CN217628054U - 一种污泥和煤矸石处理装置及污泥和煤矸石处理装置组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种污泥和煤矸石处理装置及污泥和煤矸石处理装置组，污泥和煤矸石处理装置包括收纳池和设置在收纳池内的隔离坝；收纳池包括底面和围住底面的围堰，底面相对于水平地面为倾斜，且与水平地面相连；隔离坝将收纳池分为污泥池和渗滤液曝气池，污泥池位于倾斜底面的上游侧，渗滤液曝气池位于倾斜底面的下游侧，渗滤液曝气池中安装有曝气机；还包括用于将污泥池中产生的渗滤液转移到渗滤液曝气池的渗滤液转移管。本实用新型具有综合利用污泥和煤矸石的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污泥和煤矸石处理装置及污泥和煤矸石处理装置组。
背景技术
随着经济的快速发展，污水排放量不断扩大，同时环保力度也不断强化，污水处理厂产生的剩余污泥的处理与处置难题日益显现，已经成为制约整个污水处理行业可持续发展的瓶颈问题。对于大型的污水处理厂，采用消化、热解、焚烧和制砖等技术进行处理能实现污泥的减量化和资源化利用；对于处理规模小于3万m3/d的位于小城镇的小型污水处理厂，受成本、技术、运营管理水平等限制，目前主要以填埋为主，在填埋过程中往往引发了二次污染和新的环境问题。
煤矿等矿山企业在生产过程中产生大量的煤矸石等废弃物，堆放这些煤矸石也需要一定量的土地，同时对环境造成污染。目前，国内对煤矸石治理和利用的形式多种多样，如利用煤矸石作为建筑材料、燃料和化工原料等，也有很多地方把煤矸石等废弃物直接堆积成煤矸石山，在煤矸石上部覆盖土壤，再进行种植，但土壤下部的煤矸石保水性很差，造成上部土壤层缺水，树木或农作物很难成活。因此如何合理又经济地利用这些废弃的煤矸石成为各大煤矿企业的一个难题。
发明内容
为了解决位于小城镇的小型污水处理厂产生的剩余污泥在填埋过程中引发的二次污染和新的环境问题，以及废弃的煤矸石的处理难题，本实用新型提供一种操作简单、投资少的污泥和煤矸石处理装置及污泥和煤矸石处理装置组，将煤矸石的处理与剩余污泥的资源化利用结合起来，走以废治废的道路。
本实用新型所述污泥和煤矸石处理装置，包括收纳池和设置在收纳池内的隔离坝；收纳池包括底面和围住底面的围堰，底面相对于水平地面为倾斜，且与水平地面相连；隔离坝将收纳池分为污泥池和渗滤液曝气池，污泥池位于倾斜底面的上游侧，渗滤液曝气池位于倾斜底面的下游侧，渗滤液曝气池中安装有曝气机；还包括用于将污泥池中产生的渗滤液转移到渗滤液曝气池的渗滤液转移管。
为了防止污水渗出，围堰由外侧的煤矸石-土壤混合层和内侧的第一防渗层构成；隔离坝包括由土壤堆积而成的土壤层和第二防渗层，第二防渗层位于土壤层的一侧或两侧，各防渗层与收纳池的底面相连。
为了提高防渗效果，第一防渗层和第二防渗层均为素土夯实层或均为防渗薄膜，在为素土夯实层时，素土夯实层厚度为0.5米，在为防渗薄膜时，防渗薄膜的厚度为1-2 毫米。
为了保护防渗薄膜，在第一防渗层和第二防渗层均为防渗薄膜时，在防渗薄膜的两面铺设细砂层。
为了方便渗滤液流动，收纳池底面倾斜程度为1-3％的水流坡度。
为了方便作业，收纳池底面为矩形，边长为20-50米，围堰高出收纳池底面1-2米。
为了使污泥池和渗滤液曝气池发挥最佳作用，在收纳池底面中，污泥池的底面占四分之三，渗滤液曝气池的底面占四分之一。
为了提高围堰的稳定性，围堰的两侧面为斜面，底部宽度宽于顶部宽度。
为了方便渗滤水及时进入渗滤液曝气池，渗滤液转移管埋设在隔离坝底部，连通污泥池和渗滤液曝气池，在渗滤液转移管上安装有滤网用于阻挡污泥进入渗滤水曝气池。
本实用新型还提供一种污泥和煤矸石处理装置组，其由若干个上述的污泥和煤矸石处理装置连接而成。每个污泥和煤矸石处理装置的围堰四边中的任一条边均可以与相邻的一个污泥和煤矸石处理装置共用。
有益效果：本实用新型的污泥和煤矸石处理装置能够同时对剩余污泥和废弃的煤矸石进行处理，将煤矸石和剩余污泥混合改造成适合植物生长的用地，实现废弃物的利用，减轻对环境造成的负荷，同时对来自污泥的渗滤水进行曝气处理，降低污染；通过对围堰、隔离坝进行防渗设计，而防止污水渗出；通过将防渗层设为素土夯实层或防渗薄膜，而提高防渗效果；通过在防渗薄膜的两面铺设细砂层，而保护防渗薄膜；通过将收纳池底面倾斜程度设为1-3％的水流坡度，而方便渗滤液流动；通过对收纳池的形状进行设计，而方便作业；通过对污泥池和渗滤液曝气池的底面大小进行设计，而使污泥池和渗滤液曝气池发挥最佳作用；通过将围堰的两侧面设为斜面，而提高围堰的稳定性；通过将渗滤液转移管埋设在隔离坝底部，连通污泥池和渗滤液曝气池，在渗滤液转移管上安装有滤网用于阻挡污泥进入渗滤水曝气池，而方便渗滤水及时进入渗滤液曝气池。
附图说明
图1为本实用新型污泥和煤矸石处理装置的结构示意图；
图2为本实用新型污泥和煤矸石处理装置的俯视图；
图3为污泥和煤矸石处理装置组的结构示意图；
图中，1、污泥池；2、渗滤液曝气池；3、围堰；4、隔离坝；5、曝气机；6、渗滤液转移管。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例
如图1-2所示，一种污泥和煤矸石处理装置，包括收纳池和设置在收纳池内的隔离坝4；收纳池包括底面和围住底面的围堰3，底面相对于水平地面为倾斜，且与水平地面相连；隔离坝4将收纳池分为污泥池1和渗滤液曝气池2，污泥池1位于倾斜底面的上游侧，渗滤液曝气池2位于倾斜底面的下游侧，渗滤液曝气池2中安装有曝气机5；还包括用于将污泥池1中产生的渗滤液转移到渗滤液曝气池2的渗滤液转移管6。
上述围堰3的两侧面为斜面，底部宽度宽于顶部宽度，围堰3由外侧的煤矸石-土壤混合层和内侧的第一防渗层构成；隔离坝4包括由土壤堆积而成的土壤层和第二防渗层，第二防渗层位于土壤层的两侧，各防渗层与收纳池的底面相连。第一防渗层和第二防渗层均为素土夯实层，素土夯实层厚度为0.5米。
上述收纳池底面倾斜程度为3％的水流坡度。收纳池底面为矩形，边长为50米，围堰3高出收纳池底面2米。在收纳池底面中，污泥池1的底面占四分之三，渗滤液曝气池2的底面占四分之一。
上述渗滤液转移管6埋设在隔离坝4底部，连通污泥池1和渗滤液曝气池2，在渗滤液转移管6上安装有滤网用于阻挡污泥进入渗滤水曝气池。
如图3所示，还提供一种污泥和煤矸石处理装置组，其由若干个上述的污泥和煤矸石处理装置连接而成。
在实际使用本实用新型污泥和煤矸石处理装置进行处理时，按如下步骤实施：
(1)依据煤矿企业的设计产量计算煤矸石山的大小、范围。
(2)把煤矸石山规划成方格网状结构，每个方格为边长为50米的矩形田块。
(3)在矩形田块的四周堆积煤矸石和土壤作为外层，并在外层内侧采用素土进行夯实形成素土夯实层作为内层，内层厚度为0.5米，内层底部和矩形田块相连，以提高防渗效果，外层和内层形成为围堰3；围堰3高出矩形田块上表面2米，围堰3的两侧面为斜面，以提高围堰3的稳定性。
(4)矩形田块设计成3％的水流坡度。
(5)矩形田块坡面的上游四分之三部分设计为污泥池1，下游的四分之一部分设计为渗滤液曝气池2；污泥池1和渗滤液曝气池2之间设有隔离坝4，隔离坝4由采用土壤堆积制成的土壤层和位于土壤层两侧的素土夯实层构成，素土夯实层底部和矩形田块坡面相连，提高隔离坝4的防渗效果，隔离坝4底部设有渗滤液转移管6，渗滤液转移管 6的管口由无纺布包覆，仅使渗滤液通过并阻止污泥通过。渗滤液曝气池2内设有曝气机5，用于对渗滤液进行好氧曝气。
(6)在污泥池1中排放剩余污泥，剩余污泥来源于污水处理厂，在排放剩余污泥过程中往污泥池1中撒入煤矸石，煤矸石的撒入量为剩余污泥体积的20-30％。
来自污水处理厂的剩余污泥中含有大量的厌氧菌、兼性菌和好氧菌，污泥池1进行厌氧和好养反应，同时剩余污泥渗透到煤矸石的缝隙中，煤矸石不断粉化、分解。
污泥池1产生的渗滤液通过渗滤液转移管6进入渗滤液曝气池2，曝气机5进行曝气，对渗滤液进行好氧处理，并及时将经曝气处理的废水引出渗滤液曝气池2进行后续处理。
(7)当污泥池1的纳泥量达到四分之三时停止排放剩余污泥，让污泥池1自然干涸；在泥床上覆盖土壤，减少臭气污染，覆盖的土壤的厚度为5-20厘米。
(8)保持污泥池1干涸状态30-60天，使污泥池1中的混合污泥在空气中进一步发生好氧堆肥的效应，灭活病原体、虫卵，使其无害化。
(9)根据需要还可以进一步加高围堰3和隔离坝4，并重复步骤(6)-(8)。
(10)不同的方格网状结构制成的污泥和煤矸石处理装置依次轮换作业。
(11)当煤矸石山充填到设计高度后停止排放剩余污泥，在煤矸石山上种植植物，改造成休闲公园，但要防止植物根系对防渗层的破坏。选种的植物应满足以下几点要求：①耐污能力强；②采用乡土物种，因土种植，因地制宜；③抗病能力强；④易于收获、便于处置；⑤茎叶茂密。
上述未特别提及的技术均参照现有技术。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，包括收纳池和设置在收纳池内的隔离坝；收纳池包括底面和围住底面的围堰，底面相对于水平地面为倾斜，且与水平地面相连；隔离坝将收纳池分为污泥池和渗滤液曝气池，污泥池位于倾斜底面的上游侧，渗滤液曝气池位于倾斜底面的下游侧，渗滤液曝气池中安装有曝气机；还包括用于将污泥池中产生的渗滤液转移到渗滤液曝气池的渗滤液转移管。
2.根据权利要求1所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，围堰由外侧的煤矸石-土壤混合层和内侧的第一防渗层构成；隔离坝包括由土壤堆积而成的土壤层和第二防渗层，第二防渗层位于土壤层的一侧或两侧，各防渗层与收纳池的底面相连。
3.根据权利要求2所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，第一防渗层和第二防渗层均为素土夯实层或均为防渗薄膜，在为素土夯实层时，素土夯实层厚度为0.5米，在为防渗薄膜时，防渗薄膜的厚度为1-2毫米。
4.根据权利要求3所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，在第一防渗层和第二防渗层均为防渗薄膜时，在防渗薄膜的两面铺设细砂层。
5.根据权利要求3或4所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，收纳池底面倾斜程度为1-3%的水流坡度。
6.根据权利要求5所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，收纳池底面为矩形，边长为20-50米，围堰高出收纳池底面1-2米。
7.根据权利要求6所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，在收纳池底面中，污泥池的底面占四分之三，渗滤液曝气池的底面占四分之一。
8.根据权利要求7所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，围堰的两侧面为斜面。
9.根据权利要求8所述的污泥和煤矸石处理装置，其特征在于，渗滤液转移管埋设在隔离坝底部，连通污泥池和渗滤液曝气池，在渗滤液转移管上安装有滤网用于阻挡污泥进入渗滤水曝气池。
10.一种污泥和煤矸石处理装置组，其特征在于，由若干个权利要求1-9中任一项所述的污泥和煤矸石处理装置连接而成。
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