CN114804553A - 黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，设备由脱水装置、好氧发酵装置和混合装置组成，河道淤泥打捞后，经脱水装置脱水至含水率60％左右；好氧发酵装置培养有机质菌种辅料；混合物料堆积发酵，经过生物无害化处理后，将处理后的淤泥应用于园林绿化，土壤改良，实现淤泥处置后的资源化利用；本发明还公开了黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，该方法技术成熟，便于产业化的推广应用，处理结果达到国家相关标准，实了河道淤泥无害化、减量化、稳定化、资源化的目标。

Description

黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备及其方法

技术领域

本发明属于黑臭水体底泥清淤技术领域，具体涉及黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备。

本发明还涉及黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法。

背景技术

黑臭水体是水体污染的一种极端现象，造成黑臭水体的主要污染源包括有机污染物、底泥再悬浮以及水体热污染等，城市水循环条件不足是引起黑臭水体的水动力学因素。

目前关于黑臭河道治理关键技术与实践的相关研究主要集中于如何运用工程技术进行河道治理，包括外源减排技术、内源控制技术、河流水质净化与生态修复技术等。现有河道淤泥处理技术主要包括：通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法；由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中的水下清淤方式；以及环保绞吸式清淤等环保清淤方式。

淤泥处置存在着处理方式单一、资源化利用率低下、无害化处理设施匮乏等问题。城市发展中由于对淤泥处置问题重视程度不够，淤泥处置能力的严重不足、处置手段的严重落后形成了尖锐的矛盾，大量湿泥随意外运、简单填埋或堆放使许多城市河道出现了堵塞的现象。这种问题势必影响到人民的正常生活，对于城市功能的正常发挥产生不利影响。因此，改变现状的淤泥处置方式和模式是迫在眉睫和必须解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，以综合解决黑臭河道底泥清淤、淤泥脱水，以及河道淤泥中有机质、总养分含量低，矿物油含量超标严重的问题。

本发明的另一个目的是提供黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法。

本发明所采用的第一个技术方案是，黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，包括垃圾分拣机，垃圾分拣机依次连接储泥罐、立式搅拌机、浓缩机、卧式搅拌机、脱水机和物料混合塔，立式搅拌机和卧式搅拌机之间还连接有调理剂平台，垃圾分拣机与脱水机之间还连接有清水箱，清水箱与浓缩机之间分别设置有回流水管和清洗水管；

垃圾分拣机用于垃圾分离，将分离出的泥浆经过分砂机分砂后输送至储泥罐；

调理剂平台用于给立式搅拌机和卧式搅拌机添加絮凝剂。

本发明的第二个技术方案是，黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，采用黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，具体按以下步骤实施：

步骤1，通过垃圾分拣机进行垃圾分离，得到泥浆；

步骤2，泥浆浓缩；

步骤3，泥浆改性调理；

步骤4，压缩脱水；

步骤5，干化泥浆和处理污泥的混合。

本发明第二个技术方案的特点还在于：

其中步骤2中泥浆浓缩具体为：储泥罐输送泥浆的同时通过调理剂平台配入0.1-0.2‰的絮凝剂，通过立式搅拌机混合后输送至浓缩机中，泥浆在浓缩机中重力分层，上层清水通过泄流口排出；

其中泥浆经浓缩后含水率为95～97％；

其中步骤3中泥浆改性调理具体为：经步骤2浓缩后的泥浆输送至调理罐中进行改性反应，根据泥浆的干基重量计算改性脱水剂的重量并通过调理剂平台添加，通过卧式搅拌机搅拌30min；

其中步骤4中压缩脱水的过程为：

通过步骤3改性调理后的泥浆通过泥浆的输送并经卧式搅拌机混合 0.5-0.7‰的絮凝剂，泥浆凝结的絮状物输送至高压压滤机，经重力浓缩，预压脱水、高压压滤三个阶段，将淤泥压成含水率≤50％的泥饼；

其中步骤5中干化泥浆和处理污泥的混合具体为：泥浆打捞后，脱水至含水率60％，河道干化泥浆和有机质菌种辅料按1:1混合，其中物料的有机质含量不小于18％；

其中在有机质菌种辅料的制备过程为：通过菌剂选育过程，选培处置河道淤泥的微生物菌剂，在好氧发酵装置内，将有机质辅料脱水后与菌种混合后扩大培养，经过发酵熟化，得到有机质菌种辅料；

其中混合物料进行堆积发酵，每间隔3天翻抛一次，15天后，发酵成熟，可以作为营养土进行覆土栽培使用。

本发明的有益效果是：

本发明的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备将淤泥经过生物无害化处理后应用于园林绿化，土壤改良，实现淤泥处置后的资源化利用；该工艺技术成熟，便于产业化的推广应用，处理结果达到国家相关标准，实了河道淤泥无害化、减量化、稳定化、资源化的目标。

附图说明

图1是本发明的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备结构图；

图2是本发明的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备实施例中淤泥处置工艺流程图；

图3是本发明的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法处理污泥前后的指标对比图。

图中，1.垃圾分拣机，2.储泥罐，3.立式搅拌机，4.浓缩机，5.卧式搅拌机，6.脱水机，7.物料混合塔，8.调理剂平台，9.清水箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，如图1所示，包括垃圾分拣机1，垃圾分拣机1依次连接储泥罐2、立式搅拌机3、浓缩机4、卧式搅拌机5、脱水机6和物料混合塔7，所述立式搅拌机3和卧式搅拌机5 之间还连接有调理剂平台8，垃圾分拣机1与脱水机6之间还连接有清水箱 9，清水箱9与浓缩机4之间分别设置有回流水管和清洗水管；

垃圾分拣机1用于垃圾分离，将分离出的泥浆经过分砂机分砂后输送至储泥罐2；

调理剂平台8用于给立式搅拌机3和卧式搅拌机5添加絮凝剂。

本发明的实施过程：

1)配置絮凝剂(PAM)：在配药机上根据0.1％的浓度设定参数，提前 30分钟开启配药机配置PAM溶液；

2)准备改性脱水剂：改性脱水剂吨袋包装，用叉车将脱水剂运送至吨袋卸料机并联接在卸料机上，打开吨袋卸料口；

3)淤泥脱水

由绞吸船泵组泵送上来的泥浆用管道输送到岸上的机械脱水一体化设备；机械脱水一体化设备由垃圾分拣设备、淤泥调理、淤泥浓缩设备、淤泥压榨脱水设备、加药设备及干淤泥输送设备等组成。

1)垃圾和砂石分离：

垃圾分拣机1的具体过程为：泥浆经垃圾分拣机进行垃圾分离，分离排出的垃圾由车辆运送至垃圾处理站；分离垃圾后的泥浆通过管道输送至分砂机；泥浆输送至分砂机经分砂机隔筛不断将沉淀的砂石分离出来，砂石可作为建筑材料或回填材料利用；分砂后的泥浆用泥浆泵输送至储泥罐2；

2)泥浆浓缩

泥浆输送管道中在输送泥浆的同时通过调理剂平台8配入0.1-0.2‰的絮凝剂，通过立式搅拌机3混合后输送至浓缩机4中，泥浆在浓缩机4中重力分层，上层清水通过泄流口排出，部分回用于清洗滤带和溶解药剂；下层泥浆经浓缩后含水率在95-97％范围；

3)泥浆改性调理

经浓缩后的泥浆输送至调理罐中进行改性反应，根据泥浆的干基重量计算改性脱水剂的重量并添加，通过卧式搅拌机5搅拌30min；

4)压缩脱水

改性调理后的泥浆通过泥浆的输送并经管道混合器即卧式搅拌机5混合0.5-0.7‰的絮凝剂，泥浆凝结成大的絮状物并输送至高压压滤机，经重力浓缩，预压脱水、高压压滤三个阶段，在过滤网带的作用下，淤泥被压成含水率≤50％的泥饼；压滤出的水回到前级储泥池，泥饼由传送带输送至紧随的运输设备外运；

然后进行有机辅料培养：在实验室进行严格的初筛、诱变、复筛、鉴定、固体菌剂的制备等菌剂选育过程，选培适合处置河道淤泥的微生物菌剂，在好氧发酵装置内，将有机质辅料脱水后与菌种混合后扩大培养，经过七天的发酵熟化，菌种在发酵塔内加温生长，得到有机质菌种辅料；

淤泥打捞后，脱水至含水率60％左右，在混合装置内，河道干化淤泥：有机质菌种辅料＝50％:50％的混合比例混合，混合后物料的有机质含量控制在18％以上，由挖掘机、装载机运送到堆放场地；

混合无聊堆积发酵：堆料高度1.5米，旋耕翻堆机每间隔3天翻抛一次， 15天后，发酵成熟，可以作为营养土进行覆土栽培使用。发酵期间，物料应做好防止雨水浸淋；最后将泥饼外运至指定的场地作为绿化种植土进行综合利用。

实施例：

某河长12.5km，由于新河径流减少，新河出浴口以下河流已成为季节性河流，除洪水期外，峪口以下河道以无天然径流，非汛期的来水量主要为上游沿岸各乡镇生活、工业退水；某河道清淤工程治理段总长9.86km；河道治理清淤方法采用生态清淤船清淤+机械脱水化一体方案，清淤深度不小于 0.5m厚，清淤后对河底铺设50cm厚建筑垃圾再生材料，干化活化处理后的泥饼堆置在新堤防与老堤防之间的河滩地，做为绿植栽培土使用。经检测，新河河道淤泥中有机质、总养分含量极低，矿物油含量超标严重，不进行无害化处理将对环境造成严重污染；具体处理方式如图2所示：

1)河道淤泥的打捞及干化：淤泥打捞后，脱水至含水率60％左右；

2)干化淤泥和处理污泥的混合：河道干化淤泥：有机质菌种辅料＝1:1，混合后物料的有机质含量控制在18％以上；

3)混合物料堆积发酵：堆料高度1.5米，每间隔3天翻抛一次，15天后，发酵成熟，可以作为营养土进行覆土栽培使用。发酵期间，物料应做好防止雨水浸淋；

4)泥饼外运至指定的场地作为绿化种植土进行综合利用；

本项目利用河道淤泥与生物有机质辅料混合发酵，其中所含的高效微生物菌剂能够缩短发酵时间，加快淤泥的腐熟，堆肥过程中的高温发酵使物料中的致病菌、寄生虫卵基本被杀死，使物料成为适宜有效微生物生长的微生态环境。黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法有效实现了淤泥调理、淤泥浓缩、淤泥脱水、混合发酵与综合利用。

如图3所示，通过与《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》 GB/T23486-2009的标准限值进行对比，处理后的污泥，满足标准中所规定的限值，可以用来后续二次资源化再利用。

Claims (9)

1.黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，其特征在于，包括垃圾分拣机(1)，垃圾分拣机(1)依次连接储泥罐(2)、立式搅拌机(3)、浓缩机(4)、卧式搅拌机(5)、脱水机(6)和物料混合塔(7)，所述立式搅拌机(3)和卧式搅拌机(5)之间还连接有调理剂平台(8)，垃圾分拣机(1)与脱水机(6)之间还连接有清水箱(9)，清水箱(9)与浓缩机(4)之间分别设置有回流水管和清洗水管；

所述垃圾分拣机(1)用于垃圾分离，将分离出的泥浆经过分砂机分砂后输送至储泥罐(2)；

所述调理剂平台(8)用于给立式搅拌机(3)和卧式搅拌机(5)添加絮凝剂。

2.黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，采用权利要求1所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害设备，其特征在于，具体按以下步骤实施：

步骤1，通过垃圾分拣机(1)进行垃圾分离，得到泥浆；

步骤2，泥浆浓缩；

步骤3，泥浆改性调理；

步骤4，压缩脱水；

步骤5，干化泥浆和处理污泥的混合。

3.根据权利要求2所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述步骤2中泥浆浓缩具体为：储泥罐(2)输送泥浆的同时通过调理剂平台(8)配入0.1-0.2‰的絮凝剂，通过立式搅拌机(3)混合后输送至浓缩机(4)中，泥浆在浓缩机(4)中重力分层，上层清水通过泄流口排出。

4.根据权利要求3所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述泥浆经浓缩后含水率为95～97％。

5.根据权利要求2所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述步骤3中泥浆改性调理具体为：经步骤2浓缩后的泥浆输送至调理罐中进行改性反应，根据泥浆的干基重量计算改性脱水剂的重量并通过调理剂平台(8)添加，通过卧式搅拌机(5)搅拌30min。

6.根据权利要求2所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述步骤4中压缩脱水的过程为：

通过步骤3改性调理后的泥浆通过泥浆的输送并经卧式搅拌机(5)混合0.5-0.7‰的絮凝剂，泥浆凝结的絮状物输送至高压压滤机，经重力浓缩，预压脱水、高压压滤三个阶段，将淤泥压成含水率≤50％的泥饼。

7.根据权利要求2所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述步骤5中干化泥浆和处理污泥的混合具体为：泥浆打捞后，脱水至含水率60％，河道干化泥浆和有机质菌种辅料按1:1混合，其中物料的有机质含量不小于18％。

8.根据权利要求7所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述在有机质菌种辅料的制备过程为：通过菌剂选育过程，选培处置河道淤泥的微生物菌剂，在好氧发酵装置内，将有机质辅料脱水后与菌种混合后扩大培养，经过发酵熟化，得到有机质菌种辅料。

9.根据权利要求7所述的黑臭水体疏浚底泥干化和减毒降害方法，其特征在于，所述混合物料进行堆积发酵，每间隔3天翻抛一次，15天后，发酵成熟，可以作为营养土进行覆土栽培使用。

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