[發明專利]城市污水廠污泥的固化處理方法

有效

• 申請號: 200710040477.2
• 申請日: 2007-05-10
• 公開（公告）號: CN101050046A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 朱南文;車承丹;李艷林;趙玲;王方林;尹炳奎
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種城市污水廠污泥的固化處理方法，處理后的污泥可提高污泥填埋理化性狀、便于污泥填埋處理，屬于環境工程技術領域。

背景技術

目前，城市污水處理廠污泥處置的主要手段有填埋、土地利用、焚燒以及建材利用等。其中，填埋處置成本較低、操作比較簡便而得到較多的采用。然而，污泥在衛生填埋過程中存在很多問題，如，脫水污泥的物理性狀往往難以達到填埋場的土力學要求；污泥在填埋場中經雨水浸泡后易于變成泥漿狀態，有些地區尤其是多雨的我國南方地區，污泥填埋場中的污泥甚至成為一個液態的濃縮池；在污泥與垃圾共填埋的地區，在雨天或雨水過后，污泥會隨著滲濾液流出，因而，污泥填埋極大地影響了填埋場的環境質量。為此，國內外污泥填埋場在污泥填埋過程中，經常需要對污泥進行添加大量的砂、土等填充料進行處理，但這樣做不僅使污泥填埋成本大大增加，而且也降低了填埋場的有效容積的利用。

在污泥固化中，曾有借鑒河流底泥等的處理方法，對城市污泥進行固化處理，但由于城市污水廠污泥中有機物含量往往高達52％以上(質量比)，極大地增加了污泥固化地難度，從而，難以使污泥橫向剪切強度要求達到25kN/m²以上的實際應用要求。

為改善污泥填埋性狀，使污泥在土力學上能夠滿足填埋場處置要求，同時避免填埋場容積被砂、土等填充料大量占用，如何在污泥增容比較小的情況下，采用成本較低的方法對城市污水廠污泥進行固化處理，以有效提高其力學性質和化學穩定性，避免填埋場中污泥經雨水沖刷呈分散泥漿狀態，從而改善填埋場的環境條件，是一個具有實用意義的研究課題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種城市污水廠污泥的固化處理方法，降低污泥的含水率，提高污泥力學性質，從而使污泥能夠滿足填埋場填埋要求，并改善污泥填埋場的環境質量。

為實現這一目的，本發明利用固化及穩定化方法處理城市污水廠污泥，將污泥、固化劑、助凝劑按照一定比例混合，經機械攪拌均勻后平鋪到填埋場中，覆蓋防水膜，干式養護3-15天，使處理后的污泥具有較高的抗壓強度、抗浸泡性和較低的浸出毒性。養護完成后，可以繼續進行后續填埋。

本發明的方法包括以下步驟：

(1)取含水率為75-85％的城市污水廠脫水污泥，若水分含量低于75％時，通過添加水分，將污泥含水率調整到75-85％，以利于污泥攪拌；

(2)以污泥重量為基準，向污泥中添加3-8％(占污泥重量百分比)的固化劑、1-8％(占污泥重量百分比)的助凝劑，進行攪拌混合，形成固化塊前體；

(3)將攪拌均勻的固化塊前體按5—100cm的厚度鋪到污泥填埋場中，并覆蓋上防水膜，采用干式養護方法養護3—15天，形成污泥固化塊。

不斷重復以上步驟1—3的操作，從而完成對污泥的填埋。

上述方法的步驟(2)所采用的固化劑為市面銷售的普通硅酸鹽水泥。

上述方法的步驟(2)所采用的助凝劑為石灰、鋁鹽及鋁的氧化物(活性氧化鋁、氧化鋁等)、煤渣中的一種或幾種。

上述方法的步驟(3)所采用的養護方法為加防水膜的干式養護，溫度保持在0℃以上。

本發明采用水泥基固化方法處理城市污水廠污泥。固化劑采用普通硅酸鹽水泥，其主要成分為硅酸二鈣、硅酸三鈣，與污泥混合后發生水化反應，形成水硬性物質，主要為水化硅酸鈣和鈣礬石，達到污泥固化效果；同時水化產物對污染物質具有穩定和封閉作用，減少污泥對環境的危害。采用石灰、鋁鹽及鋁的氧化物、煤渣等作為助凝劑，在固化過程中這些物質可以與水泥成分發生水化反應，減少水泥用量，促進凝固，提高固化塊強度，并增加有害物質的吸附。石灰和鋁鹽(或鋁的氧化物)與水泥中的物質發生水化反應，生成鈣礬石和水化硅酸鈣等水硬性物質，并產生氫氧化鈣、氫氧化鋁等非水溶性物質，可以大量吸附和沉淀重金屬等有毒有害物質，降低有害物質浸出率，從而兼具解毒作用。煤渣中硅酸鹽和鋁氧化物含量很高，這些成分參與水化反應，有效的增加了固化塊的強度。