[發明專利]一種堿性廢渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理方法

在審

• 申請號: 201811593832.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109574447A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 魏云梅;劉昕;姚瑞軒;任婷婷;石德智
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F11/121
• 分類號: C02F11/121;C02F11/00;B09B3/00
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

本發明公開一種堿性廢渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理方法，針對污泥高有機質含量易腐敗發臭以及爐渣強堿性的性質特征，采用同步穩定的靜態處理方式，通過調控污泥與爐渣的混合比例，并通過水分調控和通風控制，可低成本的實現污泥和爐渣的同步穩定，處理后的污泥有機質降解率可達40％以上，爐渣pH值降至8.4以下。通過該技術穩定化后的混合物料，表觀類似土壤，沒有任何異味，可作為填埋場覆蓋材料、制磚原材料、路基材料等用途。

技術領域

本發明涉及一種“以廢治廢”的廢物穩定化方法，特別涉及一種采用堿性廢渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理方法，本發明屬于固體廢物處理處置與資源化技術領域。

背景技術

近年來，隨著我國城鎮化發展水平的提升以及污水處理設施的日益完善，污水處理量在逐年增長，相應地城市污泥產生量也在不斷增長。截止到2016年，全國累計建成城鎮污水處理廠近4000座，污泥年產量超過4000萬噸(含水率以80％計)。預計到2020～2025年間，我國污泥年產量將突破6000萬噸。常用的污泥終端處置方式包括填埋、土地利用、干化焚燒和建材利用等。終端處置方式決定了中間處理過程的選擇，但不論何種終端處置方式，均要求對污泥進行減量化和穩定化處理，以降低污泥運輸、存儲及處理過程的二次環境風險；同時污泥經過減量化和穩定化處理后，能夠顯著降低后續處理處置成本，減輕環境壓力。因此，國家“水十條”明確指出污水處理設施產生的污泥應進行穩定化、無害化和資源化處理處置。

目前，雖然我國90％的污水處理廠實現了污泥脫水減量化處理，但實現污泥穩定化處理的污水處理廠比例不足3％，大部分污泥未進行穩定化處理直接進行填埋，不到20％的污泥得到安全處理處置。從污泥處理處置全過程管理的角度分析，由于污泥缺乏穩定化處理，導致污泥后續處置或資源化過程中易腐污染物釋放(臭氣、廢水等)，使得后續處理處置過程環境負荷加大。城市污泥是一種富含有機污染物的濃縮物，干基有機質含量達30～50％；經脫水處理后污泥含水率一般在80％左右。污泥穩定化的目標是降低污泥中易生物降解有機質的含量，殺死病原菌，同時降低含水率以減少污泥體積。從工程控制的角度來看，污泥穩定化一般通過生物或化學技術將污泥中的有機物逐漸轉化為二氧化碳、水等無機化合物，最終實現抑制微生物反應或者對其進行有效控制的目的。穩定化處理的污泥在后續處理處置過程中不再引發惡臭，有效改善了后續處置過程的衛生條件，也更易于實現建材或農林等資源化利用。

垃圾焚燒爐渣是垃圾焚燒過程中產生的堿性廢渣。隨著我國城市生活垃圾焚燒量和焚燒比例不斷提高，焚燒爐渣的產生量也不斷升高。截止到2016年，我國共建有城市生活垃圾焚燒廠249座，垃圾年焚燒量達7378萬噸，如果爐渣產生率以20％計，則爐渣年產生量為1475萬噸。垃圾焚燒爐渣一般被看作一種可再生利用的資源物質。當前，國內外對垃圾焚燒爐渣開展再生利用的研究很多，主要是進行建材化利用。但是爐渣是一種亞穩態的無機礦物集合體，其堿性很強，pH一般在12～13之間。爐渣直接資源化利用往往會影響產品的品質，如水泥磚中加入爐渣會降低磚體機械強度，因此爐渣資源化利用前常需對其進行穩定化預處理。爐渣穩定化過程不同于污泥穩定化，爐渣穩定化主要是通過控制適宜的含水率、孔隙度和氣氛條件，將爐渣中的亞穩態物質轉化為穩態物質，從而降低其pH和重金屬的溶出風險。

目前污泥穩定化、爐渣穩定化都是各自進行，沒有能夠將兩者聯系起來。綜合污泥穩定化和爐渣穩定化的雙重需求，并結合污泥與爐渣自身性質特征，本專利提出堿性爐渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理技術方法。

發明內容

針對上述兩種固體廢物穩定化處理的現實需求，本發明的目的是提供一種堿性廢渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理方法，提出爐渣與污泥同步穩定化的工藝條件，以解決污泥有機質含量高容易引起惡臭以及爐渣堿性強的問題，最終實現二者的共同穩定。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種堿性廢渣與城市污泥交互作用同步穩定的靜態處理方法，其特征在于，包括以下步驟：