[發明專利]一種脫硫石灰處置剩余污泥的工藝方法

有效

• 申請號: 201110057413.X
• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102173558A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 邢奕;段旭琴;洪晨;宋存義;姜長祿;何永峰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明涉及剩余污泥處理和處置領域，特別是關于脫硫石灰代替天然石灰進行剩余污泥處置的工藝方法。

背景技術

剩余污泥是污水處理過程中產生的固體沉淀物質，含有大量水分、無機灰分和有機揮發物。隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。目前全國已建成運轉的城市污水處理廠約500余座，年處理能力為113.6億m³。根據有關預測，我國城市污水量在未來二十年還會有較大增長，2010年底污水排放量將達到440×108?m³/d；2020年污水排放量達到536×108?m³/d。污水處理效率的提高，必然導致剩余污泥數量的增加。據國家環保部門統計，到2010年底，我國城鎮污水處理率將達到60%，屆時每年全國剩余污泥產生量將達到3000萬t（含水率80%）。污水處理中的剩余污泥處理和處置技術在我國還處于起步階段，全國現有污水處理設施中有剩余污泥穩定處理設施的還不到1/4，處理工藝和配套設備較為完善的還不到1/10。剩余污泥處理的投資和運行費用巨大，可占整個污水廠投資及運行費用的25％~65％，已成為城市污水處理廠所面臨的沉重負擔。

剩余污泥是污水處理后的附屬品，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。剩余污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失。污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理會進入污泥中，新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種。在污水處理過程中，70％～90％的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到剩余污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制剩余污泥大規模土地利用的重要因素，因為剩余污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的剩余污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。

隨著社會經濟和城市化的快速發展，我國城市污水處理能力不斷增強，產生的剩余污泥量急劇增加。若剩余污泥得不到妥善的處理處置，不僅將占用大量的土地，而且將會對環境造成二次污染，成為影響城市環境衛生的一大公害。如何科學、妥善的處理剩余污泥已成為城市發展必須解決的關鍵問題。

發明內容

發明的目的是提出一種關于脫硫石灰代替天然石灰處置剩余污泥的工藝方法。脫硫石灰中含有10%~30%的CaO、Ca(OH)₂，可以代替天然石灰處置剩余污泥。這樣既能有效地行進剩余污泥處置，有可將脫硫石灰資源化利用起來，實現了以廢治廢的理念。

本發明中提出了利用硫石灰代替天然石灰進行剩余污泥處置的工藝方法。剩余污泥通過加入脫硫石灰混合反應脫水，破碎造粒后再經過太陽能干燥間進行進一步干燥脫水，可作為水泥生產的原料進行資源化利用。這種方法能耗低，又增加了對脫硫副產物脫硫石灰的利用。

本發明的技術方案為：一種脫硫石灰處置剩余污泥的工藝方法，具體包括下列步驟：

1.??????脫硫石灰儲存在脫硫石灰料倉中，通過反應物計量裝置按需要輸送不同量的脫硫石灰到混合攪拌反應器中，脫硫石灰加入量為剩余污泥質量的20%-60%；

2.??????將待處理的含水率80%-90%的剩余污泥和脫硫石灰送入混合反應器；

3.??????通過攪拌或翻拋作用使剩余污泥和脫硫石灰在混合反應器中充分混合反應，混合反應時間為10-20min，制成半干化的污泥，其中，產生的臭氣導入廢氣處理裝置處理；

4.??????將上述步驟制得的半干化污泥送入污泥造粒裝置，破碎成粒徑為2-6mm的污泥顆粒，產生的臭氣導入廢氣處理裝置處理；

5.??????將上述步驟制得的污泥顆粒導入太陽能干燥間進行干燥處理，干燥間溫度在40℃以上，濕度15%以下，經過24-48h的干燥處理，得到含水率為7-15%的污泥，產生的臭氣導入廢氣處理裝置處理。

發明原理為：

1kg?CaO+0.32?kg?H₂O^-?>?1.32?kg?Ca(OH)₂+1177?kJ