CN113969202A - 一种废塑料协同污泥处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种废塑料协同污泥处理的方法，包括：以下步骤：S1：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液；S2：将第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液；S3：将第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液；S4：对第三混合浆液进行深度脱水处理，得到泥饼；S5：对泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料；S6：将碎塑料与污泥粉末按比例混合进行造粒处理。本发明实现了废塑料的资源化能源化利用，并得到高热值环保颗粒燃料，可替代化石燃料进入生物质锅炉燃烧，在妥善处理废塑料的同时，也能有效地解决能源短缺的问题。
Description
技术领域
本申请涉及废塑料处理技术领域，尤其涉及一种废塑料协同污泥处理的方法。
背景技术
我国塑料工业是国民经济的支柱产业之一，已步入世界塑料大国的行列。目前人们所用的塑料大部分是由石油化工产品生产的，其中约75％的塑料都是石油基塑料，约20％的再生塑料也基本是由石油基塑料再生制得的。
目前塑料废弃物的处理方法主要有高温焚烧、填埋和回收利用三种。废弃物焚烧处理会释放出大量有害气体，产生二次污染；填埋需大量占用可耕地面积，会加剧土地资源的匮乏危机，同时，将大量废弃物置于地下，断绝了与阳光和空气的接触，降解更困难；回收利用对于分离困难的一次性塑料制品、地膜等，无论是从经济或实践上讲都很困难。
在当前城市化建设快速发展的形势下，污泥的整体产生量在不断增加，这也是当前污水处理厂面临的主要难题之一。污泥处理目前有卫生填埋、厌氧消化、好氧发酵、干化焚烧等方法。其中卫生填埋的填埋容量有限，且污泥渗滤液极易造成二次污染，近年来填埋场拒绝接受污泥的案例屡见不鲜，填埋的处置方式将逐渐被摒弃；厌氧消化是目前国际上应用最广泛的污泥稳定化和资源化方法，但因我国污泥存在可生化性差、系统处理时间较长、污水净化费用较高等问题，在我国推行显得“水土不服”；好氧发酵最大的局限性在于肥料产生量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结，肥效低，不能用于农用，肥料无销路；干化焚烧是国内处理污泥的常规做法，该方法是将污泥脱水至40％左右，与一定量的辅助燃料进行混烧，但其能量利用价值不高，运往焚烧厂需要付费处理，若采用水泥窑协同处理则运行费用较高，处理量受水泥销量影响。
随着化石燃料逐渐枯竭，替代化石能源成为新能源开发领域的重要研究课题。废塑料与污泥的资源化利用不仅能降低垃圾的处理成本，还能产生有用的能源或资源，对“无废城市”建设和经济、社会的可持续性发展具有重要意义，为此，本发明提出一种废塑料协同污泥处理的方法。
发明内容
本申请实施例提供了一种废塑料协同污泥处理的方法，有效解决了污泥干化能源利用率不高和废塑料无法妥善处理的问题。
有鉴于此，本申请提供了一种废塑料协同污泥处理的方法，包括以下步骤：
S1：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液，所述第一混合浆液的pH小于7；
S2：将所述第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液；
S3：将所述第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液；
S4：对所述第三混合浆液进行深度脱水处理，得到泥饼；
S5：对所述泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料；
S6：将所述碎塑料与所述污泥粉末按比例混合进行造粒处理。
可选地，步骤S1中，所述酸碱调节剂为一水柠檬酸。
可选地，步骤S2中，所述絮凝剂为铝盐、聚丙烯酰胺和聚硅酸铝中的一种或多种。
可选地，步骤S2中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚硅酸铝，所述聚硅酸铝的添加量为1.0-1.5mg/kg.DS，所述聚丙烯酰胺的添加量为0.005-0.01L/kg.DS。
可选地，步骤S3中，所述改性稳定剂为氧化钙。
可选地，步骤S1中，所述第一混合浆液的pH为4～6。
可选地，步骤S4中，所述泥饼的含水率小于50％。
可选地，步骤S5中，所述污泥粉末的含水率为10％～15％。
可选地，步骤S2中，还包括：对所述第二混合浆液进行除臭处理；步骤S3中，还包括：对所述第三混合浆液进行除臭处理；步骤S5中，还包括：对所述泥饼进行除臭处理。
可选地，步骤S5中，还包括：对所述泥饼进行除尘处理；步骤S6中，还包括：对所述碎塑料与所述污泥粉末进行除尘处理。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种废塑料协同污泥处理的方法，其中，该方法包括以下步骤：S1：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液，第一混合浆液的pH小于7；S2：将第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液；S3：将第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液；S4：对第三混合浆液进行深度脱水处理，得到泥饼；S5：对泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料；S6：将碎塑料与污泥粉末按比例混合进行造粒处理。本发明通过将切碎的废塑料与干燥后的污泥粉末按比例混合造粒，实现了废塑料的资源化能源化利用，并得到高热值环保颗粒燃料，可替代化石燃料进入生物质锅炉燃烧，在妥善处理废塑料的同时，也能有效地解决能源短缺的问题，对“无废城市”建设以及对经济、社会的可持续性发展具有重要意义。
附图说明
图1为本申请实施例中废塑料协同污泥处理的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请提供了一种废塑料协同污泥处理的方法的一个实施例，具体请参阅图1。
本实施例中的废塑料协同污泥处理的方法包括以下步骤：
101：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液，第一混合浆液的pH小于7；
102：将第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液；
103：将第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液；
104：对第三混合浆液进行深度脱水处理，得到泥饼；
105：对泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料；
106：将碎塑料与污泥粉末按比例混合进行造粒处理。
需要说明的是：本废塑料协同污泥处理的方法通过将切碎的废塑料与干燥后的污泥粉末按比例混合造粒，实现了废塑料的资源化能源化利用，并得到高热值环保颗粒燃料，可替代化石燃料进入生物质锅炉燃烧，在妥善处理废塑料的同时，也能有效地解决能源短缺的问题，对“无废城市”建设以及对经济、社会的可持续性发展具有重要意义。
以上为本申请实施例提供的一种废塑料协同污泥处理的方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种废塑料协同污泥处理的方法的实施例二，具体请参阅图1。
本实施例中的废塑料协同污泥处理的方法包括以下步骤：
101：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液，第一混合浆液的pH小于7；优选地，第一混合浆液的pH为4～6，更为优选，第一混合浆液的pH为5。
102：将第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液。
需要说明的是：101和102中的步骤均在反应器中进行，用于对污泥预处理。具体的，将污泥输送至反应器内，先加入酸碱调节剂调节污泥的pH，然后投加絮凝剂，通过搅拌叶片搅拌均匀得到第二混合浆液。
103：将第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液，具体的，将污泥预处理后得到的第二混合浆液输送至调理池，并投加改性稳定剂，通过搅拌机搅拌均匀后得到第三混合浆液。
104：对第三混合浆液进行深度脱水处理，即将经过调理改性后的污泥进行深度脱水，得到泥饼；具体的，第三混合浆液在脱水设备中进行深度脱水处理，脱水设备中设置有滤液收集器，通过滤液收集器可以收集滤液并对滤液进行污水处理，其中脱水设备可以为污泥压滤机。
105：对泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末，具体的，将泥饼输送至干燥机，干燥机内设置有破碎装置，泥饼经破碎和干燥处理后，得到干燥后的污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料，具体的，将废塑料输送至破碎设备进行切碎，得到碎塑料储存于料仓中。
可以理解的是：在步骤105中，对泥饼和废塑料的处理可同时进行。
106：将碎塑料与污泥粉末按比例混合后进行造粒处理，该造粒处理在造粒机中进行。需要说明的是，碎塑料与污泥粉末可根据实际情况按任意比例混合，在本实施例中，碎塑料与污泥粉末的重量比为1:1。
步骤101中，使用的酸碱调节剂可以为一水柠檬酸，一水柠檬酸的添加量为0.005-0.008g/kg.DS。
步骤102中，使用的絮凝剂可以为铝盐、聚丙烯酰胺PAM和聚硅酸铝PSAA中的一种或多种。优选地，使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM和聚硅酸铝PSAA，其中聚硅酸铝PSAA的添加量为1.0-1.5mg/kg.DS，聚丙烯酰胺PAM的添加量为0.005-0.01L/kg.DS。
步骤103中，使用的改性稳定剂可以为氧化钙，氧化钙的添加量为0.05-0.2kg/kg.DS。
步骤104中，泥饼的含水率小于50％。
步骤105中，污泥粉末的含水率为10％～15％。
步骤102中，还包括：对第二混合浆液进行除臭处理；步骤103中，还包括：对第三混合浆液进行除臭处理；步骤105中，还包括：对泥饼进行除臭处理。具体的，在反应器、调理池和干燥机中分别设置除臭设备进行除臭处理，其中除臭设备可以为生物除臭设备。
步骤105中，还包括：对泥饼进行除尘处理；步骤106中，还包括：对碎塑料与污泥粉末进行除尘处理。具体的，在干燥机和造粒机中分别设置除尘器进行除尘处理，其中除尘器可以为纳米除尘器或风冷除尘器。
单独使用污泥或废塑料制作燃料和使用废塑料协同污泥一起制作燃料时的参数对比结果，如表1所示。
表1不同原料制作燃料参数对比表
由表1可知，单独处理污泥造粒制作燃料热值较低，而单独处理废塑料时硫含量及重金属含量较高。废塑料协同污泥处理进行造粒不但可以提高燃料热值，还可以解决废塑料单独处理时硫含量及重金属含量较高的问题。
具体实施时，将废塑料通过皮带输送进入破碎设备进行切碎，得到的碎塑料储存于第一料仓中。
将含水98％的污泥通过螺杆泵输送至反应器，先加入一水柠檬酸调节pH，调节后得到第一混合浆液，此时第一混合浆液的pH约为5；然后投加絮凝剂，并通过搅拌机搅拌均匀，得到预处理后的第二混合浆液；将第二混合浆液输送至调理池，保持连续搅拌，并分别先后按量向调理池内投加改性稳定剂，通过搅拌机搅拌均匀，得到第三混合浆液；使用高压柱塞泵将调理改性后的第三混合浆液输送进入压滤机进行深度脱水，将含水率降低至50％左右；深度脱水后得到泥饼，储存于第二料仓中待用，其中，深度脱水产生的滤液经收集排入污水处理厂处理达标后排放；第二料仓下方设有输送机，泥饼通过输送机输送至干燥机中，通过干燥机和干燥机内设置的破碎装置对泥饼进行破碎和干燥处理，得到干燥后的污泥粉末，干燥后的污泥粉末的含水率约为15％。
干燥后的污泥粉末与切碎后的碎塑料按比例混合后输送至造粒机进行造粒，得到环保颗粒燃料。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将污泥与酸碱调节剂混合，得到第一混合浆液，所述第一混合浆液的pH小于7；
S2：将所述第一混合浆液与絮凝剂混合，得到第二混合浆液；
S3：将所述第二混合浆液与改性稳定剂混合，得到第三混合浆液；
S4：对所述第三混合浆液进行深度脱水处理，得到泥饼；
S5：对所述泥饼依次进行破碎和干燥处理，得到污泥粉末；将废塑料进行切碎处理，得到碎塑料；
S6：将所述碎塑料与所述污泥粉末按比例混合进行造粒处理。
2.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸碱调节剂为一水柠檬酸。
3.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S2中，所述絮凝剂为铝盐、聚丙烯酰胺和聚硅酸铝中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S2中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚硅酸铝，所述聚硅酸铝的添加量为1.0-1.5mg/kg.DS，所述聚丙烯酰胺的添加量为0.005-0.01L/kg.DS。
5.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S3中，所述改性稳定剂为氧化钙。
6.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一混合浆液的pH为4～6。
7.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S4中，所述泥饼的含水率小于50％。
8.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S5中，所述污泥粉末的含水率为10％～15％。
9.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S2中，还包括：对所述第二混合浆液进行除臭处理；步骤S3中，还包括：对所述第三混合浆液进行除臭处理；步骤S5中，还包括：对所述泥饼进行除臭处理。
10.根据权利要求1所述的废塑料协同污泥处理的方法，其特征在于，步骤S5中，还包括：对所述泥饼进行除尘处理；步骤S6中，还包括：对所述碎塑料与所述污泥粉末进行除尘处理。
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2020
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