一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是：A、取含水率≤60%的淤泥或砂土類物質(zhì)，加入含水率78%-85%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占60%-70%，淤泥或砂土類物質(zhì)質(zhì)量占30％-40%；B、將混合泥送入行星式輪碾混合機中混合，同時在混合泥中均勻添加質(zhì)量為混合泥量10%-15%的HAS型土壤固化劑，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；C、避雨處自然堆放2~4d。本發(fā)明工藝簡單，無需配套大型基建設(shè)施，常溫下干化耗能低，一次性投資成本小，適合原位處理，避免污泥運輸?shù)某杀荆仗幚砟芰Υ?，環(huán)境友好，與傳統(tǒng)水泥固化相比，同齡期固化體強度顯著提高，廢物資源化利用，適用于湖底淤泥、城市垃圾的處理，處理后的產(chǎn)品可回收作建筑材料用。
【專利說明】一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污泥和淤泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，適用于湖底淤泥、城市垃圾的處理，處理后的產(chǎn)品可回收作建筑材料用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，每年國內(nèi)污水污泥產(chǎn)生量數(shù)目驚人，根據(jù)環(huán)保部公布的2012年全國環(huán)境統(tǒng)計公報相關(guān)數(shù)據(jù)，截止2012年底，全國廢水總排放量684.8億噸，其中城鎮(zhèn)生活污水排放量462.7億噸，相應(yīng)脫水污泥(含水率80%)產(chǎn)生量接近3800萬噸。并且淤泥的產(chǎn)生量逐年增多，僅武漢市南湖清淤量就達(dá)到450萬立方米。另外，考慮到污水處理廠附近一般有河流、湖泊等水體，這些水體的底泥清淤也是今后要面臨的困擾。因此對于污泥和淤泥的處理處置是急需解決的問題。合理、有效、低成本是研究處理處置技術(shù)時考慮的關(guān)鍵因素。
[0003]污泥的處理處置難題在于，污泥含水率、有機物含量均較高，并且成分復(fù)雜。其中含水率高是污泥處理時首要解決的問題，污泥中水分存在主要有四種類型，即表面吸附水、間隙水、毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部水。間隙水的含量占總含水量的65%-85%，是污泥脫水干化的主要對象。但這些間隙水由于污泥中分子引力和膠體顆粒的電荷效應(yīng)，自然狀態(tài)下一般難以脫去。目前常見的方法有機械脫水、調(diào)理改性、余熱干化等，機械脫水主要有袋式壓濾、板框壓濾、離心脫水等；調(diào)理改性的方法是首先向含水率95%左右的污泥中加入一些藥劑，改善污泥脫水性能，然后通過機械脫水的方法實現(xiàn)水分的脫去；余熱干化通常是依托燃煤電廠等產(chǎn)生的余熱使水分蒸發(fā)。這些方法在一定程度上解決了污泥干化的問題，但存在耗能高、投資成本大、區(qū)域條件受限、工藝相對復(fù)雜等問題。對于淤泥的處理目前也沒有很好方法，一般是參考污泥脫水的工藝，常用技術(shù)是加藥調(diào)理和機械脫水相結(jié)合。但污泥和淤泥在泥質(zhì)性質(zhì)方面差異較大，單純用處理污泥的方法去應(yīng)對淤泥是不可取的。
[0004]也有常溫下淤污泥脫水干化的方法，如污泥的處理中有加入石灰攪拌干化的方法，有添加熟石灰、鋸末、漂白粉、硫酸亞鐵以及聚丙烯酰胺，然后進(jìn)行水壓榨處理的方法等。淤泥處理中有加入無機絮凝劑、有機絮凝劑以及鋪灑高分子吸水樹脂，靜置后干化處理的方法，有通過電滲有效的提高儲淤管袋脫水效率的方法等。這些方法雖有其可取之處，但也存在投加試劑量大，試劑種類復(fù)雜，易改變污泥性質(zhì)，耗能較高等問題。并且上述方法是針對污泥或淤泥單獨使用，但將兩者結(jié)合實現(xiàn)共同脫水干化的方法幾乎沒有。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在于提供了一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，該工藝簡單，成本較低，人為加入藥劑種類少，并且加入物質(zhì)不會產(chǎn)生其它危害。另外，本發(fā)明方法處理能力大，處理效果明顯，不受地域條件限制，適合于大規(guī)模工程應(yīng)用。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率< 60%的淤泥或砂土類物質(zhì)，加入含水率78%-85%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占60%-70%，淤泥或砂土類物質(zhì)質(zhì)量占30% -40% ；
B、將混合泥送入行星式輪碾混合機中混合，同時在混合泥中均勻添加混合泥量10%-15%的HAS型土壤固化劑，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3飛min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、避雨處自然堆放2~4d。
[0007]所述的砂土類物質(zhì)為土壤或尾礦或河沙等。
[0008]所述的步驟A中含水率≤60%的淤泥經(jīng)過如下處理:向含水率> 60%的淤泥中加入HAS型土壤固化劑，HAS型土壤固化劑加入的質(zhì)量為淤泥含固量的0.5%~2%，攪拌均勻后，自然濃縮沉淀，濃縮沉淀時間5-10h，具體視工況而定，沉淀后排出上部水分。
[0009]所述的HAS型土壤固化劑是一種灰渣膠凝材料，它由礦渣及礦渣組合物為主體原料(80%以上)，配以適量的石膏、母料作為活化劑(混合粉磨制成，在常溫下可有效固化砂石和泥土 (包括泥碎石屑、沙質(zhì)土、粉土、粘土、淤泥、城市垃圾、粉煤灰、工業(yè)廢渣、工業(yè)尾礦)，具有無須沖洗和篩分即可進(jìn)行固化的優(yōu)良特性(參考專利號為ZL98113594.3)，呈粉末狀。
[0010]所述的污泥來自污水 處理廠，一般經(jīng)過絮凝沉淀和機械脫水工藝。
[0011]所述的行星式輪碾混合機采用目前市場常見型號，一般機型參數(shù)為:容量2.5m3 ；碾輪個數(shù)為2個，單個重量為1200kg ;行星攪拌鏟數(shù)量為2組X 4塊。
[0012]所述的自然堆放場地應(yīng)較為空曠，期間應(yīng)避免雨水沖刷。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:
1.本發(fā)明工藝簡單，無需配套大型基建設(shè)施，常溫下干化耗能低，一次性投資成本小。
[0014]2.本發(fā)明中使用的HAS型土壤固化劑屬一種無機膠凝材料，性質(zhì)穩(wěn)定，環(huán)境友好，不會產(chǎn)生其它危害，與傳統(tǒng)水泥固化相比，同齡期固化體強度顯著提高，同時符合廢物資源化利用的要求。
[0015]3.發(fā)明中使用行星式輪碾混合機，對污泥、淤泥以及土壤固化劑進(jìn)行充分混合，而且伴隨有碾壓過程，促進(jìn)了土壤固化劑的后期反應(yīng)。
[0016]4.本發(fā)明所用工藝適合原位處理，節(jié)省污泥運輸?shù)某杀?。和目前常見干化技術(shù)相比，本發(fā)明無需依托電廠等提供熱源，因此工藝受限條件減少。
[0017]5.本發(fā)明結(jié)合淤泥和污泥各自特點，實現(xiàn)了污泥和淤泥混合處理。
[0018]6.本發(fā)明日處理能力大，適合大規(guī)模工程應(yīng)用。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法示意圖。
[0020]其中:1 一待處理淤泥，一般為湖泊、河塘清淤淤泥或工程施工場地淤泥，含水率>60% ；
2—游泥沉淀池，向含水率>60%的淤泥中加入淤泥含固量0.5%~2%的HAS型土壤固化劑，攪拌均勻后自然沉淀，沉淀后排出上部水分；
3—濃縮后淤泥，含水率降至60%左右。濃縮后淤泥可與污泥混合進(jìn)行下一步處理；
4一待處理生活污泥，一般含水率為78%-85% ；
5—待處理淤泥或砂土類物質(zhì)，含水率< 60%，可與污泥直接混合進(jìn)行處理，沙土類物質(zhì)如土壤、尾礦、河沙等；6—輪碾混合裝置，污泥和淤泥或砂土類物質(zhì)混合碾壓的設(shè)備。碾壓過程中加入混合泥量10%-15%的HAS型土壤固化劑；
7—經(jīng)過輪碾混合后的混合泥置于自然條件下堆放2-4天。
[0021]【具體實施方式】:
下面結(jié)合實施例，來對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022]實施例1:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率57.8%的淤泥，加入含水率79.8%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占70%，淤泥質(zhì)量占30%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.75t，淤泥0.75t ；
B、用輸送帶將污泥和淤泥送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.3t (質(zhì)量為混合泥量的12%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3飛min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷。
[0023]所述的含水率為79.8%的污泥來自武漢市江岸區(qū)某污水處理廠，顏色發(fā)黑，有強烈臭味。 [0024]所述的含水率為57.8%的淤泥來自武漢市江夏區(qū)某施工場地，顏色為土黃。
[0025]處理效果:自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；臭味基本消除，若按照日本的六級臭氣強度分級法，該氣味屬I級(勉強聞到有氣味存在);污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為47.3%。
[0026]實施例2:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率<60%的淤泥，加入含水率81.8%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占60%，淤泥質(zhì)量占40%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.5t，淤泥It (含水率約60%左右)；
B、用輸送帶將污泥和淤泥送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.375t (質(zhì)量為混合泥量的15%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓4~6MIN，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷。
[0027]所述的含水率為81.8%的污泥來自武漢市洪山區(qū)某污水處理廠，顏色發(fā)黑，有強烈臭味。
[0028]所述的步驟A中含水率< 60%的淤泥經(jīng)過如下處理:淤泥來自武漢市南湖，顏色為褐色，含水率為70.8%，淤泥進(jìn)行濃縮沉淀，濃縮池為4 X 25 X 60m，一次處理淤泥按5000t計，加入HAS型土壤固化劑的量為淤泥含固量的1.2%，即17.52t，攪拌后沉淀8h，排出上部水分。
[0029]處理效果:自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；臭味基本消除；污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為50.6%。本實例中污泥和淤泥含水率均較高，試劑用量和處理時間相對提高。
[0030]實施例3:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率< 60%的淤泥，加入含水率84%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占60%，淤泥質(zhì)量占40%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.5t，淤泥It (含水率約60%左右)；
B、用輸送帶將污泥和淤泥送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.375t (質(zhì)量為混合泥量的15%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓4-6π?η，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷。
[0031]所述的含水率為84%的污泥為昆山市石牌鎮(zhèn)某生活污泥，顏色發(fā)黑，有強烈臭味。
[0032]所述的步驟A中含水率≤60%的淤泥經(jīng)過如下處理:淤泥來自當(dāng)?shù)啬呈┕龅?，顏色偏黃，含水率為65.5%，淤泥首先進(jìn)行濃縮沉淀，濃縮池為4 X 25 X 60m，一次處理淤泥按5000t計，加入HAS型土壤固化劑的量為淤泥含固量的0.5%，即8.625t，攪拌后沉淀5h，排出上部水分。
[0033]處理效果:自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；臭味基本消除；污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為49.5%。本實例中污泥含水率較高,但淤泥含水率偏低,且無機成分含量高，有利于后期干化過程的反應(yīng)。
[0034]實施例4:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率33.5%的尾礦，加入含水率80.5%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占70%，尾礦質(zhì)量占30%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.75t，尾礦0.75t ；
B、用輸送帶將污泥和尾礦送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.25t (質(zhì)量為混合泥量的10%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3~4min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷。
[0035]所述的含水率為80.5%的污泥為武漢市某污水處理廠生活污泥，顏色發(fā)黑，有強烈臭味。
[0036]所述的含水率33.5%的尾礦來自黃石市某礦區(qū)，顏色偏黃。
[0037]處理效果:自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；臭味基本消除；污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為42.3%。
[0038]實施例5:
一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、取含水率25.8%的尾礦，加入含水率82%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占70%，尾礦質(zhì)量占30%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.75t，尾礦0.75t ；
B、用輸送帶將污泥和尾礦送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.25t (質(zhì)量為混合泥量的10%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3~4min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放2天，期間避免雨水沖刷。
[0039]所述的含水率為82%的污泥為武漢市某污水處理廠生活污泥，顏色發(fā)黑，有臭味。
[0040]所述的含水率25.8%的尾礦來自安慶市某銅礦礦區(qū)，顏色為黃褐色。
[0041]處理效果:自然堆放2天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；臭味基本消除；污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為40.5%。
[0042]實施例6:一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是:
A、 取含水率20.3%的土壤，加入含水率81.7%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占70%，土壤質(zhì)量占30%，每次處理按照2.5t總加入量計，污泥1.75t，土壤0.75t ；
B、用輸送帶將污泥和土壤送入行星式輪碾混合機然后啟動混合機，同時罐裝HAS型土壤固化劑經(jīng)流量器勻速加入0.25t (質(zhì)量為混合泥量的10%)到混合機中，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3~4min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉；
C、最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放2天，期間避免雨水沖刷。
[0043]所述的含水率為81.7%的污泥為武漢市某污水處理廠生活污泥，顏色發(fā)黑，有臭味。
[0044]所述的含水率20.3%的土壤來自武漢大學(xué)某場地,顏色為土黃。
[0045]處理效果:自然堆放2天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向黃褐色；臭味基本消除；污泥含水率經(jīng)鹵素水分測定儀檢測為42.1%。
【權(quán)利要求】
1.一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其步驟是: A、取含水率<60%的淤泥或砂土類物質(zhì)，加入含水率78%-85%的污泥得到混合泥，污泥的質(zhì)量占60%-70%，淤泥或砂土類物質(zhì)質(zhì)量占30% -40% ； B、將混合泥送入行星式輪碾混合機中混合，同時在混合泥中均勻添加質(zhì)量為混合泥量10%-15%的HAS型土壤固化劑，添加時間為2min，繼續(xù)攪拌和碾壓3飛min，攪拌碾壓后泥質(zhì)表面無明顯固化劑粉； C、避雨處自然堆放2~4d。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其特征在于:所述的砂土類物質(zhì)為土壤或尾礦或河沙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常溫下污泥和淤泥混合干化的方法，其特征在于:所述的步驟(1)中含水率≤60%的淤泥經(jīng)過如下處理:向含水率> 60%的淤泥中加入HAS型土壤固化劑，HAS型土壤固化劑加入的質(zhì)量為淤泥含固量的0.5%~2%，攪拌均勻后，自然濃縮沉淀，濃縮沉淀時間5 -10h，沉淀后排出上部水分。
【文檔編號】C02F11/12GK103936256SQ201410170126
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】周旻, 韓毅, 侯浩波, 張維昊, 王小書, 萬沙, 張炎 申請人:武漢大學(xué)