍存在生产成本高、脱水性能差(脱水率仅为80％左右)、用量大，处理费用高，其使用费用占污水处理厂运行费用的30％-50％，并且脱水后的污泥在后期的处置应用中由于存在对人和土壤有害的物质，因此只能填埋或焚烧，不能资源化利用，无利于环保。
发明内容
本发明目的是解决现有污泥脱水剂存在成本高、效果差以及不环保的问题，而提供一种绿色污泥深度脱水剂及其在堆肥中的应用。
一种绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由60-92份的热改性硅藻土、5-20份的改性淀粉、2-5份的氧化镁和3-10份的氯化镁或硫酸镁组成。
一种绿色污泥深度脱水剂在堆肥中的应用：绿色污泥深度脱水剂作为调理剂应用到堆肥处理中。
本发明绿色污泥深度脱水剂的优点：
1、环保：不含有常规铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺、氧化钙等对人和土壤有害的混凝剂和污泥脱水剂组分。本发明一种绿色污泥深度脱水剂的各组分不仅对人无害，而且改性淀粉可以在堆肥过程中快速降解外，热改性硅藻土和镁盐均可显著提高土壤肥力。
2、成本低：本产品四种组分——硅藻土、改性淀粉、氯化镁、硫酸镁、氧化镁价格均便宜，因此复合脱水剂生产成本低。
3、效果好：(1)因此氧化镁、氯化镁或硫酸镁可以提高改性淀粉絮凝效果。(2)因为污泥絮体表面通常带负电，而镁离子带正电，因此镁盐能提高泥水混合物σ电位，起到压缩双电层，加快污泥絮凝作用。
4、堆肥是污泥深度脱水后的主要稳定化方法。改性淀粉作为碳源提高堆肥过程中微生物数量，可显著提高低温环境条件下堆体生物速度，缩短堆体升温时间，提高堆体温度、延长高温阶段时间，从而解决冬季堆体升温困难的问题。另外，改性淀粉可以明显改善污泥中生物可利用性C/N，减少氨气释放。
5、氯化镁或硫酸镁、氧化镁体系可以将污泥与氨氮、磷酸根形成鸟粪石，从而将氮、磷、镁这些营养元素以固态形式留在污泥堆肥产品中，有效减少污泥脱水后废液的环境污染，并提高污泥脱水后堆肥产品的肥效。
6、氯化镁或硫酸镁、氧化镁体系将氨氮、硫化物留在污泥堆肥系统中，可以有效将少高温堆肥过程中氨气，硫化氢释放，从而有效解决堆肥过程中的臭气污染问题。
7、氯化镁或硫酸镁、氧化镁体系减少重金属在土壤中的可移动性，起到钝化重金属的作用，显著降低污泥堆肥产品中重金属的生物毒性。
8、污泥堆肥产品施入土壤后，硅藻土可以吸附营养成分，明显延长化肥肥效，减少化肥施用量。
9、处理后污泥的含水率60％以下。
附图说明
图1为实施例中投加绿色污泥深度脱水剂前后污泥比阻的变化图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由60-92份的热改性硅藻土、5-20份的改性淀粉、2-5份的氧化镁和3-10份的氯化镁或硫酸镁组成。
上述的绿色污泥深度脱水剂的制备方法：按重量份数称取后混合均匀即可。
本实施方式中热改性硅藻土是硅藻土在200℃-500℃下加热1-5h。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由65份的热改性硅藻土、20份的改性淀粉、5份的氧化镁和10份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由70份的热改性硅藻土、19份的改性淀粉、2份的氧化镁和9份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由75份的热改性硅藻土、17份的改性淀粉、2.5份的氧化镁和5.5份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由80份的热改性硅藻土、11.5份的改性淀粉、2.5份的氧化镁和6份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由85份的热改性硅藻土、5份的改性淀粉、3份的氧化镁和7份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由88份的热改性硅藻土、6份的改性淀粉、2份的氧化镁和4份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由90份的热改性硅藻土、5份的改性淀粉、2份的氧化镁和3份的氯化镁或硫酸镁组成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是：改性淀粉为丙烯酰胺接枝淀粉、羟丙基淀粉、季铵型改性淀粉、叔铵型改性淀粉、淀粉磷酸酯、淀粉黄原酸酯、羧甲基淀粉、两性改性淀粉中的一种或多种按任意比组合。其它与具体实施方式一相同。
本实施方式中两性改性淀粉是由阳离子和阴离子醚化剂对淀粉进行双重变性处理，或是用两亲离子双重变性处理所得。
具体实施方式十：本实施方式绿色污泥深度脱水剂在堆肥中的应用：绿色污泥深度脱水剂作为调理剂应用到堆肥处理中。
本实施方式中绿色污泥深度脱水剂作为调理剂，是指绿色污泥深度脱水剂与污泥混合完成脱水后，添加秸秆、稻壳、木屑或堆肥熟料进行堆肥；其中秸秆、稻壳、木屑或堆肥熟料的用量占脱水后污泥总量的10％～50％。
上述过程中绿色污泥深度脱水剂起到调理剂的作用，绿色污泥深度脱水剂中的改性淀粉作为碳源提高堆肥过程中微生物数量，可显著提高低温环境条件下堆体生物速度，缩短堆体升温时间，提高堆体温度、延长高温阶段时间，从而解决冬季堆体升温困难的问题。另外，改性淀粉可以明显改善污泥中生物可利用性C/N，减少氨气释放。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例：
绿色污泥深度脱水剂，按重量份数由80份的热改性硅藻土、11.5份的改性淀粉、6份的氯化镁和2.5份的氧化镁组成。
上述的绿色污泥深度脱水剂的制备方法：按重量份数称取后混合均匀即可。
向浓缩池污泥(污泥浓度98％)中投加上述绿色污泥深度脱水剂(200mg/L)，搅拌20分钟后，结果如图1所示，污泥比阻由原来的11.5×1012m/kg下降到0.45×1012m/kg。本实施例的绿色污泥深度脱水剂，应用在含水率95％～99.5％的污泥环境中，经压滤机脱水后污泥含水率低于60％。
脱水后的污泥添加秸秆、稻壳、木屑或堆肥熟料进行堆肥，其中改性淀粉作为碳源提高堆肥过程中微生物数量，可显著提高低温环境条件下堆体升温速度，缩短堆体升温时间，提高堆体温度、延长高温阶段时间，从而解决冬季堆体升温困难的问题。另外，改性淀粉可以明显改善污泥中生物可利用性C/N，减少氨气释放。氯化镁、氧化镁体系可以将污泥与氨氮、磷酸根形成鸟粪石，从而将氮、磷、镁这些营养元素以固态形式留在污泥堆肥产品中，有效减少污泥脱水后废液的环境污染，并提高污泥脱水后堆肥产品的肥效。氯化镁、氧化镁或硫酸镁体系将氨氮、硫化物留在污泥堆肥系统中，可以有效将少高温堆肥过程中氨气，硫化氢释放，从而有效解决堆肥过程中的臭气污染问题。氯化镁、氧化镁或硫酸镁体系减少重金属在土壤中的可移动性，起到钝化重金属的作用，显著降低污泥堆肥产品中重金属的生物毒性。污泥堆肥产品施入土壤后，硅藻土可以吸附营养成分，明显延长化肥肥效，减少化肥施用量。

Claims (10)

1.一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于：它按重量份数由60-92份的热改性硅藻土、5-20份的改性淀粉、2-5份的氧化镁和3-10份的氯化镁或硫酸镁组成。
2.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由65份的热改性硅藻土、20份的改性淀粉、5份的氧化镁和10份的氯化镁或硫酸镁组成。
3.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由70份的热改性硅藻土、19份的改性淀粉、2份的氧化镁和9份的氯化镁或硫酸镁组成。
4.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由75份的热改性硅藻土、17份的改性淀粉、2.5份的氧化镁和5.5份的氯化镁或硫酸镁组成。
5.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由80份的热改性硅藻土、11.5份的改性淀粉、2.5份的氧化镁和6份的氯化镁或硫酸镁组成。
6.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由85份的热改性硅藻土、5份的改性淀粉、3份的氧化镁和7份的氯化镁或硫酸镁组成。
7.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由88份的热改性硅藻土、6份的改性淀粉、2份的氧化镁和4份的氯化镁或硫酸镁组成。
8.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它按重量份数由90份的热改性硅藻土、5份的改性淀粉、2份的氧化镁和3份的氯化镁或硫酸镁组成。
9.根据权利要求1所述的一种绿色污泥深度脱水剂，其特征在于它改性淀粉为丙烯酰胺接枝淀粉、羟丙基淀粉、季铵型改性淀粉、叔铵型改性淀粉、淀粉磷酸酯、淀粉黄原酸酯、羧甲基淀粉、两性改性淀粉中的一种或多种按任意比组合。
10.如权利要求1所述一种绿色污泥深度脱水剂的应用，其特征在于绿色污泥深度脱水剂作为调理剂应用到堆肥处理中。
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