申请日2016.04.07
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F11/00; C02F11/14
摘要
本发明属于环保技术领域，涉及一种用于污泥固化的污泥固化剂(MPC胶泥材料)以及污泥固化减量一体化的方法，特别是涉及市政污水处理厂高含水率污泥和河道污泥的固化。取污水处理厂含水率94%~95%生活污泥100g，外掺一定质量分数(占污泥总重量)的氧化镁和磷酸二氢钾，其中n(MgO/KH2PO4)=1/4~1/5，硅灰作为固化剂的辅助材料，其占干胶凝的质量百分比为10%～40%。将磷酸二氢钾和轻烧氧化镁按照一定比例加到污泥中，搅拌均匀，然后将混合料倒在净浆模具中，在空气中养护成型，得到污泥固化体。本专利产品能够在短时间内，使污泥固化体含水率快速降低到60%以下，并且使得污泥体积快速降低30%，并达到污泥卫生填埋或用于改善土壤等要求。
权利要求书
1.一种固化污泥的污泥固化剂以及污泥固化减量一体化的方法，其特征在于：污水处理厂含水率94%~95%的生活污泥100g，外掺一定质量分数(占污泥总重量)的轻烧氧化镁和磷酸二氢钾，将磷酸二氢钾加到污泥中搅拌均匀后，加入轻烧氧化镁、辅助材料硅灰混合均匀，然后将混合料倒入模具中成型，空气中养护即可。
2.根据权利要求1所述的污泥固化剂及污泥固化减量一体化的方法，其特征在于：MPC胶凝材料的外掺质量分数(占污泥总重量)为20~40%，硅灰的外掺质量分数(占干凝胶总重量)为10~40%，氧化镁与磷酸二氢钾的物质的量比(M∶P)为4∶1~5∶1。
3.根据权利要求1所述的污泥固化剂及污泥固化减量一体化的方法，其特征在于：本专利产品所用的氧化镁为工业级轻烧氧化镁。
4.根据权利要求1所述的所述的污泥固化剂及污泥固化减量一体化的方法，其特征在于：本专利产品养护条件为空气中养护。
5.根据权利要求1所述的所述的污泥固化剂及污泥固化减量一体化的方法，其特征在于：本专利产品所用污泥固化剂可以构建骨架结构，固化后的污泥其含水率可在较短时间内降至60%以下，体积减少30%，满足污泥卫生填埋或用于改善土壤等要求。
说明书
一种生活污泥的固化减量化方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种用于固化污泥的污泥固化剂以及污泥固化减量一体化的方法，特别是涉及市政污水处理厂高含水率污泥和河道污泥的固化。
背景技术
随着城市化的快速发展以及环境要求的提高，城市污水处理率逐年提高，随之而来的是大量的污泥处置问题。污泥由于其体积庞大、组分复杂、含水率高、强度低，同时还含有丰富的有机质、大量病原菌、盐类以及重金属等难降解的有害物质，且伴有恶臭产生，这些不利因素给其运输、贮存和后续的资源化利用都带来了诸多不便。因此，目前污泥的处理处置已成为城市污水厂所面临的重大问题。
目前国内污泥的主要处理处置方法先通过污泥的预先调理技术，对污泥的进行浓缩、调理、脱水、稳定，降低污泥的含水率。由于污泥颗粒具有高度亲水性和特殊的絮体结构，使得污泥物理和化学性质极不稳定，处理难度和处理成本较大，因此在干燥、焚烧、填埋、建材等最终处置之前，需对污泥进行一系列的处理以改变其特性。固化减量技术是一种向污泥中添加具有骨架结构的固化材料降低污泥高含水率，提高污泥的脱水速率，改善其力学稳定性，同时降低污泥的体积，高效固定污泥中重金属等有害污染物，固化和减量技术一体化的预处理技术。它不仅高效低能、操作简单，而且可以快速有效地降低污泥的含水率，提高其力学稳定性，降低污泥的体积，同时也可以固定污泥中重金属等污染物，降低其环境迁移能力，这为污泥最终的无害化处置提供了先决条件，可以预期污泥的固化减量一体化技术将成为今后污泥预处理的主要手段之一。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种成分简单且固化性能优异的污泥固化剂，该固化剂主要含有磷酸盐、轻烧氧化镁和硅灰。主要解决问题之一在于针对现有污泥固化剂所存在的诸多技术问题而提供一种用于处理城市污水处理厂污泥的污泥固化剂，该污泥固化剂可以构建骨架结构，固化后的污泥其含水率可在较短时间内降至60%以下，满足污泥卫生填埋或用于改善土壤等要求。
该固化剂解决问题之二在于现有污泥固化剂使得污泥固化体养护时间长，该污泥固化剂具有快凝性能，能够快速的与污泥中的水分发生水化反应，缩短固化周期。
本发明可以通过以下技术方案实现。
作为本发明第一方面的一种用于处理城市污水处理厂污泥的污泥固化剂，占污泥湿重质量百分比为20～40%，其中n(氧化镁/磷酸盐)=1/4～1/5，硅灰作为固化剂的辅助材料，其占干胶凝的质量百分比为10%～40%。
其中所属的氧化镁为轻烧氧化镁，所述的磷酸盐为磷酸二氢钾。
作为本发明一种用于处理城市污水处理厂污泥的污泥固化剂处理污泥的方法，其特征在于，首先，按照一定配比，将含水率94～95%污水厂污泥和所述含水率94～95%污水厂污泥湿重质量百分比为20～40%所述的污泥固化剂加入到搅拌器中，然后进行混合搅拌，搅拌时间约5分钟，搅拌结束后，再将搅拌过的混合料倒入净浆模具中成型，脱模后于室温下养护1～7天后进行填埋或用于改善土壤。
与现有技术相比，本发明具有一下的优点和效果：
1.本发明工艺简单，操作方便;
2.由于本发明以轻烧氧化镁、磷酸二氢钾和硅灰为主要固化材料，本固化剂可以与污泥中的水分发生反应，降低污泥水分，且反应产物能形成骨架材料，使得污泥中的水分快速排出，固化后的污泥含水率短时间内降低到60%以下;
3.该固化剂具有快凝性能，能够缩短整个固化周期;
4.该固化剂具有较高的水化热，能够在负温环境(如-10℃)条件下正常施工，保证使得该固化剂环境适应性更强;
5.城市污水厂污泥经过固化处理后，得到的固化产物(磷酸镁钾)作为一种多元素缓释肥料，含有钾(K)、磷(P)、镁(Mg)三种植物生长所必需的营养元素，可实现安全填埋或土壤资源化利用。而且固化剂添加种类少，处理成本低，污染物处理较为彻底，因此具有较高的环境和经济效益。