申请日2018.10.22
公开(公告)日2019.01.25
IPC分类号C02F11/121; C02F11/02
摘要
本发明提供一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，包括打设竖向排水体，预留绑扎板头;铺设真空主管、滤管，真空主管与滤管正交布置，每两排竖向排水体之间设置一条滤管，将滤管两侧分别与紧邻的预留板头绑扎连接;在地表至地表以下2～3m打设活性排水袋，排水袋露出污泥面足够长度与滤管绑扎，每隔两排竖向排水体打设一排活性排水袋，每条滤管两侧分别与紧邻排活性排水袋连接。本发明在污泥表层中的活性排水袋解决了表层旋喷设备打入生物活性剂操作难的问题，处理后的污泥含水率降至40～50%，解决了污泥坑中机械装填污泥效率极低的问题，污泥表层承载力明显改善处理后的污泥，达到上小型机械要求，在污泥面上进行机械作业。
权利要求书
1.一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(A)污泥(7)表面铺设编织土工布(10);
(B)打设若干排竖向排水体(14)，预留绑扎板头;
(C)铺设真空主管(5)、滤管(6)，真空主管(5)与滤管(6)正交布置，每两排竖向排水体(14)之间设置一条滤管(6)，将滤管(6)两侧分别与紧邻的预留板头绑扎连接;
(D)在地表至地表以下2～3m打设活性排水袋(8)，活性排水袋(8)露出污泥面足够长度与滤管(6)绑扎，每隔两排竖向排水体(14)打设一排活性排水袋(8)，滤管(6)两侧分别与紧邻的排活性排水袋(8)连接;
(E)铺设无妨土工布(11);
(F)铺设两层密封膜;
(G)场地周边挖设压膜沟(4)，将无妨土工布(11)、密封膜埋入压膜沟(4)，并用回填粘土压住;
(H)布置真空泵(2)，开始抽真空，持续2-3月;
(I)真空吸出水气后，水覆在密封膜上，随后聚集在膜上蓄水坑(13)中，布置水泵将蓄水坑中的水抽排至指定地点;
(J)在两层密封膜上开孔，连接空压机(20)、气雾状发生器(21)、旋喷设备(22)，将生物活性剂通过旋喷设备(22)旋喷入污泥中，作业完毕后，补孔;
(K)继续进行抽真空、将膜上蓄水坑中的水抽排至指定地点;处理后的污泥，承载力达到上小型机械要求，可在污泥面上进行机械作业。
2.如权利要求1所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，步骤(B)中打入排竖向排水体(14)在排竖向排水体(14)表面涂抹活性酶。
3.如权利要求1所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，步骤(C)中每隔20～30m设置一道与滤管(6)垂直的真空主管(5)。
4.如权利要求1所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，步骤(D)中活性排水袋(8)由排水带(15)与活性袋(16)组成，排水带(15)一端与活性袋(16)连接，一端露出污泥与滤管(6)绑扎;活性袋(16)为编织袋，深入污泥中，袋口由排水带(15)扎好，插入污泥(7)中，活性袋中装有生物活性剂。
5.如权利要求4所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，排水带(15)的直径不小于3cm，在污泥(7)中长度≥1m;活性袋(16)的直径不小于10cm，长度≥1m。
6.如权利要求1所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，所述的编织土工布(10)重量大于200g/m 2，幅宽6m;所述的竖向排水体采用柔软的SPB-B型塑料排水板。
7.如权利要求1所述的一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其特征在于，所述的两层密封膜材料采用聚乙烯薄膜或聚氯乙烯薄膜，其厚度为0.12～0.16mm，纵横向最小抗拉强度分别为18.5/16.5MPa，最小断裂伸长率≥220%，最小直角撕裂强度≥40kN/m。
说明书
一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法
技术领域
本发明涉及一种城市污泥处理技术领域，具体一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法。
背景技术
城市污泥是指城市污水厂在处理废水的过程中所产生的固态废弃物。污泥的含水量高，易腐烂，成分复杂，不仅含有大量有机质、N、P、K等元素，而且含有大量的病原菌、细菌、寄生虫卵及重金属。传统方法中污泥处置大多采用填埋最简单易行、但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题。随着污泥的堆积引发的问题逐步引起全世界的重视，我国近年来也连续出台了一系列有关污泥处理处置的措施、法规及标准，在采用外运焚烧处理方法中，处理效率极低原因在于从污泥坑中机械装填污泥效率极低，由于污泥的含水率超过80%，污泥顶面承载力不足，挖掘机只能于场地周边进行作业，所以如何快速有效地对污泥坑内的污泥进行预处理是急需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，解决了现有技术处置污泥效率低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于真空预压法的城市污泥坑减量预处理方法，其施工步骤如下：
(1)污泥表面铺设编织土工布;
(2)打设若干排竖向排水体(排水板)，预留绑扎板头;
(3)铺设真空主管、滤管，真空主管与滤管正交布置，每两排竖向排水体之间设置一条滤管，将滤管两侧分别与紧邻的预留板头绑扎连接;
(4)在地表至地表以下2～3m打设活性排水袋，排水袋露出污泥面足够长度与滤管绑扎，每隔两排竖向排水体打设一排活性排水袋，滤管两侧分别与紧邻排活性排水袋连接;
(5)铺设无妨土工布;
(6)铺设两层密封膜;
(7)场地周边挖设压膜沟，将无纺土工布、密封膜埋入压膜沟，并用回填粘土压住;
(8)布置真空泵，开始抽真空，持续2-3月;
(9)真空吸出水气后，水覆在密封膜上，随后聚集在膜上蓄水坑中，布置水泵将蓄水坑中的水抽排至指定地点;
(10)在两层密封膜上开孔，连接空压机、气雾状发生器、旋喷设备，将生物活性剂通过旋喷设备旋喷入污泥中，作业完毕后，补孔;
(11)继续进行抽真空、将膜上蓄水坑中的水抽排至指定地点;处理后的污泥，承载力达到上小型机械要求，可在污泥面上进行机械作业。
本发明滤管中的水通过滤管进入真空主管，再由真空泵抽出，覆在密封膜表面上。
打入排竖向排水体前需在排竖向排水体表面涂抹活性酶。
每隔20～30m距离设置一道与滤管垂直的真空主管;
进一步地，所述的编织土工布重量要求大于200g/m 2，幅宽6m，污泥坑铺满编织土工布后，由于污泥表面水的张力，编织布整体性好，方便后续施工步骤人员进场。
进一步地，所述的竖向排水体(排水板)对于处理污泥坑工程，由于后续抽真空后，水会大量排出，污泥被压缩，所以一般采用柔软的SPB-B型塑料排水板，而防淤堵型由于材质过硬，污泥压缩时会对密封膜产生不利影响。
进一步地，所述的真空主管与滤管一般采用四通进行连接，一般真空主管采用直径50mm波纹滤管，滤管采用直径40mm波纹滤管，滤管经打孔加工包一层无纺土工布，并捆扎结实，做到只透水不透其他杂质。
进一步地，所述的活性排水袋由排水带与活性袋组成，排水带材质以植物绳为主，一端与活性袋连接，一端露出泥面与滤管绑扎;活性袋为编织袋，深入污泥中，袋口由植物绳扎好，插入污泥中，活性袋中装有生物活性剂，污泥中的水通过活性袋，生物活性剂溶于污泥中的水后进入污泥。
编织袋眼的直径为5-15cm。
排水带的直径不小于3cm，在污泥中长度≥1m;活性袋直径不小于10cm，长度≥1m。
进一步地，步骤(5)所述的无妨土工布用来覆盖前面施工步骤所涉及到的材料(真空主管、滤管)，避免刺破密封膜，抽真空时发生漏气。
所有的土工布、密封膜、无纺布都是场地内满铺。
进一步地，所述的两层密封膜材料一般采用聚乙烯(聚氯乙烯)薄膜，其厚度为0.12～0.16mm，纵横向最小抗拉强度分别为18.5/16.5MPa，最小断裂伸长率≥220%，最小直角撕裂强度≥40kN/m。
进一步地，所述的压膜沟用于压住密封膜与无纺土工布，使密封膜与污泥形成密闭空间。
进一步地，所述的真空泵一般在抽真空过程中需持续提供80kPa的真空压力。
进一步地，所述的水泵功率一般不小于7.5kW，一般场地内每2000m2设置一台。
进一步地，所述的空压机、气雾状发生器、旋喷设备为将生物活性剂打入污泥中的主要设备，具体为，空压力提供空气压力，气雾状发生器将溶于水的生物活性剂制成气雾状，旋喷设备将气雾状活性剂利用空气压力打入污泥中。
生物活性剂为鼠李糖脂或硫酸亚铁。
本发明的有益效果是：
1、本发明处理后的污泥含水率从90%降至40～50%，解决了污泥坑中机械装填污泥效率极低的问题，污泥表层承载力明显改善处理后的污泥，达到上小型机械要求，可在污泥面上进行机械作业。
3、生物活性剂一方面具有消毒作用，可杀死污泥中的部分虫卵、有害细菌，可降低处理过程中有害物质对人体的危害;另一方面，生物活性剂具有油水分离的功能，可使污泥中的水与污泥分子脱离开来，通过真空预压的方式排出。
4、通过将生物活性剂打入污泥中，一方面增加了生物活性剂对污泥的体积，另一方面也将空气带入污泥中，空气在污泥中会找寻介质力最小的部位(排水板)排出，顺带将污泥中脱离污泥分子的水与原有自由水也排出，大大增大了排水效率。
5、通过在污泥深度为2-3m中布置活性排水袋，解决了表层旋喷设备打入生物活性剂不好操作的问题，排水效果更好。浅层加速排水后，可使地面承载力提高，能为后续旋喷设备深层施工提供必要的场地基础条件。