專利名稱：一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥的預(yù)干化的方法。
背景技術(shù)：
為解決我國日漸突出的水污染問題，全國各地建設(shè)了大量的污水處理廠， 隨著這些企業(yè)的投入運(yùn)轉(zhuǎn)，污水處理過程中產(chǎn)生了大量污泥。由于污泥有機(jī) 質(zhì)含量高，含水率大、降解周期長、易腐敗、臭味大、滲濾液易污染地下水、 滋生蚊蠅，成為影響環(huán)境的固體廢棄物，必須給予合理的最終處置。目前污 泥最終處置的方法有焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥等，其中好氧堆肥由于其可同步 實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化，因而日益受到人們的重視。
污水廠脫水后污泥含水率基本在80%以上，在進(jìn)行好氧堆肥之前，要求必須 將物料含水率調(diào)整到65%以下，才能使升溫和傳質(zhì)過程順利進(jìn)行，這種在堆 肥之前所進(jìn)行的部分脫水稱為預(yù)干化。由于脫水污泥的含水率很高，將一噸 含水率80%的脫水污泥預(yù)干化脫水至含水率65%，需從污泥中取走約0.4噸 的水，且大部分為結(jié)合水和毛細(xì)水，不能通過機(jī)械擠壓進(jìn)一步脫水。目前以 好氧發(fā)酵為目的的預(yù)干化工藝主要有自然晾曬，加熱蒸發(fā)和填充大量調(diào)理劑。 自然晾曬脫水一般周期較長，需要一周或數(shù)周的時(shí)間，而且由于污泥內(nèi) 部處于厭氧狀態(tài)，自然晾曬會(huì)產(chǎn)生大量的惡臭氣體，影響周圍環(huán)境。因?yàn)樗?需去除的水分量大，所以加熱蒸發(fā)脫水需要大量熱能輸入。填充調(diào)理劑調(diào)整 含水率的方法，調(diào)理劑一般為秸稈、稻草、木屑、木片等。調(diào)理劑的用量較 大， 一般需要投加調(diào)理劑的體積為原污泥體積的2 4倍，因此會(huì)大大增加后
端發(fā)酵裝置的體積和好氧堆肥工藝整體的運(yùn)行費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有污泥預(yù)干化方法中自然晾曬脫水一般周期較 長，需要一周或數(shù)周的時(shí)間，而且由于污泥內(nèi)部處于厭氧狀態(tài)，自然晾曬會(huì) 產(chǎn)生大量的惡臭氣體，影響周圍環(huán)境。因?yàn)樗枞コ乃至看?，所以加?蒸發(fā)脫水需要大量熱能輸入。填充調(diào)理劑調(diào)整含水率的方法，調(diào)理劑的用量
較大， 一般需要投加調(diào)理劑的體積為原污泥體積的2 4倍，因此會(huì)大大增加 后端發(fā)酵裝置的體積和好氧堆肥工藝整體的運(yùn)行費(fèi)用的問題，提供一種污泥 的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法。本發(fā)明第一種技術(shù)方案由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、在 硬質(zhì)水泥地面上或在鋪設(shè)防水層的地面上搭建頂部設(shè)有波形透光防雨頂棚的 晾曬棚，二、將污水處理廠脫水后的污泥(含水率為80%左右)與調(diào)理劑混 合，污泥與調(diào)理劑的體積比為1: 0.3~2，調(diào)理劑為浮石、蛭石、珍珠巖、沸 石或砂成分的一種或多種復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度為(平均直徑)0.4 80mm， 三、將步驟二獲得的混合物料在步驟一的硬質(zhì)水泥地面上或鋪設(shè)防水層的地 面上進(jìn)行晾曬，四、每6 24小時(shí)對(duì)混合物料進(jìn)行翻堆一次，五、晾曬3 5 天，脫水污泥的含水率降至75% 70%時(shí)干化結(jié)束。
本發(fā)明第二種技術(shù)方案由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、搭建頂部設(shè)有波形透光防 雨頂棚的晾曬棚，晾曬棚的底部為懸空床底板，二、制備調(diào)理劑，調(diào)理劑為 浮石、蛭石、珍珠巖、沸石或砂成分的一種或多種復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度 為(平均直徑)0.4~80mm，三、將污泥與調(diào)理劑以1: 0.5~2的體積比例進(jìn) 行混合后，堆放在由穿孔板或不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的懸空床底板上，物料堆放高度 為0.3 0.7m，四、翻堆周期為0.5 2天，五、晾曬3 5天，脫水污泥含水 率由80%左右降至75% 70%時(shí)干化結(jié)束。
發(fā)明效果
一、調(diào)理劑的加入不僅吸收了污泥中的大量水分，而且大大增大了蒸發(fā) 面積和晾曬物料的透氣性能，將一周或數(shù)周的預(yù)干化時(shí)間縮短為3 5天。而 且晾曬棚結(jié)構(gòu)減小了氣候條件對(duì)晾曬過程的影響。二、本發(fā)明不需外加熱源， 利用底板上下部分溫度壓力差促進(jìn)空氣循環(huán)流動(dòng)，減少風(fēng)機(jī)的機(jī)械能耗。三、 調(diào)理劑大大增加了物料透氣性能和蒸發(fā)面積，減小了厭氧區(qū)域，使由厭氧腐 敗產(chǎn)生的惡臭明顯減輕。底部通氣的半封閉結(jié)構(gòu)和尾氣集中收集處置方式； 也最大程度減小惡臭氣體對(duì)環(huán)境的影響。四、混合物料蒸發(fā)脫水后，直接進(jìn) 入發(fā)酵設(shè)備，不需投加其他調(diào)理劑，使后端好氧發(fā)酵投加調(diào)理劑的量減少 1/2 1/3，減小發(fā)酵構(gòu)筑物體積1/3左右，從而找到了污泥好氧工藝與預(yù)干化 工藝的結(jié)合點(diǎn)。五、污泥在調(diào)理劑的作用下，透氣性能明顯改善，好氧微生 物在晾曬期間開始大量繁殖，可在一定程度上縮短微生物在發(fā)酵設(shè)備內(nèi)的適應(yīng)期，從而提高后端發(fā)酵工藝的升溫速度，增加物料中微生物的數(shù)量，縮短 發(fā)酵周期，減小基建投資。


圖1是本發(fā)明第一種方法中使用的晾曬棚的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明 第二種方法中使用的晾曬棚的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的附圖標(biāo)記l是棚架，2是 波形透光防雨頂棚，3是懸空床底板支架，4是抽氣口， 5是懸空床底板，6 是透光板墻體或磚混墻體。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一(參見圖l)本實(shí)施方式技術(shù)方案由以下步驟實(shí)現(xiàn)一、
在硬質(zhì)水泥地面上或在鋪設(shè)防水層的地面上搭建頂部設(shè)有波形透光防雨頂棚
2的晾曬棚，二、將污水處理廠脫水后的污泥(含水率為80%左右)與調(diào)理 劑混合，污泥與調(diào)理劑的體積比為1: 0.3~2，調(diào)理劑為浮石、蛭石、珍珠巖、 沸石或砂成分的一種或多種復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度為(平均直徑) 0.4 80mm，三、將步驟二獲得的混合物料在步驟一的硬質(zhì)水泥地面上或鋪設(shè) 防水層的地面上進(jìn)行晾曬，在地面上也可以設(shè)置填料或礫石層，晾曬場(chǎng)地選 擇在通風(fēng)和日照良好的位置，頂棚面具有一定傾斜角度，這樣不僅可以根據(jù) 地區(qū)緯度的差異調(diào)整頂棚的傾斜角度，以便棚面與陽光入射方向盡可能的垂 直，特殊的波形小拱設(shè)計(jì)也可以根據(jù)陽光入射角度的日變化，增大光線的投 射率，提高太陽能的利用率，四、每6 24小時(shí)對(duì)混合物料進(jìn)行翻堆一次， 堆高低于0.4m也可以不翻堆，五、晾曬3 5天，脫水污泥含水率降至75 % 70%時(shí)干化結(jié)束，混合物料可以直接運(yùn)至發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵。 波形透光防雨頂棚的傾斜角度為5~45度，可以根據(jù)裝置所在地區(qū)的緯度的 不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到最佳的采光效果。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式污泥與調(diào)理劑的混合為體積比l: 1。其它 與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三(參見圖2)本實(shí)施方式的技術(shù)方案由以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、搭建頂部設(shè)有波形透光防雨頂棚2的晾曬棚，晾曬棚的底部為懸空床底 板5，空氣可以在床底部流動(dòng)，增加了空氣與晾曬物料的接觸面積，二、制
備調(diào)理劑，調(diào)理劑為浮石、蛭石、珍珠巖、沸石或砂成分的一種或多種按任
意比例復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度為(平均直徑)0.4 80mm，三、將污泥與調(diào) 理劑以l: 0.5 2的體積比例進(jìn)行充分混合后，堆放在由穿孔板或不銹鋼網(wǎng)構(gòu) 成的懸空床底板5上，物料堆放高度為0.3 0.7m，底板孔眼直徑以可以阻 擋調(diào)理劑和污泥的混合物下落為宜，四、懸空底板上可以鋪設(shè)輕軌，以便翻 堆機(jī)行走工作，翻堆周期為0.5 2天，晾曬棚可以根據(jù)場(chǎng)地的形狀和晾曬規(guī) 模，并排建設(shè)，并取消工棚之間的隔墻，提高翻堆機(jī)的利用效率，五、晾曬 3 5天，脫水污泥含水率由80%左右降至75% 70%時(shí)干化結(jié)束?；旌衔?料可以直接運(yùn)至發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式如果晾曬物料有大量滲濾液，可以在穿孔 板或不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的懸空床底板5與晾曬物料之間鋪設(shè)調(diào)理劑作為吸水填料 墊層，填料墊層的高度為0.05 0.2m。其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五(參見圖2)本實(shí)施方式波形透光防雨頂棚2與懸空床 底板5之間為透光板墻體或磚混墻體6連接，形成半封閉體系——新鮮空氣 只有從懸空床底板5的底部才可以進(jìn)入晾曬工棚，在較高墻體一側(cè)上部設(shè)有 多個(gè)抽氣口 4，與引風(fēng)機(jī)連接，將氣體引至臭氣收集處理裝置處理或發(fā)酵設(shè) 備內(nèi)循環(huán)利用，部分蒸汽在透光棚頂冷凝形成水滴，由順波形小拱滑落到拱 間集水槽，并由集水槽運(yùn)出封閉晾曬工房外，集中收集并排入下水系統(tǒng)。其 它與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六(參見圖2)本實(shí)施方式冬季氣溫低于O攝氏度時(shí)，可 以將懸空床底板5上部的透光板墻體或磚混墻體6與地面之間用保溫板進(jìn)行 封閉，形成全封閉結(jié)構(gòu)，這樣不僅減少了外界空氣的冷卻作用，同時(shí)避免了 大地地面對(duì)晾曬物料的吸熱作用。其它與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式污泥與預(yù)干化調(diào)理劑的體積比例為1: 1。
其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式物料堆放高度為0.6m。其它與具體實(shí)施方
式三相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式翻堆周期為1天/次。其它與
具體實(shí)施例方式
三相同。
具體實(shí)施方式
十:本實(shí)施方式波形透光防雨頂棚的單拱直徑為4 50cm。
其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
十一將某污水廠產(chǎn)生的脫水后含水率為81%的污泥與調(diào) 理劑以一定體積比充分混合后，堆放在通風(fēng)和日照良好的場(chǎng)地上進(jìn)行晾曬， 地面為水泥質(zhì)地，地面上鋪設(shè)防水墊層，場(chǎng)地頂部設(shè)有透光防雨頂棚。晾曬
周期為四天，四天的平均氣溫為26攝氏度，并沒有進(jìn)行翻堆，第二天惡臭氣
味明顯減小，第三天惡臭氣味基本消失，第四天取堆體上中下部污泥進(jìn)行檢
測(cè)，平均含水率為70%，將混合物直接裝入發(fā)酵倉進(jìn)行鼓風(fēng)發(fā)酵，發(fā)酵倉內(nèi) 物料首日升溫22.5攝氏度。
具體實(shí)施方式
十二將某城市污水處理廠產(chǎn)生的脫水后含水率為83%的
污泥與調(diào)理劑以體積比1:1充分混合后，堆放在半封閉懸空床式晾曬工棚內(nèi)，
堆放高度為0.45米。新鮮空氣由底部不銹鋼網(wǎng)進(jìn)入物料內(nèi)部，晾曬物料上部 的混合氣體由工棚上部的引風(fēng)機(jī)引至尾氣吸收裝置，消除惡臭氣味。晾曬周 期為4天，4天的平均氣溫為23攝氏度。每六小時(shí)進(jìn)行一次翻堆，晾曬工棚 外無明顯惡臭氣味。第四天取堆體上中下部污泥進(jìn)行檢測(cè)，平均含水率為72 %，將混合物直接裝入發(fā)酵倉進(jìn)行鼓風(fēng)發(fā)酵，發(fā)酵倉內(nèi)物料首日升溫17.5攝 氏度.發(fā)酵后物料采用機(jī)械篩分將腐熟污泥與調(diào)理劑分離，篩分后調(diào)理劑放 入半封閉懸空床式晾曬工棚內(nèi)，經(jīng)2天晾曬脫水后，循化使用，預(yù)干化效果 與未使用過的調(diào)理劑相比無明顯差別。
權(quán)利要求
1、一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在于預(yù)干化方法由以下步驟實(shí)現(xiàn)一、在硬質(zhì)水泥地面上或在鋪設(shè)防水層的地面上搭建頂部設(shè)有波形透光防雨頂棚的晾曬棚，二、將污水處理廠脫水后的污泥與調(diào)理劑混合，污泥與調(diào)理劑的體積比為10.3～2，調(diào)理劑為浮石、蛭石、珍珠巖、沸石或砂成分的一種或多種復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度為0.4～80mm，三、將步驟二獲得的混合物料在步驟一的硬質(zhì)水泥地面上或鋪設(shè)防水層的地面上進(jìn)行晾曬，四、每6～24小時(shí)對(duì)混合物料進(jìn)行翻堆一次，五、晾曬3～5天，脫水污泥的含水率降至75％～70％時(shí)干化結(jié)束。
2、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于污泥與調(diào)理劑的混合體積比為1: 1。
3、 一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在于預(yù)干化方法由以下 步驟實(shí)現(xiàn) 一、搭建頂部設(shè)有波形透光防雨頂棚的晾曬棚，晾曬棚的底部為 懸空床底板，二、制備調(diào)理劑，調(diào)理劑為浮石、蛭石、珍珠巖、沸石或砂成 分的一種或多種復(fù)合而成，調(diào)理劑的粒度為0.4 80mm，三、將污泥與調(diào)理 劑以l: 0.5 2的體積比例進(jìn)行混合后，堆放在由穿孔板或不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的懸 空床底板上，物料堆放高度為0.3 0.7m，四、翻堆周期為6 24小時(shí)/次， 五、晾曬3 5天，脫水污泥含水率降至75% 70%時(shí)干化結(jié)束。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于在穿孔板或不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成的懸空床底板與晾曬物料之間鋪設(shè)調(diào)理劑作為 吸水布?xì)馓盍蠅|層，填料墊層的高度為0.05 0.2m。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于波形透光防雨頂棚與懸空床底板之間為透光板墻體或磚混墻體連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于:懸空床底板上部的透光板墻體或磚混墻體與地面之間用保溫板進(jìn)行封閉。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于污泥與調(diào)理劑的體積比例為1: 1。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在 于物料堆放嵩度為0.7m。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征在于翻堆周期為1天/次。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，其特征 在于波形透光防雨頂棚的單拱直徑為4 50cm。
全文摘要
一種污泥的人工強(qiáng)化預(yù)干化的方法，它涉及一種污泥的預(yù)干化方法。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有污泥預(yù)干化方法中自然晾曬脫水一般周期較長，受氣候影響大，自然晾曬會(huì)產(chǎn)生大量的惡臭氣體，影響周圍環(huán)境。調(diào)理劑的用量較大，會(huì)大大增加后端發(fā)酵裝置的體積和好氧堆肥工藝整體的運(yùn)行費(fèi)用的問題。本發(fā)明方案一每6～24小時(shí)對(duì)混合物料進(jìn)行翻堆一次，晾曬3～5天，污泥的含水率降至75％～70％時(shí)干化結(jié)束。方案二污泥與調(diào)理劑以1∶0.5～2的體積比例進(jìn)行混合，堆放在懸空床底板上，物料堆放高度為0.3～0.7m。本發(fā)明將預(yù)干化時(shí)間縮短為3～5天，本發(fā)明不需外加熱源，利用底板上下部分溫度壓力差促進(jìn)空氣循環(huán)流動(dòng)，減少風(fēng)機(jī)的機(jī)械能耗。
文檔編號(hào)C02F11/12GK101376557SQ20081013724
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者李偉光, 科 王, 王廣智, 王璐璐, 鄒錦林 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)水資源國家工程研究中心有限公司