一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方法

摘要

本发明公开了一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方法，包括以下两个步骤：化学调理改性：将预脱水至80%-85%的新鲜污泥加水调至含水率90%-93%，按污泥重量的10%-30%加入填埋场稳定化污泥焚烧残渣，搅拌混合均匀；机械压榨深度脱水：将调理后的污泥泵入板框压滤机中，在1MPa的压力下，深度脱水1h。本发明的优点在于：利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣可明显降低污泥的毛细吸水时间，大幅度的提高污泥脱水性能；经压滤脱水后，污泥含水率可下降至60%以下；为以废治废，可在大幅度提高新鲜污泥脱水性能的同时，实现开挖填埋场稳定化污泥的资源化利用。

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理处置与资源化技术领域，涉及一种利用填埋场稳定化 污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方法。

背景技术

目前，我国污泥处理处置的主要方法有堆肥、卫生填埋、焚烧和土地利用 等。其中，污泥卫生填埋因具有建设周期短、投资省、管理方便、运行简单等 特点，成为我国污泥处置最为普遍采用的一种方法。然而，随着我国污水处理 厂污水处理量的不断增大，污泥产量不断增加，使得城市填埋用地日益紧张， 为保证污泥填埋可持续发展，则已填埋污泥所占用地不可避免的需要腾空，作 为后续的填埋用地或其他规划用地，因此，对已填埋的污泥进行开挖利用将成 为未来污泥处理处置的必然选择。

另一方面，城市污水处理厂污泥的含水率高，经简单的浓缩离心脱水处理 后，含水率仍高达80%-85%，而对污泥进行进一步的填埋、焚烧或土地利用等 处理处置，均严格要求含水率下降至60%及以下，故需要对污泥进行进一步的 深度脱水处理。目前，污泥深度脱水普遍采用的方法是通过添加脱水剂改善污 泥脱水性能，然后经过养护或机械作用达到深度脱水的目的。然而，现有的无 机或有机脱水剂，均或多或少的存在用量大或成本高等问题。因此，寻找廉价 高效的污泥脱水剂是污泥深度脱水的一大难题。

鉴于此，本发明专利考虑到填埋污泥在经过若干年填埋处置后，有机物自 然降解，而其中在污泥脱水阶段添加的无机脱水剂则相对稳定，故可作为新鲜 污泥调理剂重新利用。而且，通过将其进行焚烧处理后，可活化其中的无机脱 水剂，使得其脱水固化效果更佳。因此，本发明专利将填埋场稳定化污泥焚烧 残渣重新用于新鲜污泥的固化调理，以废治废，在提高新鲜污泥脱水性能的同 时，实现开挖填埋场稳定化污泥的资源化利用，一举两得。

在相关专利研究方面，目前未检索到相关专利对已填埋稳定化污泥进行开 采利用进行研究，仅有少数专利，公开了利用固化污泥焚烧残渣提高污泥脱水 性能的研究。

如中国文献专利《一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法》 （公开号CN102923928A）中公开了一种利用制革污泥焚烧底渣提高制革污泥脱 水性能，然后再添加阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂进一步调理，最后采用真空抽滤 实现污泥有效脱水的方法。该方法能明显降低絮凝剂的用量，处理效果好，但 研究仅限于含水率98%左右的未预脱水的制革污泥，应用范围小。

中国文献专利《一种用于处理城市污水处理厂污泥的污泥固化剂及其污泥 处理方法》（公开号CN102267796A）中公开了一种由质量百分比为40%-60%的 污泥焚烧底灰、质量百分比为20%-40%的石灰和质量百分比为10%-20%的氯化 镁组合而成的脱水剂，其中，石灰为生石灰，污泥焚烧底灰为城市污水厂污泥 干化焚烧底灰，氯化镁为工业级无水氯化镁。该专利发明的处理处理方法是在 污泥搅拌器中加入含水率95%-97%污水厂污泥和所述含水率95%-97%污水厂污 泥湿重质量百分比为5%-10%所述的污泥固化剂，然后进行混合搅拌，搅拌时间 应不少于10分钟，搅拌结束后，在模具中成型，脱模后于室温下养护1-7天 后进行填埋或作为填埋场覆土材料。涉及的污泥焚烧底灰是原生污泥干化脱水 后的残渣。

综上所述，本发明结合已填埋污泥的开挖利用需求和城市污水处理厂污泥 深度脱水处理难题，从以废治废的角度出发，利用填埋场稳定化污泥无机脱水 剂含量高，且经焚烧处理后，性质活化，结构疏松等特性，将其用于固化新鲜 污泥，并结合板框压滤机压榨脱水以达到污泥深度脱水的目的，同时实现已填 埋污泥的开采和资源化利用，循环化利用土地。

发明内容

本发明的目的，就是针对已有填埋污泥开采利用难题以及现有污泥脱水剂 成本高，性价比低、深度脱水处理困难等难题，利用已填埋稳定化污泥中残留 无机脱水剂含量高，且在焚烧处理后，性质活化，结构疏松等特点，提供了一 种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水 方法，包括以下步骤：

化学调理改性步骤：将预脱水至含水率为80%-85%的新鲜污泥加水调理至 含水率为90%-93%，加入填埋场稳定化污泥焚烧残渣后搅拌混合均匀；所述填 埋场稳定化污泥焚烧残渣与含水率为90%-93%的污泥的重量比为10-30∶100；

机械压榨深度脱水步骤：将经化学调理改性处理后的污泥泵入板框压滤机 中，在1MPa的压力下，深度脱水1h，使污泥的含水率低于60%。

上述的一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方 法，其中，化学调理改性步骤中，所述填埋场稳定化污泥焚烧残渣为经无机脱 水剂固化改性脱水处理后，再经卫生填埋2-4年后的稳定化污泥，在900℃下 焚烧1h后的残留物。

上述的一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方 法，其中，所述无机脱水剂固化改性脱水处理包括以下步骤：

向预脱水至含水率为80%-85%的污泥中，添加无机脱水剂，混合均匀后深 度脱水，使污泥的含水率为55%-60%；所述无机脱水剂与含水率为80%-85%的 污泥的重量比为3-10∶100。

上述的一种利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣固化新鲜污泥的深度脱水方 法，其中，所述无机脱水剂是石灰、氧化镁和水泥按1:1:1的重量比制备而成 的混合物。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）利用填埋场稳定化污泥焚烧残渣可明显降低污泥的CST（毛细吸水时 间，以下简称CST），大幅度的提高污泥脱水性能；经压滤脱水后，污泥含水 率可下降至60%以下，可满足后续处理处置需求；

（2）为以废治废，可在大幅度提高新鲜污泥脱水性能的同时，实现已填 埋稳定化污泥的开挖和资源化利用，循环化利用土地。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例中，所处理的新鲜污泥是上海某污水处理厂污泥经浓缩、离心后 得到的产物，含水率为82.7%。

所使用的填埋场稳定化污泥焚烧残渣为上海某填埋场卫生填埋了3年后的 污泥在900℃下焚烧1h后的残留物，该污泥在卫生填埋前，经过以下处理：向 预脱水至含水率为83.6%的污泥中，添加污泥重量的4%的无机脱水剂，混合均 匀后深度脱水，使污泥的含水率为59.7%;其中，无机脱水剂是石灰、氧化镁、 水泥按1:1:1的重量比制备而成的混合物。

具体步骤如下：

1）将含水率为82.7%的新鲜污泥加水调理至含水率90%左右，按污泥重量 的15%加入填埋场稳定化污泥焚烧残渣，搅拌混合均匀；

2）将调理后的污泥泵入板框压滤机中，在1MPa的压力下，深度脱水1h。

新鲜污泥加水至90%左右时，CST为5860.3s，经添加15%的填埋场稳定化 污泥焚烧残渣后，污泥CST下降至494.8s，脱水性能明显提高，经压滤深度脱 水后，污泥含水率降至59.7%，可满足后续污泥处理处置需求。

实施例2

同实施例1，只是将填埋场稳定化污泥的添加比例改为25%，得到的混合 污泥的CST降为440.5s，经压滤后，含水率降至56.2%。与实施例1相比可知， 污泥的脱水性能随填埋场稳定化污泥焚烧残渣添加比例的增加而有一定程度 的提高，但提高幅度不明显。

实施例3

同实施例1，只是所取污泥为上海市某污水处理厂污泥，含水率为84.3%， 所使用的填埋场稳定化污泥焚烧残渣为上海某填埋场填埋了2年后的污泥在 900℃下焚烧1h后的残留物。填埋场稳定化污泥焚烧残渣的添加比例为20%。

新鲜污泥加水至90%左右时，CST为4231.3s，经添加20%的填埋场稳定化 污泥焚烧残渣后，污泥CST下降至356.7s，脱水性能明显提高，经压滤深度脱 水后，污泥含水率降至54.5%，可满足后续污泥处理处置需求。

实施例4

同实施例1，只是所取污泥为上海市某污水处理厂污泥，含水率为80.5%， 所使用的填埋场稳定化污泥焚烧残渣为上海某填埋场填埋了4年后的污泥在 900℃下焚烧1h后的残留物。填埋场稳定化污泥焚烧残渣的添加比例为10%。

新鲜污泥加水至90%左右时，CST为2168.6s，经添加10%的填埋场稳定化 污泥焚烧残渣后，污泥CST下降至214.2s，脱水性能明显提高，经压滤深度脱 水后，污泥含水率降至50.9%，可满足后续污泥处理处置需求。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变 型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限 定。