專利名稱：脫水污泥再處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥進(jìn)行再處理的方法，特別涉及一種再處理含水率70-85%的污水處理廠脫水污泥的方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，污水處理率日益增加。污水處理所產(chǎn)生的污泥在不斷增加，污泥的處理和處置成了難以解決的問(wèn)題。污水廠通常采用濃縮、消化和脫水工藝，在廠區(qū)內(nèi)將污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥處理成含水率70-85%的脫水污泥，然后外運(yùn)進(jìn)行再處理或處置。由于該脫水污泥含水率較高，質(zhì)量和體積都很大，而且呈半固態(tài)狀，不利于裝卸、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。同時(shí)，該脫水污泥也無(wú)法直接進(jìn)行填埋、焚燒、生產(chǎn)建筑材料、制肥等處置，必須先進(jìn)行進(jìn)一步的脫水后再作處置。因此，進(jìn)一步降低脫水污泥的含水率成了污泥處置的必經(jīng)階段。在污水處理廠，通常是先向剩余污泥或濃縮污泥中投加聚丙烯酰胺溶液進(jìn)行絮凝調(diào)質(zhì)，再經(jīng)過(guò)離心機(jī)、帶式壓濾機(jī)或板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，去除污泥中的部分水分，最后產(chǎn)生含水率70-85%的脫水污泥。在上述污泥脫水過(guò)程中，高分子絮凝劑聚丙烯酰胺通過(guò)靜電中和和吸附架橋作用，將污泥顆粒進(jìn)行絮凝形成較大的污泥顆粒的同時(shí)包裹了大量的水分，在脫水機(jī)的機(jī)械固液分離作用下這種包裹狀態(tài)結(jié)合得更加牢固，形成了較強(qiáng)的污泥抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致含水率 70-85%的脫水污泥呈粘稠的半固體狀態(tài)，這給后續(xù)的進(jìn)一步脫水和干燥都帶來(lái)了極大的困難。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1)若采用改性調(diào)質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的脫水，直接向這種半固體的脫水污泥中投加固態(tài)或液態(tài)的藥劑都難以攪拌混合均勻，極大影響處理效果。2)這種脫水污泥具有較強(qiáng)的粘稠性，在干燥過(guò)程中容易發(fā)生粘結(jié)或堵塞設(shè)備的現(xiàn)象，使設(shè)備產(chǎn)生故障和安全事故的幾率大大增加。3)這種脫水污泥處于粘稠區(qū)間，采用機(jī)械預(yù)分散后，在干燥過(guò)程中很快又粘結(jié)在一起，減少了污泥的比表面積，影響了加熱干燥的傳熱效率，污泥表面的含水率降低較為容易，污泥內(nèi)部的含水率降低較為困難。若要使污泥整體含水率降低，則需要增加干燥的熱量和風(fēng)量或延長(zhǎng)污泥的停留時(shí)間，導(dǎo)致干燥的能耗非常高，而且產(chǎn)生“外干內(nèi)濕”的干燥不均勻的糖心現(xiàn)象。針對(duì)這種脫水污泥，進(jìn)一步降低含水率的再處理方法主要有兩種熱干燥和石灰穩(wěn)定。熱干燥通常采用熱對(duì)流或傳導(dǎo)的方式去除脫水污泥中的水分，降低其含水率。熱干燥通過(guò)降低污泥含水率可實(shí)現(xiàn)污泥減量化，若將含水率約80%的脫水污泥干燥至含水率約 30%可使脫水污泥的體積減少至原來(lái)的28%，從而極大地減少污泥后續(xù)處理處置的體積與質(zhì)量，極大地減少污泥后續(xù)處理處置的費(fèi)用；但這種粘稠的脫水污泥難以分散，使得比表面積較小，干燥時(shí)傳熱傳質(zhì)效率較低，需要消耗大量的熱量來(lái)蒸發(fā)水分；而且在干燥過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的尾氣，運(yùn)行成本和尾氣處理成本很高。石灰穩(wěn)定法是向所述脫水污泥中投加生石灰，通過(guò)增加污泥中的干基量來(lái)降低污泥含水率，并通過(guò)生石灰的放熱反應(yīng)蒸發(fā)掉污泥中的少量水分，從而降低所述脫水污泥的含水率。但石灰穩(wěn)定法會(huì)增加處理后的污泥量，非減少污泥量，從而增加后續(xù)處理處置的成本，而且產(chǎn)生大量氨氣，增加尾氣處
理費(fèi)用。石灰穩(wěn)定法是污泥處理中常用的技術(shù)。日本專利JP 3083880A公開了一種污泥再利用的加工方法，其利用生石灰脫除污泥中的水分來(lái)進(jìn)行污泥的干燥，具體方法為在一種具有特殊構(gòu)造的攪拌機(jī)內(nèi)對(duì)污泥與生石灰進(jìn)行混合攪拌，脫除污泥中的水分，并利用產(chǎn)生的熱量對(duì)污泥進(jìn)行殺菌處理，再利用污泥粉粒分離機(jī)將干燥的污泥小顆粒加工成細(xì)粉，從而將這種細(xì)粉作為肥料或融雪劑。JP 3083880A的方法利用的就是石灰穩(wěn)定技術(shù)，也體現(xiàn)了石灰穩(wěn)定的特點(diǎn)。這就是，生石灰投加量龐大。由于采用生石灰與污泥中水分反應(yīng)的方法進(jìn)行污泥干燥，而污泥含水量較高，因此生石灰的投加量就非常龐大，從而導(dǎo)致運(yùn)行成本高。同時(shí)，由于采用大量石灰來(lái)與污泥中的水分進(jìn)行反應(yīng)，因此與處理前相比增大了干污泥量，通常會(huì)增加脫水污泥量的50-100%。這與脫水污泥再處理的減量化目標(biāo)相背離。另外，日本專利JP 3083880A針對(duì)的是一種特殊污泥——河涌淤泥，該污泥含泥砂量較多，有機(jī)物較少，因此在污泥與生石灰的反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的NH3氣體相對(duì)較少；而普通污水廠產(chǎn)生的脫水污泥有機(jī)物含量高，在污泥與生石灰反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的NH3氣體。這使得操作環(huán)境惡劣，存在安全隱患。 而且，后續(xù)的尾氣處理復(fù)雜、成本高。發(fā)明專利CN101823825A公開了一種污泥脫水干化工藝方法及裝置，其中先在剩余濃縮污泥中投加粉煤灰、細(xì)錳渣、生石灰、氯化鐵溶液、硫酸鋁溶液中的一種或者幾種(優(yōu)選為，每噸污泥中投加50kg生石灰和2kg氯化鐵溶液)，對(duì)污泥進(jìn)行脫水調(diào)理，使污泥含水率低于60% ；再將脫水調(diào)理的污泥送入預(yù)干化區(qū)，同時(shí)加入一定量的生石灰、高錳酸鉀以及成品干污泥，并混合均勻；預(yù)干化的污泥送入到空心漿葉螺旋間接式干燥機(jī)中，干燥后得到的成品干污泥一部分返回至預(yù)干化區(qū)。CNlO 1823825A方法針對(duì)處理的是含水率高的剩余濃縮污泥，通常含水率為 99、7%，呈液態(tài)，而且沒(méi)有經(jīng)過(guò)投加聚丙烯酰胺調(diào)理，不存在污泥抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，從污泥結(jié)構(gòu)上分析更容易調(diào)質(zhì)脫水處理。該方法沒(méi)有技術(shù)方案解決投加聚丙烯酰胺導(dǎo)致的脫水污泥出現(xiàn)抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，使得干燥能耗高、干燥不均勻、粘稠粘結(jié)與堵塞設(shè)備等問(wèn)題；沒(méi)有技術(shù)方案闡明將含水率為99、7%的剩余濃縮污泥脫水至60%。對(duì)于脫水調(diào)理后含水率低于60%的污泥， 該方法至少投加了兩種無(wú)機(jī)藥劑和干污泥，其中無(wú)機(jī)強(qiáng)氧化劑的投加是為了強(qiáng)化好氧消化過(guò)程，而且采用堆翻進(jìn)行好氧消化以降低污泥中的有機(jī)質(zhì)，有利于后續(xù)生產(chǎn)建筑材料。由此可見(jiàn)，對(duì)脫水污泥的調(diào)質(zhì)和干污泥返混都是為了更好地消化，并不是以降低含水率為目的。英國(guó)專利GBM31924A公開了一種用于處理含水率90%以上的液態(tài)污水污泥的工藝及裝置。其中，向接觸槽的緩沖區(qū)和高強(qiáng)度混合區(qū)中投加干石灰，以提高液態(tài)污水污泥的 PH值，通過(guò)泵從這兩個(gè)區(qū)中回收利用污泥和石灰，處理后的污泥再進(jìn)行脫水處理。該技術(shù)和裝置是針對(duì)含水率90%以上的液態(tài)污泥，目的在于在污泥脫水前改善液態(tài)污泥的脫水性能；不適用于含水率70-85%的脫水污泥，無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種脫水污泥進(jìn)一步脫水。因?yàn)楹?70-85%的污泥呈半固態(tài)，明顯有別于液態(tài)污泥，該發(fā)明裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)脫水污泥與石灰的均勻混合；而向脫水污泥中投加石灰的工藝即石灰穩(wěn)定技術(shù)，其弊端已在上面論述。CN101224912A公開了一種污泥干燥的方法，先將經(jīng)過(guò)脫水后的污泥(含水率69飛1%)進(jìn)行干燥至含水率l(Tl%，作為污泥干燥載體；再將污泥干燥載體與待干燥的脫水污泥分別輸送至攪拌混合裝置進(jìn)行攪拌混合，成為混合污泥(含水率35 25%)，部分混合污泥作為生產(chǎn)干燥載體的原料，剩余部分作為最終成品；作為生產(chǎn)干燥載體的混合污泥再輸入干燥裝置進(jìn)行干燥。CN101224912A方法是針對(duì)含水率69 51%的脫水污泥，對(duì)于目前污水廠脫水后含水率更高的污泥(含水率70、5%)，返混的干燥載體的量需要大大增加，相應(yīng)的混合和干燥設(shè)備負(fù)荷就會(huì)隨之增大。該方法是一種污泥返混干燥的技術(shù)，雖然可以避免污泥干燥的不均勻性，形成良好的污泥顆粒，能夠增加污泥的比表面積，提高傳質(zhì)傳熱效率，運(yùn)行能耗較低；但不能解決污水廠采用聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)后的脫水污泥產(chǎn)生的抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，包裹大量水分， 以及脫水污泥形成的半固體狀態(tài)，產(chǎn)生的粘稠問(wèn)題，而且其攪拌混合裝置的高速混合(線速度10(T527m/min，角速度55 280r/min)不能實(shí)現(xiàn)粘稠污泥的預(yù)分散。如上所述，污水廠排出的大量含水率約7(Γ85%的脫水污泥有待進(jìn)一步降低含水率，以便于后續(xù)的處理和處置。而現(xiàn)有技術(shù)的方法存在以下缺陷1)所處理的污泥是液態(tài)的且沒(méi)有經(jīng)過(guò)聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)的污泥、或含水率較低的污泥、或有機(jī)質(zhì)較低的河涌淤泥，有別于目前污水廠經(jīng)過(guò)投加聚丙烯酰胺進(jìn)行脫水后的含水率70、5%的半固態(tài)脫水污泥，不能直接借鑒采用。2)石灰穩(wěn)定技術(shù)常用于處理脫水污泥，向污泥中投加大量的石灰，不符合污泥減量化的原則，增加后續(xù)運(yùn)輸和處理處置的污泥量，增加處理處置成本；而且會(huì)在混合的過(guò)程中產(chǎn)生大量的氨氣，增加尾氣處理成本。3)向污泥中投加干燥污泥、生石灰、高錳酸鉀等藥劑后再進(jìn)行好氧堆翻，可在降低含水率的同時(shí)降低污泥的有機(jī)質(zhì)，但不利于污泥后續(xù)的制肥處置，處置途徑有限，而且藥劑種類與數(shù)量增加，勢(shì)必增加處理成本。4)采用污泥直接干燥技術(shù)渡過(guò)污泥的高粘稠區(qū)間(含水率6(Γ45%)，能耗極高，而且會(huì)出現(xiàn)外干內(nèi)濕的糖心現(xiàn)象；在干燥過(guò)程中也會(huì)難以避免裂解污泥中的小分子有機(jī)質(zhì)，產(chǎn)生的尾氣難以處理， 處理成本較高。5)污泥返混干燥技術(shù)僅能避免污泥干燥的不均勻性，無(wú)法破壞經(jīng)過(guò)聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)后脫水形成的污泥抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，難以有效地實(shí)現(xiàn)粘稠污泥的預(yù)分散，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)干燥能耗隨之增加。因此，為解決上述問(wèn)題，需要開發(fā)一種新的脫水污泥再處理方法來(lái)處理這種特殊脫水污泥，使其減量化、無(wú)害化和資源化。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種脫水污泥的再處理方法，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化和資源化，同時(shí)降低處理能耗，簡(jiǎn)化尾氣處理、降低污泥處理成本。本發(fā)明的脫水污泥再處理方法包括下述步驟
(1)向含水率為7(Γ85%的脫水污泥中投加干燥劑，攪拌混合，得到含水率為5(Γ60%的混合污泥；
(2)將混合污泥進(jìn)行干燥，得到干燥的顆粒狀污泥，其含水率為等于或小于45%。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述干燥劑包括無(wú)機(jī)藥劑和干燥的顆粒狀污泥。所述無(wú)機(jī)藥劑選自具有水化凝固性能的無(wú)機(jī)藥劑中的一種或多種，優(yōu)選選自氧化鈣、氫氧化鈣、半水硫酸鈣中的一種或多種。所述干燥劑的投加量為脫水污泥質(zhì)量的0. 086^2. 35，其中干燥的顆粒狀污泥質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的0. 6(Γ0. 99，生石灰質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的0. 05、. 35。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法還包括將一部分由步驟(2)獲得的干燥的顆粒狀污泥與所述無(wú)機(jī)藥劑混合制成干燥劑，循環(huán)到步驟(1)中，剩余部分的所述干燥的顆粒狀污泥作為成品污泥輸出系統(tǒng)外。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法還包括將由步驟(2)獲得的干燥的顆粒狀污泥中用于制作干燥劑的部分進(jìn)行二次干燥，使含水率達(dá)到10-35%后再用于制作干燥劑。所述的干燥和二次干燥是利用熱風(fēng)對(duì)污泥進(jìn)行加熱，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是 20-99 "C。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法還包括將成品污泥進(jìn)行堆翻和發(fā)酵，制成有機(jī)肥料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明再處理的脫水污泥的含水率為70、5%，優(yōu)選為70、0%。并且，該脫水污泥為經(jīng)投加聚丙烯酰胺脫水處理后的污泥。所述脫水污泥中存在污泥抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)粘稠的半固體狀態(tài)。因此，對(duì)于這種污泥的再處理，既不能采用處理含水率更高的90%以上的液態(tài)污泥的方法，也不能采用處理含水率更低的60%以下污泥的方法，而且要考慮污泥的減量化和降低處理能耗、處理成本。減量化是污泥處理的重要指標(biāo)，本發(fā)明是一種減量化的干燥方法，先在干燥前向脫水污泥中加入干燥劑。干燥劑用于破壞脫水污泥中的抱團(tuán)結(jié)構(gòu)，降低污泥的粘稠性，釋放出結(jié)合水和細(xì)胞水，從而使得污泥中的結(jié)合水和細(xì)胞水轉(zhuǎn)化為自由態(tài)水，有利于后續(xù)的干燥。干燥劑包括堿性的無(wú)機(jī)藥劑和干燥的顆粒狀污泥，無(wú)機(jī)藥劑(優(yōu)選生石灰)與干燥的顆粒狀污泥混合，形成顆粒更小的干燥劑，增大了與脫水污泥混合的比表面積。當(dāng)干燥劑與所述脫水污泥進(jìn)行攪拌混合時(shí)，干燥劑粘附在粘稠的脫水污泥上并形成小團(tuán)狀污泥，在后續(xù)機(jī)械攪拌和熱風(fēng)干燥的過(guò)程中逐漸形成顆粒狀污泥。在混合過(guò)程中，干燥劑與脫水污泥發(fā)生以下反應(yīng)1)干燥劑與脫水污泥中的聚丙烯酰胺發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞由聚丙烯酰胺所產(chǎn)生的吸附架橋作用，從而破壞脫水污泥中的污泥抱團(tuán)結(jié)構(gòu)；并與脫水污泥中所包裹的水分發(fā)生吸水放熱反應(yīng)，將污泥顆粒中的毛細(xì)結(jié)合水釋放出來(lái)，降低污泥的粘稠度和增加疏松度；2)干燥劑起到破壞污泥細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的作用，釋放出污泥中的細(xì)胞水，并且通過(guò)攪拌作用將細(xì)胞水變?yōu)樽杂伤?，污泥中自由水的去除能耗大大低于結(jié)合水、更低于細(xì)胞水的去除能耗，從而顯著降低后續(xù)干燥的能耗；3)干燥劑將粘稠的脫水污泥進(jìn)行分散，干燥劑顆粒粘附在脫水污泥上并形成小團(tuán)狀污泥，降低脫水污泥的粘稠度，在機(jī)械攪拌作用下將釋放出來(lái)的毛細(xì)結(jié)合水和細(xì)胞水外露于污泥顆粒表面上，有利于后續(xù)的熱干燥，而且使得干燥更均勻，避免糖心現(xiàn)象的出現(xiàn)。出于成本考慮，優(yōu)選的無(wú)機(jī)藥劑選自具有水化凝固性能的無(wú)機(jī)藥劑中的一種或多種，優(yōu)選氧化鈣、氫氧化鈣、半水硫酸鈣、鋁酸鹽、磷酸鹽、硫鋁酸鹽中的一種或多種。最優(yōu)無(wú)機(jī)藥劑為生石灰。本發(fā)明目的還在于減少干燥劑中無(wú)機(jī)藥劑的用量，以避免污泥增量，因此所述無(wú)機(jī)藥劑的投加質(zhì)量為干燥劑質(zhì)量的0. 0Γ0. 35%。堿性的無(wú)機(jī)藥劑的加入量使得所述混合污泥的ρΗ值疒10，當(dāng)ρΗ值高于11就會(huì)大量的氨氣產(chǎn)生。該P(yáng)H值有利于尾氣處理。
干燥的顆粒狀污泥可以是本發(fā)明方法的成品污泥，也可以是通過(guò)任何其它方法獲得的含水率等于或小于45%的干燥顆粒狀污泥。對(duì)干燥的顆粒狀污泥的用量沒(méi)有限制，只要所得到的混合污泥滿足相關(guān)的含水率范圍即可。一般，干燥的顆粒狀污泥的用量為干燥劑質(zhì)量的0. 6 0. 99%
通過(guò)向含水率70-85%的脫水污泥中投加干燥劑，并攪拌混合，得到含水率為約50-60% 的混合污泥。一方面，若混合污泥的含水率高于60%，其粘稠性仍然較大，不能形成良好的顆粒狀污泥，在后續(xù)的干燥過(guò)程中仍然會(huì)粘結(jié)干燥設(shè)備，傳熱效率低，干燥能耗較高。另一方面，若混合污泥的含水率低于50%，就需要在攪拌混合過(guò)程中投加大量的干燥劑，這將降低生產(chǎn)效率，增加無(wú)機(jī)藥劑的用量。控制干燥機(jī)的機(jī)械攪拌速度，使得混合后小團(tuán)狀的污泥逐漸實(shí)現(xiàn)顆?；?。如果攪拌速度過(guò)高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)污泥的顆?；敲丛陔S后的干燥過(guò)程中將仍然難以避免地會(huì)產(chǎn)生糖心現(xiàn)象，降低傳熱效率，增加干燥能耗。如果攪拌速度過(guò)慢，干燥和顆?；男示蜁?huì)降低。隨后對(duì)分散成顆粒狀的混合污泥進(jìn)行干燥。所述干燥優(yōu)選通過(guò)好氧風(fēng)干進(jìn)行。 其中，向靜止、移動(dòng)或翻動(dòng)著的(已經(jīng)分散成顆粒狀的)混合污泥中鼓入干燥熱空氣，使混合污泥產(chǎn)生好氧放熱反應(yīng)。在干燥熱空氣帶來(lái)的熱量與好氧放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量的共同作用下，混合污泥中的水分被蒸發(fā)出來(lái)，形成所述干燥的顆粒狀污泥，其含水率等于或小于45%。 干燥后的污泥顆粒一部分作為生產(chǎn)干燥劑的原料，剩余部分作為成品污泥輸出系統(tǒng)外。將含水率等于或小于45%的所述干燥的顆粒狀污泥再進(jìn)行二次干燥，例如采用好氧風(fēng)干方式，使含水率降低至10-35%，作為制作干燥劑的原料。所述兩次干燥均采用低溫干燥，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)加熱后污泥溫度為2(T99°C。這種低溫干燥可以避免高溫干燥產(chǎn)生二噁英氣體，也防止高溫干燥產(chǎn)生粉塵爆炸，同時(shí)降低干燥能耗。進(jìn)行第二次干燥，優(yōu)選干燥顆粒狀污泥的含水率為1(Γ35%。發(fā)明人注意到，如果含水率范圍高于35%，在干燥污泥顆粒投加量相同的情況下，若能混合至含水率5(Γ60%所投加的脫水污泥量比較少，成品污泥的產(chǎn)量也隨之減少。含水率范圍低于10%，所述干燥的顆粒狀污泥會(huì)形成粉塵，易于產(chǎn)生粉塵爆炸的危險(xiǎn)。上述過(guò)程可以在已有污泥風(fēng)干裝置內(nèi)進(jìn)行。本發(fā)明人的CN201574114U公開了一種污泥風(fēng)干裝置，在此將其全文引入作為參考。所述成品污泥保存了脫水污泥中的有機(jī)物，可以與生物質(zhì)如枯枝落葉、秸稈等混合，并任選添加含氮、含磷和/或含鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行堆翻和發(fā)酵，從而制成有機(jī)肥料，例如用于園林綠化。可以預(yù)見(jiàn)到，成品污泥的用途不僅限于此，還可以用作助燃劑、土壤改良劑等，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的脫水污泥再處理方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)能耗低，尾氣易于處理。通過(guò)投加干燥劑，結(jié)合風(fēng)干裝置進(jìn)行污泥風(fēng)干，該處理方法的能耗很低，通過(guò)該方法去除污泥中水分的能耗約為25(T500kWh/t水，比目前常用的干燥方法的能耗減少約二分之一。根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《污泥表征——污泥干燥的良好實(shí)施規(guī)程》 (PD-CENTR-15473-2007)，各種干燥機(jī)的能耗如下盤式干燥機(jī)855 955 kffh / t水；槳葉干燥機(jī)80(T885 kffh / t水；薄膜干燥機(jī)800 ^900 kffh / t水；帶式干燥機(jī)95(Tll40 kffh / t水；直接滾筒干燥機(jī)900 1100 kffh / t水。
該處理方法能耗較低的原因在于采用干燥劑將脫水污泥中的結(jié)合水和細(xì)胞水轉(zhuǎn)化為自由水，而且在干燥前對(duì)粘稠的脫水污泥進(jìn)行分散，提高了污泥的比表面積，有利于后續(xù)干燥時(shí)的傳熱傳質(zhì)，提高傳熱效率，提高干燥效率；干燥尾氣為氨氣，可通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝處理后排放，減少尾氣處理的成本。(2)實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。該方法干燥劑的投加量較少，引入的無(wú)機(jī)藥劑量少，處理后的污泥增量不明顯；而石灰穩(wěn)定技術(shù)的石灰投加量一般為污泥總量的5(Γ100%，極大地增加了處理后污泥的量，增加了后續(xù)污泥處理處置的成本。采用自身循環(huán)的干燥污泥顆粒作為制作干燥劑的一種原料，減少了向系統(tǒng)中投加額外的的物質(zhì)的種類與數(shù)量，而且成品污泥含水率有了明顯降低，從而實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化。(3)實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥進(jìn)行無(wú)害化和穩(wěn)定化處理。干燥劑中氧化鈣成分可以殺滅污泥中的細(xì)菌和病原體，鈍化污泥中的重金屬，使得污泥中的重金屬浸出液指標(biāo)符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化和穩(wěn)定化，有利于后續(xù)的處理處置。(4)采用低溫干燥，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)加熱后污泥溫度為2(T99°C，可避免高溫干燥時(shí)二噁英氣體的產(chǎn)生，防止高溫干燥產(chǎn)生的粉塵爆炸，且降低干燥能耗。(5)該處理方法保留了污泥中的有機(jī)質(zhì)，污泥成品作為肥料再利用時(shí)，肥效大大提高，從而提高污泥再利用的價(jià)值。實(shí)施例1
在CN201574114U公開的污泥風(fēng)干裝置中，對(duì)經(jīng)過(guò)投加聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)脫水處理后含水率為82%的脫水污泥進(jìn)行再處理。將生石灰和含水率33%的顆粒狀污泥進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；其中生石灰的質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的4. 47%，干燥的顆粒污泥質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的95. 53%。再向該污泥風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端定速均勻地同時(shí)投加脫水污泥和干燥劑，干燥劑的投加量是脫水污泥質(zhì)量的91. 7% ；充分均勻混合后獲得含水率為58%的混合污泥。調(diào)節(jié)第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將混合污泥進(jìn)一步攪拌成疏松的顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是70°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分，在該風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)末端獲得外觀呈松散顆粒狀的干燥污泥，取樣并檢測(cè)含水率為43%。一次干燥后的污泥分為兩部分，一部分進(jìn)入該污泥風(fēng)干裝置的第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)進(jìn)行二次干燥，剩余部分作為成品污泥排出系統(tǒng)外。第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)采用相同的干燥原理，對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為 0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將一次干燥后的污泥進(jìn)一步攪拌成小顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是68°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分， 污泥含水率進(jìn)一步降低，在第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的末端取樣并檢測(cè)干燥的顆粒狀污泥的含水率為 33%。第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)輸出的干燥顆粒狀污泥與生石灰進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；干燥劑與脫水污泥定速均勻地投加至第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端，不斷循環(huán)。實(shí)施例2
在CN201574114U公開的污泥風(fēng)干裝置中，對(duì)經(jīng)過(guò)投加聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)脫水處理后含水率為77%的脫水污泥進(jìn)行再處理。將生石灰和含水率28%的顆粒狀污泥進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；其中生石灰的質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的1. 21%，干燥的顆粒污泥質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的98. 79%。再向該污泥風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端定速均勻地同時(shí)投加脫水污泥和干燥劑，干燥劑的投加量是脫水污泥質(zhì)量的91. 1% ；充分均勻混合后獲得含水率為53%的混合污泥。調(diào)節(jié)第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將混合污泥進(jìn)一步攪拌成疏松的顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是66°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分，在該風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)末端獲得外觀呈松散顆粒狀的干燥污泥，取樣并檢測(cè)含水率為39%。一次干燥后的污泥分為兩部分，一部分進(jìn)入該污泥風(fēng)干裝置的第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)進(jìn)行二次干燥，剩余部分作為成品污泥排出系統(tǒng)外。第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)采用相同的干燥原理，對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為 0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將一次干燥后的污泥進(jìn)一步攪拌成小顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是63°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分， 污泥含水率進(jìn)一步降低，在第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的末端取樣并檢測(cè)干燥的顆粒狀污泥的含水率為 28%。第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)輸出的干燥顆粒狀污泥與生石灰進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；干燥劑與脫水污泥定速均勻地投加至第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端，不斷循環(huán)。
實(shí)施例3
在CN201574114U公開的污泥風(fēng)干裝置中，對(duì)經(jīng)過(guò)投加聚丙烯酰胺調(diào)質(zhì)脫水處理后含水率為71%的脫水污泥進(jìn)行再處理。將生石灰和含水率21%的顆粒狀污泥進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；其中生石灰的質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的5. 21%，干燥的顆粒污泥質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的94. 79%。再向該污泥風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端定速均勻地同時(shí)投加脫水污泥和干燥劑，干燥劑的投加量是脫水污泥質(zhì)量的61. 19% ；充分均勻混合后獲得含水率為50%的混合污泥。調(diào)節(jié)第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將混合污泥進(jìn)一步攪拌成疏松的顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是62°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分，在該風(fēng)干裝置的第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)末端獲得外觀呈松散顆粒狀的干燥污泥，取樣并檢測(cè)含水率為34%。一次干燥后的污泥分為兩部分，一部分進(jìn)入該污泥風(fēng)干裝置的第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)進(jìn)行二次干燥，剩余部分作為成品污泥排出系統(tǒng)外。第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)采用相同的干燥原理，對(duì)輥鉸刀的線速度為l-6m/min、角速度為 0-20r/min，通過(guò)機(jī)械攪拌作用將一次干燥后的污泥進(jìn)一步攪拌成小顆粒狀；向風(fēng)干機(jī)構(gòu)中鼓進(jìn)熱風(fēng)，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是59°C，在熱風(fēng)的傳熱傳質(zhì)作用下帶走污泥中的水分， 污泥含水率進(jìn)一步降低，在第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的末端取樣并檢測(cè)干燥的顆粒狀污泥的含水率為 21%。
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第二段風(fēng)干機(jī)構(gòu)輸出的干燥顆粒狀污泥與生石灰進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)，制成干燥劑；干燥劑與脫水污泥定速均勻地投加至第一段風(fēng)干機(jī)構(gòu)的始端，不斷循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種含水率為70-85%的脫水污泥的再處理方法，其特征在于，包括下述步驟(1)向所述脫水污泥中投加干燥劑，攪拌混合，得到含水率為50-60%的混合污泥；(2)將混合污泥進(jìn)行干燥，得到干燥的顆粒狀污泥，其含水率等于或小于45%。
2.如權(quán)利要求1所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于所述干燥劑包括無(wú)機(jī)藥劑和干燥的顆粒狀污泥。
3.如權(quán)利要求2述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)藥劑選自具有水化凝固性能的無(wú)機(jī)藥劑中的一種或多種，優(yōu)選選自氧化鈣、氫氧化鈣、半水硫酸鈣、鋁酸鹽、 磷酸鹽、硫鋁酸鹽中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求3所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于所述干燥劑的投加量為脫水污泥質(zhì)量的0. 086^2. 35，其中干燥的顆粒狀污泥質(zhì)量占干燥劑質(zhì)量的0. 6(Γ0. 99，無(wú)機(jī)藥劑質(zhì)量是干燥劑質(zhì)量的0. 0Γ0. 35。
5.如權(quán)利要求2所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于將一部分由步驟(2)獲得的所述干燥的顆粒狀污泥與所述無(wú)機(jī)藥劑混合制成干燥劑，循環(huán)到步驟(1)中，剩余部分的所述干燥的顆粒狀污泥作為成品污泥輸出系統(tǒng)外。
6.如權(quán)利要求5所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于還包括步驟將由步驟 (2)獲得的所述干燥的顆粒狀污泥中用于制作干燥劑的部分進(jìn)行二次干燥，使含水率達(dá)到 10-35%后再用于制作干燥劑。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于所述的干燥和二次干燥是利用熱風(fēng)對(duì)污泥進(jìn)行加熱，污泥與熱風(fēng)接觸后的溫度是20-99°C。
8.如權(quán)利要求1-7所述的脫水污泥的再處理方法，其特征在于還包括步驟將成品污泥進(jìn)行堆翻和發(fā)酵，制成有機(jī)肥料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粘稠的半固體狀態(tài)的含水率為70-85%的脫水污泥的再處理方法，其包括下述步驟(1)向所述脫水污泥中投加干燥劑，攪拌混合，得到含水率為50-60%的混合污泥；(2)將混合污泥進(jìn)行干燥，得到干燥的顆粒狀污泥，其含水率等于或小于45%。本發(fā)明提供的污泥再處理方法可以降低處理能耗，干燥尾氣處理簡(jiǎn)單、大大降低污泥處理的成本，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和污泥的無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化。
文檔編號(hào)C02F11/14GK102303944SQ20111024129
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者吳嘉聰, 孫志民, 楊海英, 鐘環(huán)聲, 陳嘉愉 申請(qǐng)人:廣州普得環(huán)保設(shè)備有限公司