申请日2009.05.12
公开(公告)日2010.08.04
IPC分类号F23G7/00; C02F11/14
摘要
污泥漫扩散脱水固化工艺涉及一种污泥脱水固化工艺。包括污泥陈化流程：(1)运输污泥到储存污泥的储泥池里，并在储泥池上加盖;(2)通过传输设备将污泥从储泥池传送到搅拌机进行搅拌;(3)根据搅拌机内的污泥的数量，在搅拌过程中，同时有序添加固化药剂，由搅拌机把污泥和固化药剂搅匀搅溶。养生工艺流程：把经过陈化的污泥运到水泥场地，摊成厚不大于50cm的堆垛，上层污泥较为干燥后，用翻抛机翻抛，使污泥尽可能多接触空气，加快脱水的蒸发。无害化处置：将经过养生工艺的污泥作为燃料焚烧。脱水效果好，脱水后的污泥可以作为燃料使用。
权利要求书
1.污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，包括
污泥陈化流程：
(1)运输污泥到储存污泥的储泥池里，并在储泥池上加盖;
(2)通过传输设备将污泥从储泥池传送到搅拌机进行搅拌;
(3)根据搅拌机内的污泥的数量，在搅拌过程中，同时有序添加固化药剂，由搅拌机把污泥和固化药剂搅匀搅溶;
养生工艺流程：
把经过陈化的污泥运到水泥场地，摊成厚不大于50cm的堆垛，上层污泥较为干燥后，用翻抛机翻抛，使污泥尽可能多接触空气，加快脱水的蒸发;
无害化处置：
将经过养生工艺的污泥作为燃料焚烧。
2.根据权利要求1所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，所述固化药剂，包括矿化剂、固化添加剂、偶联剂、缓凝剂和膨胀剂，
(1)污泥在矿化剂的作用下，迅速结合污泥空隙水、自由水并在污泥颗粒表面凝结;
(2)在固化添加剂的作用下，污泥能在短时间内基本成型，有一定塑性;
(3)在偶联剂的作用下改变颗粒表面性质，克服颗粒间的水合作用和静电作用，实现污泥颗粒与添加剂粒子、颗粒与颗粒之间更好地接触;
(4)在缓凝剂和膨胀剂的作用下，依靠矿化剂和胞外聚合物、矿化剂和污泥颗粒中无机粒子的相互多维牵引架桥，污泥逐渐成形和出现硬度，塑性的污泥从外层开始将微生物细胞瓦解，释放出大量间隙水，使之成为自由水，吸附水和毛细水也相继溢出污泥颗粒，脱水的污泥构建立体多孔框架，污泥的塑性从外到里随时间减弱，污泥的容积随含水率的降低而迅速减少，污泥的硬度随脱水率的增大而提高。
3.根据权利要求2所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，相对于污泥的原始质量，矿化剂的投加浓度为4.5～6.0%，固化添加剂含有混凝剂，混凝剂的投加浓度为0.8～1.2%，偶联剂的投加浓度为0.08～0.12%;膨胀剂的投加浓度为1.0～1.3%。
4.根据权利要求3所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，所述储泥池加盖，污泥从储泥池到搅拌机是靠输送带输送的，输送带也加盖。
5.根据权利要求2或3所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，所述养生工艺在一设有屋顶的厂房内进行，所述厂房的两头建有风井使室内保持负压，有利于水分的蒸发和空气的流通。
6.根据权利要求5所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，所述井内装有水喷淋除臭装置，以最大限度地减少对空气的二次污染。
7.根据权利要求6所述的污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，所述厂房内铺设污水收集和排放的阴沟，收集工艺中产生的污水。
污泥经养生工艺以后，实现了减量化、稳定化，可以作为燃料使用，比如可以送到水泥厂烧掉做到无害化处置。
说明书
污泥漫扩散脱水固化工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理工艺，具体涉及一种污泥脱水固化工艺。
背景技术
污泥是未处理完的废水，或者是一种固态废弃物。随着工业的发展，以及人们生活废水排放量的增加，污水处理厂的污泥排放量随之增加。预计全国每年产生超过3340万吨污泥，这些污泥的处理和处置将耗费大量的财力和资源。污泥的排放从本质说也是污染物的排放，减少污泥的排放同样是减排的重要内容。
污泥中所含的水有颗粒间的空隙水、毛细水、污泥颗粒吸附水和颗粒内部水。污泥中含水达99%时，属于牛顿流体，其流动特性与水相似;当其含水为97%以下时，其流动特性具有半塑性或塑性流体特性。
污泥中颗粒大多是相互排斥的。首先是由于水合作用，有一层或几层水吸附于颗粒表面而阻碍了颗粒相互结合。其次，污泥颗粒一般都带负电荷，相互之间表现为排斥，造成了稳定的分散状态。
污泥中微生物的胞外物质富含糖类，当系统的能量水平低时，污泥脱水性能随着糖类含量的增加而得到改善，当微生物系统能量高时，糖类的凝聚作用不看可忽视。污泥含有相当量的脂肪和蛋白质，其含量增加时污泥脱水性能随之而变差。污泥中存在丝状菌且过度生长时，就会像超胶体颗粒那样导致污泥的脱水性能下降。污泥的泥龄会影响到污泥颗粒的大小，从而影响到污泥的脱水性能。污泥颗粒越小，颗粒的比表面积越大，意味着更高的水合程度和更大的脱水阻力。
污水厂的污泥中固体含量较少，如天津某污水厂剩余污泥中富含有机碳水化合物等，固体含量在1.4-2.0%之间，其中碳水化合物约占23%，蛋白质约占38%。污泥的力学性质(一般用抗剪强度表示)很差，不适于填埋。污泥的渗透性非常低，很难通过固结或晾晒降低其含水量来提高强度。城市污泥如果处理不当进入环境，不仅会造成资源和能源的浪费，而且会对周围环境造成一定的危害。
通常把污泥的稳定和脱水称作污泥的处理，将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用称为污泥的处置。污泥焚烧是最彻底的污泥处置方法。它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度的减少污泥体积。焚烧过程能耗高，消耗大量能源，运行成本高。焚烧可分为两大类：一类是将脱水污泥直接用焚烧炉焚烧;另一类是将脱水污泥先干化后再焚烧。前者需要消耗能源，后者可获得有利用价值的热量。
上述的各种污泥处理过程中都需要将河道、污水处理厂等场所的污泥运送到污泥处理厂。污泥处理厂需要保证污泥处理过程中，污泥的异味尽量的不向外界散发，以保证周围的环境良好。现在污泥处理厂在污泥处理设备的工作过程中已经能够较好的阻止异味散发，但是污泥在各个环节的转移过程中异味的散发仍然难以阻止。特别在从污泥运输车倾倒到污泥处理厂的污泥贮存池内，并从污泥贮存池内转移到其他处理设备的过程中，污泥产生的异味最为难以阻止。
污泥处理目的主要有4个：一是稳定化，通过处理使污泥停止降解;二是无害化，杀灭寄生虫卵和病原微生物;三是减量化，减少污泥最终处置的体积，降低污泥处理及最终处置费用;四是资源化和最终处置。在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。污泥的稳定化、减量化和资源化的处理和处置过程中，脱水是必须经历的过程，它成了污泥处理和处置的关键技术。
现在能够完成上述4个主要污泥处理目的的处理工艺很少，而且成本高、效果差。特别是污泥的脱水环节，是污泥处理工艺中的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥漫扩散脱水固化工艺，具有密闭性好，能够有效阻止，从污泥运输车倾倒到污泥处理厂的污泥贮存池内，并从污泥贮存池内转移到其他处理设备的过程中，污泥的异味散发到外界。脱水效果好，脱水后的污泥可以作为燃料使用。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
污泥漫扩散脱水固化工艺，其特征在于，包括
污泥陈化流程：
(1)运输污泥到储存污泥的储泥池里，并在储泥池上加盖;
(2)通过传输设备将污泥从储泥池传送到搅拌机进行搅拌;
(3)根据搅拌机内的污泥的数量，在搅拌过程中，同时有序添加固化药剂，由搅拌机把污泥和固化药剂搅匀搅溶;
养生工艺流程：
把经过陈化的污泥运到水泥场地，摊成厚不大于50cm的堆垛，上层污泥较为干燥后，用翻抛机翻抛，使污泥尽可能多接触空气，加快脱水的蒸发;
无害化处置：
将经过养生工艺的污泥作为燃料焚烧。
所述储泥池加盖可以防止臭味散发，还可以防止下雨和有人或生畜跌入。如果，污泥从储泥池到搅拌机是靠输送带输送的，输送带也要加盖，可以防止臭味散发和下雨。
所述养生工艺在一设有屋顶的厂房内进行，所述厂房的两头建有风井使室内保持负压，有利于水分的蒸发和空气的流通。
所述井内装有水喷淋除臭装置，以最大限度地减少对空气的二次污染。
所述厂房内铺设污水收集和排放的阴沟，收集工艺中产生的污水，可以将返回污水处理厂。
这种养生方式，可以实现全天候养生，不受天气影响，并且能避免养生过程产生的臭气外泄。厂房的两头建有风井使室内保持负压，有利于水分的蒸发和空气的流通。井内装有水喷淋除臭装置，以最大限度地减少对空气的二次污染。厂房内铺设污水收集和排放的阴沟，收集可能产生的污水(凡是厂房地面上的水都视为污水)，臭气吸收液和污水全部纳入污水管道，返回污水处理厂，或直接做其他处理。
污泥经养生工艺以后，实现了减量化、稳定化，可以作为燃料使用，比如可以送到水泥厂烧掉做到无害化处置。
所述固化药剂，包括矿化剂、固化添加剂、偶联剂、缓凝剂和膨胀剂，
(1)污泥在矿化剂的作用下，迅速结合污泥空隙水、自由水并在污泥颗粒表面凝结。在搅拌的过程中不产生渗滤液。
(2)在固化添加剂的作用下，污泥能在短时间内基本成型，有一定塑性。
(3)在偶联剂的作用下改变颗粒表面性质，克服颗粒间的水合作用和静电作用，实现污泥颗粒与添加剂粒子、颗粒与颗粒之间更好地接触。
(4)在缓凝剂和膨胀剂的作用下，依靠矿化剂和胞外聚合物、矿化剂和污泥颗粒中无机粒子的相互多维牵引架桥，污泥逐渐成形和出现硬度，塑性的污泥从外层开始将微生物细胞瓦解，释放出大量间隙水，使之成为自由水。吸附水和毛细水也相继溢出污泥颗粒，脱水的污泥构建立体多孔框架。污泥的塑性从外到里随时间减弱，污泥的容积随含水率的降低而迅速减少，污泥的硬度随脱水率的增大而提高。
就单独的能够完成上述单项功能的能完成上述单项功能的矿化剂、固化添加剂、偶联剂、缓凝剂和膨胀剂，品种很多，本领域技术人员可以找到。但是采用上述组合的方式用于污泥处理的方法是本领域技术人员在不花费创造性劳动的情况下难以想到的。
相对于污泥的原始质量，矿化剂的投加浓度为4.5～6.0%，固化添加剂含有混凝剂，混凝剂的投加浓度为0.8～1.2%，偶联剂的投加浓度为0.08～0.12%;膨胀剂的投加浓度为1.0～1.3%。在确定的添加工艺下，污泥的脱水率可达89～95%，6天后污泥剩余含水率12～20%之间。这样的污泥可以作为燃料燃烧。