申请日2013.10.30
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污泥干化处理装置及处理方法。本发明所采用的技术方案为：污泥干化处理装置，包括污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置、混合装置、压滤装置;所述的污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置与混合装置的投料口连接，所述的混合装置的出料口与压滤装置连接。本发明的有益效果在于：A、生石灰投加量大大减少，B、污泥真正意义的减量化，C、项目占地小，D、运行药耗低，运行费用大大降低。
权利要求书
1.污泥干化处理装置，其特征在于：包括污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置、混合装 置、压滤装置;所述的污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置与混合装置的投料口连接， 所述的混合装置的出料口与压滤装置连接。
2.如权利要求1所述的污泥干化处理装置，其特征在于：该装置还包括生石灰贮存输送装置、 干化污泥输送装置;所述的生石灰贮存输送装置与生石灰计量投加装置连接，所述压滤装 置与干化污泥输送装置连接。
3.如权利要求1所述的污泥干化处理装置，其特征在于：所述的污泥计量输送装置为称重螺 旋输送机，所述的混合装置为连续出料式犁刀混合机，所述的生石灰计量投加装置为带有 精确计量装置的螺旋给料机，所述的压滤装置为带式压滤机，所述的带式压滤机具有压力 为5MP的低压区、10MP的中压区和15MP的高压区。
4.如权利要求2所述的污泥干化处理装置，其特征在于：所述的生石灰贮存输送装置包括料 仓和生石灰输送带，所述的化污泥输送装置为带式输送机。
5.一种用如权利1所述的污泥干化处理装置进行污泥干化处理方法，其特征在于包括以下步 骤：
a)将预干化的污泥由污泥计量输送装置经计量后输送至混合装置，同时生石灰经生石灰 计量投加装置称重后输送至混合装置;
b)污泥和生石灰在混合装置中混合均匀，得到混合物;
c)将步骤b)得到的混合物加入压滤装置压滤，既完成了污泥干化处理过程;
所述的污泥含水量为70%～85%，所述污泥与生石灰质量比为1：0.1～0.2;
所述压滤的压力为5MP～15MP。
6.如权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于：所述的污泥计量输送装置为称重螺 旋输送机，所述的混合装置为连续出料式犁刀混合机，所述的生石灰计量投加装置为带有 精确计量装置的螺旋给料机，所述的压滤装置为带式压滤机，所述的带式压滤机具有压力 为5MP的低压区、10MP的中压区和15MP的高压区。
7.如权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于：所述含水量为70%～85%的污泥经 处理处理后含水量小于60%。
8.如权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于：所述的污泥含水量为80%，所述生 石灰所述污泥与生石灰质量比为1：0.15。
9.如权利要求6所述的污泥干化处理方法，其特征在于包括以下步骤：
I)将预干化的污泥由称重螺旋输送机经计量后输送至连续出料式犁刀混合机，同时生石 灰经带有精确计量装置的螺旋给料机重后输送至连续出料式犁刀混合机;
II)污泥和生石灰在连续出料式犁刀混合机中混合均匀，得到混合物;
III)将步骤b)得到的混合物连续进入带式压滤机压滤，经压力为5MP的低压区、10MP 的中压区和15MP的高压区三段压滤，既完成了污泥干化处理过程;
所述的污泥含水量为80%，所述污泥与生石灰质量比为1：0.15。
说明书
污泥干化处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污泥干化处理装置及处理方法。
背景技术
随着城市污水处理设施建设逐步提速和污水集中处理率日益提高，污水处理厂的污泥产 生量急剧增长。根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有大幅度增长，2010年污 水排放量将达到440×108m3/d;2020年污水排放量达到536×108m3/d;污泥量通常占污水 量的0.3%～0.5%(体积)或者约为污水处理量的1%～2%(质量)。而且，若对污水再进行 深度处理，污泥量还会增加0.5～1倍。目前我国污水处理量和处理率不高(4.5%)，且城市 污水处理厂每年排放污泥大约900万吨，而且还以每年大约10%的速度增长。污泥无害化处 理的严峻态势极大的滞后了我国环境保护及治理的步伐，引起了政府及相关部门的高度关注。
国家“十二五”规划，我国将日增污水处理能力4500万吨，城市污水集中处理率达70%， 我国污泥产生量还在大幅攀升。而且城市污泥具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭、有毒 有害等特点，不处理或处置不当必将导致污染物入侵地下水、恶臭气体侵蚀大气等严重的二 次污染事故。
目前，污泥深度脱水多数采用的是石灰干化脱水技术：该技术适合改建及已建污水厂， 进泥含水率在80%左右，污泥通过与石灰充分混合反应后，含水率下降到70%左右，之后再 进入污泥干化场进行晾晒堆放，经堆放3天后含水率下降到60%以下，之后再外运处置。
该技术因需要占用大量土地，污泥处理周期长，且因加入石灰比例高达30%(即每处理 1吨含水率80%的污泥，需要投加300公斤生石灰)而导致污泥没有减量化。因此，急需开 发一套适用于已建/改建污水处理厂的技术。
具体表现：
1、石灰投加量高：每处理1吨含水率80%的污泥，需要投加300公斤生石灰。相当于处 理1吨绝干污泥须增加1.5吨石灰;
其反应机理：
将污泥与细石灰均匀混合，石灰与污泥中所含的水分发生如下反应：
1kgCaO+0.32kgH2O->1.32kgCa(OH)2+1177kJ
根据这一反应，每投加1公斤的氧化钙有0.32的水被结合成为氢氧化钙，反应所生成的 热可蒸发约0.5公斤的水。生石灰与水反应生产氢氧化钙后，会继续与污泥中的其他物质发 生进一步的反应，如生成物氢氧化钙与CO2的反应：
1.32kgCa(OH)2+0.78kgCO2->1.78kgCaCO3+0.32kgH2O+2212kJ
这一反应会进一步增加固体物的总量、发热蒸发一部分水，进而增加处理后污泥的含固 量。
2、污泥增量而不是减量：以处理1吨绝干污泥为例，处理前含水率为80%，其体积V1=5 吨，处理后含水率为60%，因增加了1.5吨生石灰，故其体积V2=6.25吨，即处理后的污泥 重量比处理前增加了1.25吨;
3、项目占地大：经过石灰与污泥的混合反应后的污泥，其污泥含水率一般都在70%左右， 还达不到国家标准要求的60%以下的指标。故经过处理后的污泥都需要在一个特定的区域进 行堆置晾晒，堆置晾晒时间约3天，因此占地面积太大。因石灰干化法一般是基于改建及已 建成污水厂，多数污水厂内一般不会预留太多项目用地，因此该工艺一直受到制约。
4、运行药耗高：生石灰市场价约500元/吨，则运行药耗为750元/吨(以绝干污泥计);
发明内容
本发明的目的在于提供一种场地，运行经济，干化效果好的污泥干化处理装置。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
污泥干化处理装置，包括污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置、混合装置、压滤装 置;所述的污泥计量输送装置、生石灰计量投加装置与混合装置的投料口连接，所述的混合 装置的出料口与压滤装置连接。
该装置还包括生石灰贮存输送装置、干化污泥输送装置;所述的生石灰贮存输送装置与 生石灰计量投加装置连接，所述压滤装置与干化污泥输送装置连接。
所述的污泥计量输送装置为称重螺旋输送机，所述的混合装置为连续出料式犁刀混合机， 所述的生石灰计量投加装置为带有精确计量装置的螺旋给料机，所述的压滤装置为带式压滤 机，所述的带式压滤机具有压力为5MP的低压区、10MP的中压区和15MP的高压区。
所述的生石灰贮存输送装置包括料仓和生石灰输送带，所述的化污泥输送装置为带式输 送机。
本发明的另目的在于提供一种所述的污泥干化处理装置进行污泥干化处理方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案包括以下步骤：
a)将预干化的污泥由污泥计量输送装置经计量后输送至混合装置，同时生石灰经生石灰 计量投加装置称重后输送至混合装置;
b)污泥和生石灰在混合装置中混合均匀，得到混合物;
c)将步骤b)得到的混合物加入压滤装置压滤，既完成了污泥干化处理过程;
所述的污泥含水量为70%～85%，所述污泥与生石灰质量比为1：0.1～0.2;
所述压滤的压力为5MP～15MP。
所述的污泥计量输送装置为称重螺旋输送机，所述的混合装置为连续出料式犁刀混合机， 所述的生石灰计量投加装置为带有精确计量装置的螺旋给料机，所述的压滤装置为带式压滤 机，所述的带式压滤机具有压力为5MP的低压区、10MP的中压区和15MP的高压区。
所述含水量为70%～85%的污泥经处理处理后含水量小于60%。
所述的污泥含水量为80%，所述生石灰所述污泥与生石灰质量比为1：0.15;
所述的污泥干化处理方法，优选的包括以下步骤：
I)将预干化的污泥由称重螺旋输送机经计量后输送至连续出料式犁刀混合机，同时生石 灰经带有精确计量装置的螺旋给料机重后输送至连续出料式犁刀混合机;
II)污泥和生石灰在连续出料式犁刀混合机中混合均匀，得到混合物;
III)将步骤b)得到的混合物连续进入带式压滤机压滤，经压力为5MP的低压区、10MP 的中压区和15MP的高压区三段压滤，既完成了污泥干化处理过程;
所述的污泥含水量优选为80%，所述污泥与生石灰质量比优选为1：0.15。
本发明技术方案原理为：
首先是污泥与生石灰进入混合装置，混合作用形成的流化床便促使生石灰与污泥中的水 分发生放热反应。不断投入的后续污泥总能进入被预热的流化床中，并且在进料区就同反应 的产物相遇，生石灰迅速与大比表面积的污泥接触、反应、放热，保证最快的混合与反应， 所生成的热量高效率的将混合装置中的空气加热，加速水分的蒸发，混合反应后的物料在底 部排出。
然后经过高效混合后的混合物再进入压滤装置。可根据污泥性质不同，分为3个压区， 低压区压力5MPa，高压区压力10MPa，高压区压力15MPa;通过三个区段的逐步挤压，处 理后的污泥含水率能达到60%以下，满足国家污泥处理相关指标。
本发明的有益效果在于：
A、生石灰投加量大大减少：石灰干化法是利用生石灰与污泥结合产生的热量，将污泥 逐步蒸干的过程，因此石灰投加量高。本工艺仅投加少量石灰，每处理1吨含水率80%的污 泥，需要投加30公斤生石灰。相当于处理1吨绝干污泥须增加0.15吨石灰;
B、污泥真正意义的减量化：以处理1吨绝干污泥为例，处理前含水率为80%，其质量 M1=5吨;处理后含水率为60%，因增加了0.15吨生石灰，故其质量M2=2.875吨，即处 理后的污泥重量比处理前减少了2.125吨;
C、项目占地小：经过石灰与污泥的混合反应后的污泥，直接进入特种压滤机进行挤压 处理，处理后的污泥含水率直接下降到60%以下，仅需1台设备的占地面积即可，占地面积 远小于石灰干化法。
D、运行药耗低：生石灰市场价约500元/吨，则运行药耗为75元/吨(以绝干污泥计)， 运行药耗仅石灰干化法的10%，运行费用大大降低。