[發明專利]增鈣干化污泥渣的資源化利用方法

有效

• 申請號: 200910241514.5
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN101704650A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 陳子庭;霍健;周軍;魏威
• 申請（專利權）人: 北京市奧利愛得科技發展有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/30
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;滑春生

技術領域

本發明涉及城市污泥無害化及資源化利用的方法，主要用于對增鈣干化后的城市污泥 渣的深度處置和資源化再生利用。

背景技術

近幾年，耗費各種能源的污泥的處理方法包括部分余熱、余溫的利用、石灰發熱劑 化學熱等均未離開利用一次性能源的使用，能源消耗在無氧的環境下熱分解污泥，并將 分解后的污泥作為低熱值燃料等的炭化物產品過程中，各種各樣的炭化處理方法被采用， 不可避免的形成了二氧化碳的增加及加劇了溫室效應。

為了把污泥最終形成對環境無害的無機材料進行再生利用，需要在處理、處置過 程中對含水率70％～95％污泥的水分進行脫水及干化，必須把污泥的含水率降至到20～ 30％，才能避免運輸中形成二次污染及減低運輸成本。

現有常見的污泥處理方法是利用機械式脫水機把污泥的含水率降至到75～80％ (以下稱脫水污泥)，然后把脫水污泥運至到污泥干燥、焚燒等設施進行最終的處置。

作為對脫水污泥進行加熱干燥的方法，有采用一次性優質能源加熱的，也有采用利 用余熱間接加熱或利用生石灰發熱劑加熱等方法。其中利用生石灰和污泥攪拌時，生石 灰與污泥中的水分所產生的化合反應熱，直接與污泥接觸加熱并使脫水污泥中的水分蒸 發的方法，是一種污泥處理成本較低的方法。

利用生石灰發熱劑和水的反應熱的干燥處理，為了促使生石灰與水的迅速反應。例 如，在公開(公告)號CN1861532的發明專利《利用水泥回轉窯處理城市污泥的方法和裝 置》中，采用雙組分的發熱劑添加在污泥中，使其液體成分蒸發固化。發熱劑中以脫水 鋁強酸鹽和非鋁強酸鹽為酸性組分，包括40-120重量份脫水鋁強酸鹽，10-50重量份脫 水非鋁強酸鹽，向攪拌混合設備(反應器)中投入以生石灰為主發熱劑，利用化學反應熱 使污泥中的水份使之蒸發。這種污泥處理方法，能連續性地大規模實施污泥的干燥處理， 處理后成為增鈣于化污泥渣。

利用生石灰發熱劑和水的反應熱對污泥進行干化處理，不需要從外部給予熱能，同 時，由于生石灰發熱的反應污泥有酸性轉化為堿性，氧化鈣與水轉化成氫氧化鈣的過程 中，氧化鈣對污泥中的有機成分產生了離子交換作用和結晶作用，使得污泥中的臭氣被 消除。特別是在污水處理廠內進行干燥是對整個廠區及周邊的空氣質量和環境得到明顯 改善。

該工藝利用強堿、強酸及高溫環境，破壞并分解了污泥中產生惡臭氣體的有機物， 使處理后的污泥臭味大大下降，消除在污泥處理及運輸過程中散發的惡臭。

該工藝利用了石灰在化學與物理化學作用下，進行離子交換作用、碳酸化作用、 結晶作用、灰結作用，隨著時間的延長，混合料中的鈣、鎂含量要衰減，最終為零，灰 土的干密度也要隨之衰減，而灰土的強度隨之增大的機理。引用《公路路基施工技術規 范》中的監測分析方法、評價標準及分析結果：

增鈣干化污泥渣，經7天飽水無側限抗壓強度及相關項目檢驗，結果如下：

國家建材行業水泥基材料科學重點實驗室：對方莊污水處理廠所增鈣干化的進行了 易燒性試驗，其檢測結果表明污泥所含的化學成分及礦物組份均適宜用于制造建材產品 及路基材料等用途。現將其檢測結果列表如下：

DTA---TG分析表明三個試樣均含有大量氫氧化鈣，具體表現為其在480℃附近均有 一個較大的吸熱谷與失重。

由于增鈣干化污泥渣，在污水處理廠的前期干化時，按每噸含水率為80％的污泥，在 干化處理時氧化鈣的添加量為15-25％，當污泥渣的含水率降至10-20％時，污泥渣中的氫 氧化鈣的含量均≥30％以上，足以成為道路施工中所需氫氧化鈣的替代品。但是目前增鈣 干化的污泥渣沒有得到充分地利用，不僅對環境造成二次污染，還會為后續的處理付出 大量的人力物力(如運輸、填埋等費用)。

發明內容

本發明的目的就是提供一種對含水率70％～80％的脫水有機污泥干燥后，作為改良 土直接用于道路施工的路基材料及替代環境修復施工中改良土。將其作為資源進行利用， 避免了對環境造成二次污染，節省了后續處理的費用。