CN111499138A - 一种河道污泥的资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道污泥的资源化处理方法，先以自动回旋粗格栅或振动筛加水冲洗去除大块垃圾以及石块，去除石块表面污染，提取可直接利用材料—石块、石子等，再往泥沙浆中加入高效复合酶和水稀释曝气进行好氧反应除黑除臭。生物处理后的泥浆进入高速泥砂分离系统，精准将大颗粒的中粗砂提取出来，剩余的泥浆则进入高速泥水分离系统添加絮凝剂进行快速固液分离，再加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺通过管道混合器反应后，进入压滤机脱水压榨成一定含水率的泥饼；泥饼检测浸出值不超标后可进行资源化处理。本发明针对不同的淤泥性质，通过不同设备的优化搭配，精准、高效处理。

Description

一种河道污泥的资源化处理方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是一种河道污泥的资源化处理方法。

背景技术

我国固体废弃物的存量和年排放量十分巨大，这类废料不仅要侵占大量的土地，污染周边地区的环境，并且每年都需要投入大量无法回收的废料处理资金，已成为企业沉重的包袱；随着工厂环保要求的提高，许多的砖瓦厂纷纷关闭停产。只有合理利用开发再生资源，发展新型材料才能达到节省社会资源、保护环境、解决污染的问题。

所以河道污泥的资源化处理成为解决上述问题的热门方案，但是在处理河道污泥的过程中会使用大量的清水从而产生大量的尾水，目前很多的做好是直接将尾水排出，从而产生了二次污染等问题。

目前我国城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺， 该工艺以去除BOD和SS为主要目标，对磷氮的去除能力低下，占地面积大，处理效率低。

河道湖泊淤泥是一种城市固体废弃物的重要种类之一。我国水运河道、江河湖泊等密布水网的河道疏浚就会产生大量淤泥。目前，我国对江河湖泊疏浚淤泥只采取临时堆埋的处理方法，占用土地同时会引起周围环境的二次污染。随着工业化、城市化进程的加速，建筑业也同时快速发展，相伴而产生的建筑垃圾日益增多，中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上。随处堆放的建筑垃圾不仅会造成安全隐患，还会对土壤、水以及空气造成污染。

如何有效地、因地制宜、循环利用河道湖泊淤泥对避免带来二次污染、资源再循环利用并应用代替传统的筑路材料、种植土、海绵土等、建设节约型社会具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种河道污泥的资源化处理方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种河道污泥的资源化处理方法，其包括以下步骤：

步骤1）河道淤泥通过绞吸泵吸或挖掘机清淤的方式，运送到处理厂内的蓄泥池；

步骤2）先以自动回旋粗格栅或振动筛加水冲洗的方式将河道污泥筛选出粒径为50mm以上的石块、垃圾以及5~50mm的石子，剩余5mm以下的粒径随着清洗水形成泥浆自流进去氧化曝气池；

步骤3）将稀释后的复合酶以400ml/min的速率通过计量泵加入到自流渠中和泥浆均匀混合后进去氧化曝气池；

步骤4）在氧化曝气池中使用射流曝气机进行好氧反应4小时或以上后，使用抽砂泵将已经曝气反应好的泥浆输送入泥砂分离系统，颗粒物通过震动以及旋流设备脱水精细筛分为0.5~2mm的粗砂、0.15~0.5mm的中细沙、0.075~0.15mm的粉粒，通过皮带机输送堆放；

步骤5）0.075mm以下的粒径随着泥浆水泵送进入高速泥水分离系统加入絮凝剂在斜板的作用下快速沉淀，上端清水溢流，下端沉淀后的10％含固率的泥浆通过泥浆泵再加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺通过管道混合器反应后，进入压滤机脱水压榨成含水率低于50％的泥饼；

步骤6）泥饼检测浸出值不超标后可进行资源化处理。

上述技术方案中，所述复合酶的使用方法为：将复合酶与水按照1:1000~1:5000的重量比稀释，视处理对象的污染严重程度按处理量1~10ppm的投加量均匀加入污泥中。

上述技术方案中，所述复合酶的处理温度为20~40℃。

上述技术方案中，所述复合酶，其组分按照重量比为：木瓜蛋白酶1~15％、菠萝蛋白酶1~15％、纤维素酶1~10％、溶菌酶0.5~5％、L-天冬氨酸酶 0.5~5％、酵母类提取物0.5~5％、酶抑制剂0.5~5％、酶稳定剂0.5~5％、蒸馏水30~80％。

上述技术方案中，所述的聚丙烯酰胺按照1：2000加水稀释，添加量为6500l/h；所述的聚合氯化铝按照1：100加水稀释，添加量为330l/h。

上述技术方案中，在步骤6）之前还包括：使用螺旋输送机将泥饼输送进搅拌设备，搅拌过程中投加2~5%质量比的重金属钝化剂，搅拌均匀后完成无害化处理；无害化处理后进行步骤6）。

上述技术方案中，所述资源化处理包括河道固废在环保免烧实心砖上的应用、河道固废在路基材料上的应用、河道固废在种植土上的应用以及河道固废在海绵土上的应用的一种或几种；其中，所述环保免烧实心砖的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石粉40~60%、砂5~10%、水泥10~25%和固化剂0.1~0.3‰；所述路基材料的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石子和/或粗砂40~60%、水泥5~10%、石灰1~3%和固化剂0.1~0.3‰；所述种植土的配方按照重量比包括：尾泥80~90%和腐殖土10~20%；所述海绵土的配方按照重量比包括：尾泥50~60%、椰糠20~30%、蚯蚓粪10~15%、腐殖土5~10％、细砂5~10%、粉粒5~10%。

上述技术方案中，所述步骤6）中，检测的方法为：A、使用底泥收集器，直接在河道中采集泥样；B、将采集到的泥样自然风干或在烘箱中烘干后作为样品；C、将干化块状的样品研磨成粉状；D、使用手持式快速检测设备对样品进行检测，读取数据；E、根据污染物偏差等级表格，确定污染程度；其中，所述的污染物偏差等级表格由以下操作得出：通过分析一定批量的检测数据分析手持式快速检测设备检测的数据与实验室检测的数据之间的差异，得出手持式快速检测设备检测的数据偏差的程度，并将偏差的程度分成不同的等级，制成表格。

上述技术方案中，将清洗河湖污泥的水使用管道混合器将絮凝剂以及污泥充分混合均匀后，通过水泥分离，去除75μm以上大粒径的物质，进入回水池二次沉淀后溢流入垂直流生物滤池，吸附水中的重金属以及氨氮、总磷、总氮，最后的清水再回用工艺始端河湖污泥的清洗；其中，所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，其离子度1800万，水解度18。

上述技术方案中，所述絮凝剂的用量：泥浆浓度为3％的泥浆投加1:2000稀释的聚丙烯酰胺45L/m³

本发明的有益效果是：可直接利用的材料高效净化，快速提取；加入复合酶，微量、高效除黑臭的同时打破大分子有机物对后续的泥浆处理筛分有帮助；处理工艺末端的尾泥相对元原总量大大减少；通过该方式处理过后的污泥，可以将重金属和有机污染物固化。针对不同的淤泥性质，通过不同设备的优化搭配，精准、高效处理。减轻对场地的要求，减少处置的体量，并将需要处置的淤泥零排放的资源化为建筑材料，全部以绿色健康的形态回用于社会。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明。

社会目前面对大体量的淤泥处置，如何以一种高效，低成本，无二次污染的方式来进行处置。本技术先经过好氧菌除臭后，精准提取出各种可直接利用的材料，减少需处置的淤泥总量后，再做零排放的资源化。

一种河道污泥的资源化处理方法，其包括以下步骤：

步骤1）河道淤泥通过绞吸泵吸或挖掘机清淤的方式，运送到处理厂内的蓄泥池。

步骤2）先以自动回旋粗格栅或振动筛加水冲洗的方式将河道污泥筛选出粒径为50mm以上的石块、垃圾以及5~50mm的石子，剩余5mm以下的粒径随着清洗水形成泥浆自流进去氧化曝气池。

步骤3）将稀释后的复合酶以400ml/min的速率通过计量泵加入到自流渠中和泥浆均匀混合后进去氧化曝气池；具体的，所述复合酶的使用方法为：将复合酶与水按照1:1000~1:5000的重量比稀释，视处理对象的污染严重程度按处理量1~10ppm的投加量均匀加入污泥中。所述复合酶的处理温度为20~40℃。所述复合酶，其组分按照重量比为：木瓜蛋白酶1~15％、菠萝蛋白酶1~15％、纤维素酶1~10％、溶菌酶0.5~5％、L-天冬氨酸酶 0.5~5％、酵母类提取物0.5~5％、酶抑制剂0.5~5％、酶稳定剂0.5~5％、蒸馏水30~80％。

步骤4）在氧化曝气池中使用射流曝气机进行好氧反应4小时或以上后，使用抽砂泵将已经曝气反应好的泥浆输送入泥砂分离系统，颗粒物通过震动以及旋流设备脱水精细筛分为0.5~2mm的粗砂、0.15~0.5mm的中细沙、0.075~0.15mm的粉粒，通过皮带机输送堆放。

步骤5）0.075mm以下的粒径随着泥浆水泵送进入高速泥水分离系统加入絮凝剂在斜板的作用下快速沉淀，上端清水溢流，下端沉淀后的10％含固率的泥浆通过泥浆泵再加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺通过管道混合器反应后，进入压滤机脱水压榨成含水率低于50％的泥饼；使用螺旋输送机将泥饼输送进搅拌设备，搅拌过程中投加2~5%质量比的重金属钝化剂，搅拌均匀后完成无害化处理。具体的，所述的聚丙烯酰胺按照1：2000加水稀释，添加量为6500l/h；所述的聚合氯化铝按照1：100加水稀释，添加量为330l/h。

步骤6）泥饼检测浸出值不超标后可进行资源化处理。

具体的，所述资源化处理包括河道固废在环保免烧实心砖上的应用、河道固废在路基材料上的应用、河道固废在种植土上的应用以及河道固废在海绵土上的应用的一种或几种；其中，所述环保免烧实心砖的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石粉40~60%、砂5~10%、水泥10~25%和固化剂0.1~0.3‰；所述路基材料的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石子和/或粗砂40~60%、水泥5~10%、石灰1~3%和固化剂0.1~0.3‰；所述种植土的配方按照重量比包括：尾泥80~90%和腐殖土10~20%；所述海绵土的配方按照重量比包括：尾泥50~60%、椰糠20~30%、蚯蚓粪10~15%、腐殖土5~10％、细砂5~10%、粉粒5~10%。

一种环保免烧实心砖的制备方法，用于制备如上述一种河道固废在环保免烧实心砖上的应用的环保免烧实心砖，其包括：步骤1）将尾泥、石粉、砂按照重量比称重混合并进行搅拌，搅拌均匀的混合物料A经振动筛筛分备用；步骤2）将混合物料A、水泥、固化剂按照重量比称重混合并进行搅拌，搅拌均匀的混合物料B经混粉机进行破碎，得到破碎产物；步骤3）将破碎产物通过压砖机进行压制成型，得到环保免烧实心砖。具体的，所述尾泥进一步脱水至含水率为20%。固化剂为土壤固化剂。土壤固化剂生产和使用均无污染，稀释后的固化剂水溶液无毒、无害，属于环境友好型和资源节约型的高科技新材料，可有效解决筑路材料污染问题。

河道固废在路基材料上的应用：粗砂是砂土中砾粒含量不大于25%，而粒径大于0.5毫米的含量超过总质量50%的砂。粗砂内摩擦系数大，其强度不受或很少受含水量影响，良好的砾石混合料，密实程度好；经合理铺筑碾压，可筑成稳定的路基，是填筑路基的很好的材料。石灰和水泥在建筑施工上的广泛应用使得它们自然成为固化土壤的首选。利用石灰改良土壤可以追溯到很久以前，以石灰、粉煤灰为固化原料的二灰土经常作为道路施工的基层材料。石灰、粉煤灰和水泥固化土壤的机理类似．包括结合土壤中的水分、形成胶凝成分来胶结土壤．堵塞土壤的毛细结构，从而形成强度和稳定性。固化剂为土壤固化剂。土壤固化剂生产和使用均无污染，稀释后的固化剂水溶液无毒、无害，属于环境友好型和资源节约型的高科技新材料，可有效解决筑路材料污染问题。

河道固废在种植土上的应用：腐殖土是传统的腐烂土由植物物质以及各类有机垃圾（如厨余）组成的一层混合物，腐殖土是森林中表土层树木的枯枝残叶经过长时期腐烂发酵后而形成。产业化后的腐殖土多为木材加工厂将木材碎料挖坑掩埋，待几个月后开采无处理直接出售。固废利用的种植土具有性质为透气不板结、有机物含量高、土壤酸碱平衡等，具备植物种植所需的养分及理化性能。

河道固废在海绵土上的应用：一种海绵土的制备方法，进行以下步骤：步骤1、将尾泥风干后破碎成粉状；步骤2、取适量椰糠浸泡在水中，待其吸水完全湿润后取出；步骤3、将尾泥、椰糠、蚯蚓粪、腐殖土、细砂、粉粒按比例添加入调节成30°倾斜的圆盘式搅拌机中搅拌均匀，并造成10-30mm的粒状海绵土。腐殖土是传统的腐烂土由植物物质以及各类有机垃圾（如厨余）组成的一层混合物，腐殖土是森林中表土层树木的枯枝残叶经过长时期腐烂发酵后而形成。产业化后的腐殖土多为木材加工厂将木材碎料挖坑掩埋，待几个月后开采无处理直接出售。椰糠是椰子外壳纤维粉末是加工后的椰子副产物或废弃物，一种纯天然的有机质介质。

具体的，所述步骤6）中，检测的方法为：A、使用底泥收集器，直接在河道中采集泥样；B、将采集到的泥样自然风干或在烘箱中烘干后作为样品；C、将干化块状的样品研磨成粉状；D、使用手持式快速检测设备对样品进行检测，读取数据；E、根据污染物偏差等级表格，确定污染程度；其中，所述的污染物偏差等级表格由以下操作得出：通过分析一定批量的检测数据分析手持式快速检测设备检测的数据与实验室检测的数据之间的差异，得出手持式快速检测设备检测的数据偏差的程度，并将偏差的程度分成不同的等级，制成表格。

具体的，将清洗河湖污泥的水使用管道混合器将絮凝剂以及污泥充分混合均匀后，通过水泥分离，去除75μm以上大粒径的物质，进入回水池二次沉淀后溢流入垂直流生物滤池，吸附水中的重金属以及氨氮、总磷、总氮，最后的清水再回用工艺始端河湖污泥的清洗；其中，所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，其离子度1800万，水解度18。所述絮凝剂的用量：泥浆浓度为3％的泥浆投加1:2000稀释的聚丙烯酰胺45L/m³。阴离子聚丙烯酰胺（APAM）是水溶性的高分子聚合物， 主要用于各种工业废水的絮凝沉降，沉淀澄清处理，如钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。由于其分子链中含有一定数量的极性基团，它能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）河道淤泥通过绞吸泵吸或挖掘机清淤的方式，运送到处理厂内的蓄泥池；

步骤2）先以自动回旋粗格栅或振动筛加水冲洗的方式将河道污泥筛选出粒径为50mm以上的石块、垃圾以及5~50mm的石子，剩余5mm以下的粒径随着清洗水形成泥浆自流进去氧化曝气池；

步骤3）将稀释后的复合酶以400ml/min的速率通过计量泵加入到自流渠中和泥浆均匀混合后进去氧化曝气池；

步骤4）在氧化曝气池中使用射流曝气机进行好氧反应4小时或以上后，使用抽砂泵将已经曝气反应好的泥浆输送入泥砂分离系统，颗粒物通过震动以及旋流设备脱水精细筛分为0.5~2mm的粗砂、0.15~0.5mm的中细沙、0.075~0.15mm的粉粒，通过皮带机输送堆放；

步骤5）0.075mm以下的粒径随着泥浆水泵送进入高速泥水分离系统加入絮凝剂在斜板的作用下快速沉淀，上端清水溢流，下端沉淀后的10％含固率的泥浆通过泥浆泵再加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺通过管道混合器反应后，进入压滤机脱水压榨成含水率低于50％的泥饼；

步骤6）泥饼检测浸出值不超标后可进行资源化处理。

2.根据权利要求1所述的一种河道污泥资源化处理方法，其特征在于：所述复合酶的使用方法为：将复合酶与水按照1:1000~1:5000的重量比稀释，视处理对象的污染严重程度按处理量1~10ppm的投加量均匀加入污泥中。

3.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：所述复合酶的处理温度为20~40℃。

4.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：所述复合酶，其组分按照重量比为：木瓜蛋白酶1~15％、菠萝蛋白酶1~15％、纤维素酶1~10％、溶菌酶0.5~5％、L-天冬氨酸酶 0.5~5％、酵母类提取物0.5~5％、酶抑制剂0.5~5％、酶稳定剂0.5~5％、蒸馏水30~80％。

5.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺按照1：2000加水稀释，添加量为6500l/h；所述的聚合氯化铝按照1：100加水稀释，添加量为330l/h。

6.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：在步骤6）之前还包括：使用螺旋输送机将泥饼输送进搅拌设备，搅拌过程中投加2~5%质量比的重金属钝化剂，搅拌均匀后完成无害化处理；无害化处理后进行步骤6）。

7.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：所述资源化处理包括河道固废在环保免烧实心砖上的应用、河道固废在路基材料上的应用、河道固废在种植土上的应用以及河道固废在海绵土上的应用的一种或几种；其中，所述环保免烧实心砖的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石粉40~60%、砂5~10%、水泥10~25%和固化剂0.1~0.3‰；所述路基材料的配方按照重量比包括：尾泥40~60%、石子和/或粗砂40~60%、水泥5~10%、石灰1~3%和固化剂0.1~0.3‰；所述种植土的配方按照重量比包括：尾泥80~90%和腐殖土10~20%；所述海绵土的配方按照重量比包括：尾泥50~60%、椰糠20~30%、蚯蚓粪10~15%、腐殖土5~10％、细砂5~10%、粉粒5~10%。

8.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤6）中，检测的方法为：A、使用底泥收集器，直接在河道中采集泥样；B、将采集到的泥样自然风干或在烘箱中烘干后作为样品；C、将干化块状的样品研磨成粉状；D、使用手持式快速检测设备对样品进行检测，读取数据；E、根据污染物偏差等级表格，确定污染程度；其中，所述的污染物偏差等级表格由以下操作得出：通过分析一定批量的检测数据分析手持式快速检测设备检测的数据与实验室检测的数据之间的差异，得出手持式快速检测设备检测的数据偏差的程度，并将偏差的程度分成不同的等级，制成表格。

9.根据权利要求1所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：将清洗河湖污泥的水使用管道混合器将絮凝剂以及污泥充分混合均匀后，通过水泥分离，去除75μm以上大粒径的物质，进入回水池二次沉淀后溢流入垂直流生物滤池，吸附水中的重金属以及氨氮、总磷、总氮，最后的清水再回用工艺始端河湖污泥的清洗；其中，所述的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，其离子度1800万，水解度18。

10.根据权利要求9所述的一种河道污泥的资源化处理方法，其特征在于：所述絮凝剂的用量：泥浆浓度为3％的泥浆投加1:2000稀释的聚丙烯酰胺45L/m³。