一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用，调理剂的成分包括：SiO

说明书

技术领域

本发明属于污泥脱水复合调理剂及其制备和应用领域，特别涉及一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用。

背景技术

污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，以好氧、厌氧微生物为主体，有机质含量较高，与水的结合较紧密。一般污水厂二沉池污泥的含水率为97％～99％，其中间隙水约占70％，毛细水占20％左右，吸附水约为7％，胞内水约为3％。目前污水厂污泥经沉淀及压滤脱水后，含水率为75％～85％，此时污泥中的水分形态主要为吸附水和胞内水。

普通压滤机和离心脱水机无法对该污泥进行深度脱水低于50％以下。80％左右含水率的污泥体积较大，极易腐败，难于运输和后续处理，给后续处理与处置带来高费用、二次污染等诸多问题。针对污泥深度脱水的技术主要为加入调理剂、热脱水、微波脱水和提高压滤机压榨压力或采取几种技术耦合等几个方面。

提高压榨压力增加投资，且脱水泥饼含水很难低于60％。热脱水可以达到很高的脱水效率，但易产生二次污染，脱水费用高。一般是采取加入脱水剂并耦合压滤机的方法对污泥进行脱水。常见的脱水剂有聚合铁、聚合铝、氧化钙(生石灰)、聚丙烯酰胺、粉煤灰等。它们的脱水原理是依靠增加中和能力、搭桥能力及渗透力，主要脱除间隙水和少量的毛细水，很难脱除细胞内的水。现有技术中药剂添加量较大、无法作用于细胞内部水、调理作用不显著、调理剂加入影响了后续污泥的综合利用等问题亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用，本发明中的调理剂具有利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点，且在定位污泥焚烧基础上，有针对性的设计调理剂，即调理剂即有脱水作用，又有可以作为污泥作为锅炉燃料的重要组成部分。

本发明的一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂，所述污泥脱水复合调理剂的组分按质量百分比，包括：SiO₂ 10-20％、Al₂O₃ 5-10％、Fe₂O₃ 1-10％、CaO 0.5-10％和碳元素C 15-60％。

所述SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO和C来自生物质、去除含氯塑料的城市垃圾、粉煤灰、污泥及厌氧水处理产生含水97％剩余污泥和垃圾渗滤液中的至少一种。

一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂的制备方法，包括：

将粉煤灰、去除含氯塑料的城市垃圾、污泥、生物质及厌氧水处理产生含水97％剩余污泥和垃圾渗滤液按照质量百分比SiO₂ 10-20％、Al₂O₃ 5-10％、Fe₂O₃ 1-10％、CaO 0.5-10％和C 15-60％掺混均匀，其中，将污泥、生物质和城市垃圾均匀混合后在其上面铺一层粉煤灰，然后喷洒一种或多种垃圾渗滤液、含水97％厌氧水处理产生剩余污泥或河道淤泥占总重量的5-10％，总高度在1-3米，然后再堆第二层，以此类推，堆后进行厌氧发酵3-5天，压榨脱水，通风5-20天，得到污泥脱水复合调理剂。

一种适应剩余污泥进行焚烧处理工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，所述污泥脱水复合调理剂用于污泥的深度脱水。

所述污泥的深度脱水的方法包括：将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为10～60％，掺混均匀，发酵3-5天，压榨脱水，给发酵压滤后混合物通风5-20天，污泥经过生物干燥脱水。

所述污泥为城市市政污水处理所得到的污泥或者工业污水处理污泥。

所述通风方式为鼓风机吹扫，吹扫的位置在堆体底部，均匀布风。

所述污泥脱水后泥饼含水率5-30％。

本发明的目的是提供一种耦合污泥焚烧处理处置工艺特点的污泥脱水复合调理剂的制备方法，该调理剂具有利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点，且在定位污泥焚烧基础上，有针对性的设计调理剂，即调理剂即有脱水作用，又有可以作为污泥作为锅炉燃料的重要组成部分。本发明的另一个目的是提供一种使用上述污泥调理剂的深度脱水方法，该方法简单，含水可以降至5％～30％，又有利于制备污泥锅炉燃料棒，降低污泥焚烧费用。本发明中得到的脱水后的污泥有机质提高，不是传统加无机质降低热值。

有益效果

(1)本发明中的污泥脱水复合调理剂利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染，且脱水费用低；

(2)本发明中的污泥脱水复合调理剂在用于污泥深度脱水时，方法简单，含水量可降至5％-30％，有利于制备污泥锅炉燃料棒，降低污泥焚烧费用。

附图说明

图1为本发明中污泥焚烧工艺的污泥调理剂制备步骤。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

将污泥、生物质、去除含氯塑料的城市垃圾和粉煤灰按照SiO₂(10％):Al₂O₃(5％):Fe₂O₃(1％):CaO(10％)：C(60％)质量比例混合，其他非重金属元素含量不限，混合方式：污泥、生物质和城市垃圾均匀混合后在其上面铺一层粉煤灰，然后喷洒一种垃圾渗滤液，占总重量10％，总高度在1米，然后再堆第二层，以此类推，堆后进行厌氧发酵10天，发酵混合物通风20天，堆放成品可以做污泥脱水调理剂。

将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为60％，搅拌均匀，厌氧发酵5天，给发酵压滤后混合物通风20天，污泥经过生物干燥脱水，所述的污泥脱水后泥饼含水率小于5％。

实施例2

将污泥、生物质、去除含氯塑料的城市垃圾和粉煤灰按照SiO₂(20％):Al₂O₃(8％):Fe₂O₃(5％):CaO(6％)：C(50％)，(其他非重金属元素含量不限)质量比例混合，混合方式：污泥、生物质和城市垃圾均匀混合后在其上面铺一层粉煤灰，然后喷洒含水97％厌氧水处理产生剩余污泥或河道淤泥占总重量(7％)，总高度在3米，然后再堆第二层，以此类推，堆后进行厌氧发酵5天，堆放成品通风15天，可以做污泥脱水调理剂。

将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为40％，搅拌均匀，厌氧发酵3天，压榨脱水，给发酵压滤后混合物通风15天，污泥经过生物干燥脱水，所述的污泥脱水后泥饼含水率小于15％。

实施例3

将污泥、生物质、去除含氯塑料的城市垃圾和粉煤灰按照SiO₂(15％):Al₂O₃(10％):Fe₂O₃(10％):CaO(0.5％)：C(50％)(其他非重金属元素含量不限)质量比例混合，混合方式：污泥、生物质和城市垃圾均匀混合后在其上面铺一层粉煤灰，然后喷洒河道淤泥占总重量(5％)，总高度在2米，然后再堆第二层，以此类推，堆后进行厌氧发酵4天，堆放成品通风5天，可以做污泥脱水调理剂。

将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为10％，搅拌均匀，厌氧发酵3天，给发酵压滤后混合物通风5天，污泥经过生物干燥脱水，所述的污泥脱水后泥饼含水率小于30％。

实施例4

将污泥、生物质、去除含氯塑料的城市垃圾和粉煤灰按照SiO₂(20％):Al₂O₃(9％):Fe₂O₃(10％):CaO(10％)：C(15％)(其他非重金属元素含量不限)质量比例混合，混合方式：污泥、生物质和城市垃圾均匀混合后在其上面铺一层粉煤灰，然后喷洒含水97％厌氧水处理产生剩余污泥(1％)，总高度在2米，然后再堆第二层，以此类推，堆后进行厌氧发酵5天，堆放成品通风10天，可以做污泥脱水调理剂。

将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为30％，搅拌均匀，厌氧发酵5天，给发酵压滤后混合物通风13天，污泥经过生物干燥脱水，所述的污泥脱水后泥饼含水率小于20％。