[發明專利]一種污泥干化方法及其應用

有效

• 申請號: 201310075620.7
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103172246A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 麥行
• 申請（專利權）人: 麥行
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/02;C02F11/00;G06F19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術領域

本發明屬于環保技術領域，涉及一種固體廢棄物的干化處理技術，尤其涉及一種污泥干化方法。

背景技術

據中國水網最近出爐的《中國污泥處理處置市場分析報告2011版》披露，截至2010年年底，全國城鎮污水處理量達到343億立方米，從各種污水處理中產生的污泥主要有城市污泥、造紙污泥、印染污泥等。脫水污泥產生量接近2200萬噸/每年，而且其中有80%沒有得到妥善處理，其含水率普遍在80%，要進一步進行焚燒、堆肥、填埋等處理或者作為建材再利用時，必須對污泥進行干化處理。

目前，污泥的干化工藝主要有烘干法、太陽能干燥法和生物干化技術。

烘干法是利用烘干滾筒、流化床、干燥塔等，通過燃燒煤、礦物油等產生熱氣流，把熱氣流通入機器，把污泥的水分蒸發掉。這種工藝耗費大量的能源，而且會產生大量的廢氣，處理成本高。

太陽能干燥法是在密封透明的太陽能溫室里，把污泥攤薄，利用太陽能的熱量，把污泥的水分蒸發掉。這種工藝占地面積大，處理量少，需密封的空間面積也大，建筑成本高，并且實際的密封效果也不好。

不管是烘干工藝還是太陽能干化工藝，其實質都是通過外部熱源，把高含水率的污泥加溫，從而使里面的水分蒸發掉，這其中都有一個熱傳導的過程，也存在熱效率低下的問題，現在，大部分采用這兩種工藝的研究都在提高熱效率上探討，但無論怎么提高，烘干工藝耗費大量的能源，而且會產生大量的廢氣，處理成本高，從而制約了其發展，而太陽能的利用占地面積大，處理量少，需密封的空間面積也大，建筑成本高，并且實際的密封效果也不好，又受到地理和氣候的影響，同時熱效率也受到限制，而難以推廣，因此，在污泥的干化中，利用外熱源的工藝始終難以推廣。

生物干化技術是利用污泥發酵時產生的熱能，把污泥的水分蒸發掉，從而達到干化。發酵是指在人工控制的條件下，通過微生物的作用，使有機物混合物不斷被降解，在這過程中產生出大量的生物熱能，把有機物混合物的水分不斷蒸發，并使有機物混合物穩定化的過程。

目前采用生物干化技術干化污泥已有使用，但現有的生物干化技術仍停留在污泥本身產生發酵熱上面，大部分的研究是在如何保證發酵的外部條件上研究，比如：保證氧氣的供應而研究加氧系統，保證發酵的均勻性而研究翻堆機的效率，為改善工作條件而研究工藝的自動化和生產場地的密閉。沒有從發酵的源動力方面提供研究和解決方案。

生物發酵過程中，要蒸發一定量的水分，必須要有一定量的熱能，要產生一定量的熱能，必須消耗一定量的能量，要提供一定量的能量就需要有一定量的能量物質；外部的通風、加氧、翻堆等操作都只能保證發酵能更充分進行，污泥本身的能量可以更充分地產生熱能，但如果污泥本身沒有足夠的能量，外部條件再好再充分也無法產生足夠的發酵熱能，就無法實現發酵過程的良性和持續的循環，最終無法實現污泥的干化目標。

現在采用生物干化技術干化污泥的工廠，都需要就污泥本身先做大量的、復雜的發酵試驗，如果發酵能維持，就采用生物干化技術，如果不能維持，就只能采用其他干化方式，或者盲目加進一些其他物質增加發酵效果。通過實際的污泥發酵試驗來試探污泥的發酵提供熱量的情況，這使得現有的采用生物干化技術干化污泥存在很大的盲目性和偶然性，就發酵來說，大部分的污泥本身的能量是不夠的，包括造紙污泥、印染污泥、電鍍污泥等，由于其自身發酵能量不夠，不足以由自身發酵產生足夠的熱能把更多的水分蒸發掉，因此，很少見到成功采用生物干化技術干化所述污泥。即使有的工廠往污泥中添加能量物質提高發酵的程度，但也是憑經驗和沒有依據的試驗，盲目地摸索進行，沒有根據能量平衡的原理分析和創造性地提供精確科學的研究和解決技術方案。

在利用污泥進行發酵中，影響發酵的各種參數可能發生很大的變化。如何根據能量平衡的原理分析計算和創造性地科學解決改善能量物質的構成、維持發酵、保證提供蒸發水分所需的熱量，并最終實現污泥的干化的技術問題，是本技術領域亟待解決的技術難題，也是環境保護對本技術領域提出的重要技術問題。

發明內容

本發明的一個目的是針對現有污泥生物干化技術的不足，提供了一種基于公式的污泥干化方法，簡單易行地確定生物干化關鍵因素的控制和調整，實現高水分含量污泥的干化。

本發明的另一個目的是提供所述方法的應用。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

提供一種基于公式的污泥干化方法，包括以下步驟：

（1）計算；確定待干化處理的污泥的總量R、原始含水率Q1、熱值M，明確干化處理后最終含水率Q2，計算出以下數值：