[發明專利]一種城市污水廠污泥的固化處理方法

無效

• 申請號: 201110257486.3
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102424511A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 周健;卿曉霞;方俊華;詹芹;周炯;劉杰;韓懿;何雨舟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明屬于環境工程技術領域，具體涉及一種城市污水廠污泥的固化處理方法。

背景技術

目前，城市污水廠污泥的處置方式主要為填埋、土地利用、建材化利用等。其中，污泥填埋處置是一項比較成熟的污泥處置技術，它的優點之一是處理成本低，二是處理過程簡單，較快地解決了污泥出路問題；缺點是污泥與生活垃圾混合填埋時污泥的流變性使得垃圾填埋體容易變形、滑坡、塌方，成為了人為的“沼澤地”，存在極大的安全隱患；污泥的高粘度導致垃圾運輸車輛、推土機、挖掘機等機械打滑、陷車，無法正常進行填埋操作等。因此，國內外污泥填埋場在污泥填埋過程中，經常需要對污泥添加大量的砂、土等填充料，但這種方法不但使污泥填埋的成本大大增加，也降低了填埋場的有效容積。

為了保證垃圾填埋場的正常運行，必須對脫水污泥進行干化或固化等預處理以降低含水率（<60%）和改善力學性能，使其滿足《城鎮污水處理廠污泥處置—混合填埋用泥質》(GB/T?23485-2009)后，才能與生活垃圾進行混合填埋。然而，現有污泥固化技術存在養護時間長、占地面積大、處理成本較高，以及低溫條件下效能低等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種城市污水廠污泥的固化處理方法，它能快速對污泥進行固化、且固化增容比小、固化效能高，使固化后的污泥能夠滿足填埋場混合填埋標準。

本發明所述的一種城市污水廠污泥的固化處理方法，其特征在于包括下列步驟：

（1）以脫水污泥重量為基準，在脫水污泥中添加由石灰、硫鋁酸鹽水泥?、硅酸鹽水泥和粉煤灰組成的固化劑，其重量百分比為：石灰?1.2~1.9%?、硫鋁酸鹽水泥?3.0~6.1%?、硅酸鹽水泥?3.0~3.7%?、粉煤灰?4.7~6.0%；

（2）將添加了固化劑的污泥攪拌混合形成固化塊前體，按照7cm的高度進行堆放，并覆蓋上防水膜，采用干式養護方法養護3天，形成污泥固化塊。

不斷重復以上步驟（1）和（2），從而完成對城市污水廠所有污泥的固化，固化后的污泥達到混合填埋標準。

進一步，上述步驟（1）在溫度為10±2℃時，添加的固化劑的重量百分比為石灰?1.9%?、硫鋁酸鹽水泥?6.1%?、硅酸鹽水泥?3.7%?、粉煤灰?6.0%。

進一步，上述步驟（1）在溫度為20±2℃時，添加的固化劑的重量百分比為石灰?1.7%?、硫鋁酸鹽水泥?3.9%?、硅酸鹽水泥?3.0%?、粉煤灰?6.0%。

進一步，上述步驟（1）在溫度為30±2℃時，添加的固化劑的重量百分比為石灰?1.2%?、硫鋁酸鹽水泥?3.0%?、硅酸鹽水泥?3.0%?、粉煤灰?4.7%。

本發明采用復合水泥作為固化劑對脫水污泥進行固化。固化劑組分為石灰、硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥和粉煤灰，與脫水污泥混合后發生水化反應形成固化體，固化體中存在大量的碳酸鈣、碳酸鈣硅酸鹽水合物以及石英等晶體物質，這些物質較好的和污泥顆粒結合形成共晶體，同時水化硅酸鈣和鋁酸鈣凝膠物質將顆粒聯結，減少顆粒之間的空隙，而少量鈣礬石的填充和支撐的雙重作用較好地彌補了單純水泥水化產物膠結作用不足的問題，使固化體的強度比脫水污泥有明顯提高；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。

本發明采用較少的固化劑實現了對污泥的固化，固化體增容比小；脫水污泥經過固化劑固化后，養護時間只需要3天、并且在10±2℃的溫度條件下效能大為提高，達到了混合填埋標準；固化后的污泥具有較高抗壓強度和抗浸泡能力，較低浸出毒性，并在填埋場中長期保持形態和化學性質的穩定；經濟成本低，三種溫度條件下1噸污泥的固化成本按2011年市場價格計算分別為78.7元、56.0元和45.4元，比單獨水泥的固化法和目前常用的固化法成本大幅降低，具有良好的經濟性；采用的固化劑之一粉煤灰是工業廢棄材料，價格便宜且來源廣泛，作為輔助材料既能降低固化成本又解決了粉煤灰的處理處置問題，保護環境。具有高效、低成本、操作簡單等優點。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明的技術方案作進一步說明，以下實施例不構成對本發明的限定。