[發明專利]填埋庫污泥原位化學調理和真空預壓減量方法及調理裝置

有效

• 申請號: 201310350633.0
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103435245A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 詹良通;占鑫杰;林偉岸;陳云敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及固體廢物的處理技術，尤其是涉及一種填埋庫污泥原位化學調理及真空預壓減量方法及調理裝置。

背景技術

污泥是市政污水處理過程中產生的固體沉淀物質。污泥在污水處理廠中經濃縮、消化、機械脫水后，其濕基含水率一般在80%-85%。近年來，隨著我國社會經濟的發展，污泥產量逐年提高。據中國環境年鑒報道，2012年我國城市污水處理廠產生的脫水污泥高達2200萬噸，且仍以每年10%的速度增長。目前主要的污泥處置方法有填埋、堆肥、焚燒。由于我國機械脫水污泥的含水率較高，堆肥和焚燒因運行成本太高而難以推廣使用。

污泥的衛生填埋是將污水廠外運污泥直接傾倒于開挖的污泥填埋庫中。它具有投資少，運行費用低等特點，是我國目前以及今后一段時間內污泥的主要處置方式。當前，在我國各大中城市周邊均存在大小、深度不同的污泥填埋庫，如較早開展污泥填埋的上海老港有120個污泥填埋庫。

長期的開放式填埋導致雨水入滲進一步提高了污泥含水率，以致污泥填埋庫內污泥呈流態狀、抗剪強度極低，具有較強的安全隱患。據調查，中國已有不少污泥庫曾引發了人員及設備陷入污泥庫、污泥外涌等事故。同時我國許多城市填埋庫中污泥每年填埋量高達數十萬噸，開始面臨無地可填的困境。因此對填埋庫污泥進行原位減量處置，不僅可以消除污泥庫的安全隱患，同時可以提高填埋空間的使用效率。

國內外學者提出了污泥的原位固化技術，即在污泥顆粒中摻入惰性骨架基材和膠結材料，通過發生一系列物理、化學反應后形成具有一定強度的固化體。但由于污泥的初始含水率高、無機顆粒少，需添加大量無機顆粒及固化劑，因此固化技術處理填埋庫污泥時面臨著增容比大、成本高等問題。

國內學者提出了真空預壓技術或改進真空預壓技術，已被用于加固處理軟土、淤泥、吹填泥等超軟弱地基。但由于污泥的固結系數(10^-5cm²/s~10^-6cm²/s)比軟土、淤泥(10^-4cm²/s)低1-2個數量級，運用傳統真空預壓技術直接處理污泥，并不能達到很好的排水減量效果。上述不足使得傳統真空預壓技術難以運用于填埋庫污泥的處置。

國內學者和公司開發的污泥二次脫水或深度脫水技術，主要用于污水處理廠中處理脫水污泥，但其處理量少，效率低。

發明內容

為了克服背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種填埋庫污泥原位化學調理及真空預壓減量方法及調理裝置。

本發明采用的技術方案是：

一、一種填埋庫污泥原位化學調理及真空預壓減量方法：

步驟1）化學調理：向污泥填埋庫污泥中添加Fe³⁺調理劑以改善污泥的排水固結特性，添加Fe³⁺調理劑后的污泥靜置3~5天；?

步驟2）真空預壓：在污泥填埋庫污泥表面鋪設密封膜，連接真空泵，施加負壓對調理后的污泥進行排水固結，當排水板間距為0.4m?~0.6m時，真空預壓處理時間為60天~90天。

所述的Fe³⁺調理劑添加量為污泥重量的0.5%~5%，并配置成濃度為200g/L~400g/L的水溶液。

所述的Fe³⁺調理劑為FeCl₃或Fe₂(SO₄)₃。

所述的真空預壓施加的負壓為60kPa～80?kPa。

二、一種污泥填埋庫污泥原位化學調理裝置：

溶藥箱底部經流量泵與橡膠管的一端相連，橡膠管的另一端每隔0.4m~0.6m設有一個出液口，在每個出液口處分別安裝開孔套管；在污泥填埋庫表面從下至上依次鋪編織土工布和開有多行多列孔的高強泡沫板，每個開孔套管上分別連接結構相同的塑料排水板部件；每個塑料排水板部件均包括：塑料排水板，手型接頭，連接管和不銹鋼卡箍；連接管的一端與手型接頭的管口連接，手型接頭的槽體與塑料排水板連接，連接管、手型接頭和塑料排水板組合體經高強泡沫板各孔穿過編織土工布插入到污泥填埋庫底部；連接管的另一端穿過高強泡沫板和墊板后與開孔套管的管口連接，連接管外套入一個緊固件（11），緊固件旋入墊板內槽螺紋中，墊板壓入高強泡沫板的孔中。

本發明具有的有益效果是：

1）通過向污泥填埋庫污泥中添加Fe³⁺調理劑，提高了污泥的固結系數。當排水板間距為0.4m~0.6m時，真空預壓處理時間為60天~90天。