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市政污泥混调改质剂、污泥半干化方法

阅读：675发布：2020-05-13

IPRDB可以提供市政污泥混调改质剂、污泥半干化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且针对现有技术中污泥混调改质产品及方法对污泥减量效果不佳，最终导致污泥实际利用处置效率降低的缺陷，本发明提供了一种市政污泥混调改质剂及其使用方法。本发明市政污泥混调改质剂包括组分A、组分B、组分C，其中组分A是竹醋原液与乳酸菌发酵原液的混合溶液，组分B是30％双氧水溶液，组分C是30％复聚铝溶液。产品的使用方法是向污泥中依次加入各组分，搅拌并调节pH值，分层后即得混调改质后的污泥。本发明还提供污泥半干化方法，是将混调改质后污泥经物理压滤。本发明产品组分简单、污泥改质效果好，使用方法工艺简便、易于实现，污泥半干化方法可以使污泥处理的杀菌、除臭、深度脱水一次完成，且脱水减量效果明显，能够提高污泥处置效率。，下面是市政污泥混调改质剂、污泥半干化方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.市政污泥混调改质剂，其特征在于：包括组分A、组分B、组分C；

所述组分A是竹醋原液与乳酸菌发酵原液的混合溶液，混合体积比例为竹醋原液

60％～80％、乳酸菌发酵原液40％～20％；

所述组分B是质量浓度30％的双氧水溶液；

所述组分C是质量浓度30％的复聚铝溶液。

2.根据权利要求1所述的混调改质剂，其特征在于：所述组分A中竹醋原液与乳酸菌发酵原液的体积比为竹醋原液70％、乳酸菌发酵原液30％。

3.根据权利要求1或2所述的市政污泥混调改质剂的使用方法，其特征在于：向市政污泥中加入组分A，充分搅拌，加入组分B，充分搅拌，调节至pH＝7～11，加入组分C，充分搅拌，待上清液与凝絮污泥分层，凝絮污泥层即为混调改质后的污泥。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述市政污泥含水率90％～97％。

5.利用权利要求3所述市政污泥混调改质剂的使用方法实现的市政污泥半干化方法，其特征在于：将所述凝絮污泥层污泥压滤。

6.根据权利要求5所述的所述的市政污泥半干化方法，其特征在于：市政污泥含水率

90％～97％。

7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于：所述组分A加入量为：组分A与污泥体积比＝0.5％～3％。

8.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于：所述组分B加入量为：组分B与污泥体积比＝0.5％～1％。

9.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于：所述组分C加入量为：组分C与污泥体积比＝0.1％～0.5％。

10.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：调节至pH＝9。

说明书全文

市政污泥混调改质剂、污泥半干化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种市政污泥处理产品及方法，特别是涉及一种市政污泥混调改质剂及其使用方法，以及一种市政污泥半干化方法，属于环境化工、污泥处置领域。

背景技术

[0002] 市政污泥是污水处理的产物，主要来源于污水处理工艺的初次沉淀池、二次沉淀池、重力浓缩池等工艺环节。随着我国城镇污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。据不完全统计，目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，而大部分未进行规范化的处理处置。污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，未经有效处理处置，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康，使污水处理设施的环境效益大大降低。因此市政污泥处理处置成为城市发展过程中急需解决的问题。

[0003] 市政污泥是一种含水率高、体积庞大、常含高浓度有污染物而易腐败发臭的悬浊液，也常含病原菌、寄生虫卵和重金属等有毒有害有毒污染物，亲水性强，挥发性固体含量高，比阻值大，脱水性能差。对市政污泥的处理处置技术包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化、无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程，是污泥处理处置的终极目标。污泥是一种粘土质资源，污泥处置包括土地利用、焚烧及建材利用、填埋等方式。

[0004] 建材化利用是市政污泥最终处置的方式之一，也是理想的方式之一。污泥的建材利用主要是指以污泥作为原料制造建筑材料，最终产物是可以用于工程的材料或制品。建材利用的主要方式有：污泥烧结制砖、污泥用于水泥熟料的烧制(即水泥窑协同处理处置)、污泥制陶粒等。

[0005] 干化/半干化污泥焚烧是利用污泥中的热量和外加辅助燃料，通过燃烧实现污泥彻底无害化处置的过程。利用热电厂协同处置干化/半干化污泥是将干化/半干化污泥投入循环流化床锅炉或煤粉炉焚烧，利用半干化污泥疏松团状结构所致的半干化污泥着火点低的特点，辅助供热，又可利用热电厂余热作为干化热源，是目前理想的市政污泥处置方式之一。

[0006] 市政污泥含水率很高。一般情况下，污水厂二沉池污泥含水率在99％以上，污水厂重力浓缩池污泥含水率也在97％左右。污泥含水率不同，其状态也不相同，直接影响对其处理、处置所能选择的方式与手段。因此无论哪一种处置方式，都首先需要对污泥进行处理，其目标是将市政污泥稳定化、减量化，得到干化/半干化污泥。为解决该技术问题，现有技术主要包括两类：一类是向原生污泥中增加多种化学试剂促成化学反应，再对反应后的污泥物理压滤，即化学改性与物理压滤相结合的方法。这类方法得到的半干化污泥含水率大约为60％。申请号2015101133096、申请公布号CN 104761116 A的中国发明专利申请公开的一种污泥常温深度脱水的方法向污泥中加入了8种化学试剂。该方法成本高，且进一步使污泥化学性质复杂化，更增加了后期利用的难度。另一类是向原生污泥中添加粉煤灰、石灰等以增加污泥中干物质比例。该方法并不能有效减小处理污泥质量，反而因为添加粉煤灰、石灰使待处理污泥及其混合物料的量进一步增大，因而对污泥的实际利用处置效率降低，并且增大了后续污泥处置量与处置成本。

发明内容

[0007] 本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种市政污泥混调改质剂及其使用方法。该产品能够有效改变污泥胶质状态，促成污泥高效脱水。本发明还提供利用该市政污泥混调改质剂实现的污泥半干化方法。

[0008] 为实现上述目的，本发明首先提供一种市政污泥混调改质剂，其技术方案如下：

[0009] 一种市政污泥混调改质剂，其特征在于：包括组分A、组分B、组分C；

[0010] 所述组分A是竹醋原液与乳酸菌发酵原液的混合溶液，混合体

[0011] 积比例为竹醋原液60％～80％、乳酸菌发酵原液40％～20％；

[0012] 所述组分B是质量浓度30％的双氧水溶液；

[0013] 所述组分C是质量浓度30％的复聚铝溶液。

[0014] 上述市政污泥混调改质剂包括三种组分。组分A中，竹醋原液是在竹材烧炭的过程中收集竹材在高温分解中产生的气体，并将这种气体在常温下冷却后直接得到的液体物质，未经过浓缩或稀释。乳酸菌发酵原液是人工创造乳酸菌易于繁殖的温度和营养条件，使乳酸菌在厌氧发酵状态下自由繁殖得到的液体，未经过浓缩或稀释。本发明市政污泥混调改质剂借助组分A中竹醋原液所含有的多种天然高分子有机化合物、无机化合物等与污泥中组分产生化学反应，以及乳酸菌的生物降解活动，降低挥发性固体含量、降低污泥亲水性、降低污泥臭味。组分B即浓度30％双氧水溶液用于对污泥氧化杀菌。组分C复聚铝是硫酸铝、盐酸、硫酸、氮化合物助剂制备的一种常见高分子絮凝剂，依靠其大分子量及所带电性，在与污泥接触过程中促使污泥中的胶体微粒及其它悬浮颗粒凝聚成絮状物并吸附、缠绕污染物与水体分离，从而有助于实现污泥脱水。

[0015] 本发明还提供上述市政污泥混调改质剂的使用方法，其技术方案如下：

[0016] 上述市政污泥混调改质剂的使用方法，其特征在于：向市政污泥中加入组分A，充分搅拌，加入组分B，充分搅拌，调节至pH＝7～11；加入组分C，充分搅拌，待上清液与凝絮污泥分层，凝絮污泥层即为混调改质后的污泥。

[0017] 上述市政污泥混调改质剂使用方法在优选条件下，各组分加入量为：组分A与市政污泥体积比＝0.5％～3％，组分B与市政污泥体积比＝0.5％～1％，组分C与市政污泥体积比＝0.1％～0.5％。通常条件下，调节pH值采用CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3的任一。

[0018] 经实验测试显示，采用本发明市政污泥混调改质剂实现的市政污泥混调改质方法得到的混调改质污泥由于已通过化学反应降低了亲水性、消除了臭味物质且已消毒灭菌，因而可以进一步通过机械压滤的深度脱水得到灭菌、无臭味的半干化污泥。

[0019] 本发明进一步提供一种利用上述市政污泥混调改质剂的使用方法实现的市政污泥半干化方法，其技术方案如下：

[0020] 一种利用上述市政污泥混调改质剂的使用方法实现的市政污泥半干化方法，其特征在于：将上述凝絮污泥层污泥经压滤机压滤。

[0021] 经实验测试显示，混调改质污泥经压滤机压滤后，所得半干化泥饼含水率46％～52％，且无臭味。再经破碎、自然风干后所得半干化污泥含水率进一步降至40％以下。污泥脱水、减量化效果十分明显，能够进一步建材化利用。半干化泥饼破碎后的风干可以采用隧道式强制通风干燥或自然风干。

[0022] 本发明市政污泥半干化方法所得半干化污泥可以用于焚烧处置，如热电厂、垃圾焚烧发电厂协同处置等，也可用于建材化资源利用如生产烧结砖、陶粒、水泥协同处置等，完成较完整的污泥处置。据此，本发明进一步提供一种污泥焚烧处置方法，其技术方案如下：

[0023] 一种利用上述市政污泥半干化方法实现的市政污泥焚烧处置方法。该方法是将本发明污泥半干化方法得到的半干化污泥用于垃圾焚烧发电厂协同焚烧发电。

[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明市政污泥混调改质剂组分简单，化学反应少，有利于提高污泥的化学稳定性。(2)利用本发明市政污泥混调改质剂能够对市政污泥混调改质，所得混调改质污泥能够直接投入隔膜压滤机进行机械压滤脱水，可以使污泥处理的杀菌、除臭、深度脱水一次完成。(3)本发明市政污泥半干化方法所得半干化污泥含水率基本低于50％，污泥减量化效果明显，能够满足进一步处置利用的要求。(4)本发明市政污泥混调改质剂组分简单、常见，加工成本低；其使用方法操作步骤简洁、工艺标准低，实施成本低，便于推广。

具体实施方式

[0025] 下面结合实施例，对本发明的优选方案作进一步的描述。

[0026] 实施例一

[0027] 制备一种市政污泥混调改质剂。

[0028] 1、原料

[0029] 双氧水：浓度30％，工业级

[0030] 竹醋原液：市售

[0031] 乳酸菌发酵原液：市售

[0032] 复聚铝：市售，工业级，加水配制成质量浓度30％的复聚铝溶液。

[0033] 2、制备

[0034] 2.1组分A(竹醋乳酸混合液)制备

[0035] 取竹醋原液、乳酸菌发酵原液，依表1.1比例混合均匀。所得竹醋乳酸混合液独立包装，分别是组分A1、组分A2、组分A3。

[0036] 表1.1竹醋乳酸混合液配比(单位：体积百分比)

[0037]编号1 编号2 编号3
配比，％配比，％配比，％
竹醋原液 60 70 80
乳酸菌发酵原液 40 30 20

[0038] 2.2混调改质剂组分B制备

[0039] 取30％双氧水独立包装。

[0040] 2.3混调改质剂组分C制备

[0041] 取30％复聚铝溶液独立包装。

[0042] 组分A1、组分B、组分C，组分A2、组分B、组分C，组分A3、组分B、组分C，各组成市政污泥混调改质剂。

[0043] 实施例二

[0044] 实施例一所得市政污泥混调改质剂的使用及污泥半干化。

[0045] 1、原料、设备

[0046] 市政污泥混调改质剂：实施例一制得

[0047] 市政污泥：某市污水处理厂污泥，含水率90％～97％

[0048] CaO：市售，工业级

[0049] 隔膜压滤机：市售“景津”牌全自动高压隔膜压滤机XMAZGF20/800-U。

[0050] 2、市政污泥混调改质操作

[0051] 取3份市政污泥样N1、N2、N3各5m3，污泥样中分别加入组分A1或组分A2或组分A3各150L，均匀搅拌15min；分别加入组分B 25L，均匀搅拌15min；分别加入CaO调节污泥至pH＝7～9；分别加入组分C5L，均匀搅拌15min，静置60min。待上清液与凝絮污泥明显分离，抽去上清液，剩余凝絮层污泥即分别是9份混调改质完成后的产出污泥。

[0052] 表2.1混调改质处理污泥样

[0053]

[0054] 3、污泥压滤操作

[0055] 分别将混调改质完成后的产出污泥泵入隔膜压滤机压滤，过滤工作压力0.8Mpa，压榨工作压力2.0Mpa。压滤后的污泥即完成深度脱水，得到半干化污泥样9份。半干化污泥样编号同表2.1混调改质污泥样编号。

[0056] 4、半干化污泥检测

[0057] 分别从所得的9份半干化污泥样中各随机取3个小样进行检测，计算检测结果平均值。检测结果如表2.2。

[0058] 表2.2半干化污泥样检测

[0059]

[0060] 检测结果显示，通过本发明产品混调改质后的污泥经一次机械压滤可脱水至50％左右，且所得污泥已完成杀菌、除臭，表明采用本方法实施的污泥半干化工艺可以使市政污泥杀菌、除臭、深度脱水一次完成。所得污泥再经破碎、自然风干后含水率均进一步降至40％以下。

[0061] 实施例三

[0062] 实施例一所得市政污泥混调改质剂的使用，其与实施例二相同之处不再重复，其不同之处在于市政污泥混调改质剂加入量。3

[0063] 市政污泥混调改质操作：取3份市政污泥样M1、M2、M3各5m，污泥样品中分别加入组分A1或组分A2或组分A3各25L，均匀搅拌15min；加入组分B 50L，均匀搅拌15min；加入CaO调节污泥至pH＝9～11；加入组分C 25L，均匀搅拌15min，静置60min。待上清液与凝絮污泥明显分离，抽去上清液，剩余凝絮层污泥即分别是9份混调改质完成后的产出污泥。

[0064] 表3.1混调改质处理污泥样

[0065]

[0066] 污泥压滤操作：分别将混调改质完成后的产出污泥泵入隔膜压滤机压滤，过滤工作压力0.8Mpa，压榨工作压力2.0Mpa。压滤后的污泥即完成深度脱水，得到半干化污泥样9份。半干化污泥样编号同表3.1混调改质污泥样编号。

[0067] 对以上三次混调改质深度脱水后的半干化污泥，随机各取三个小样进行检测，结果表3.2。

[0068] 表3.2半干化污泥样检测

[0069]

[0070] 检测结果显示，采用本方法实施的污泥半干化工艺可以使市政污泥杀菌、除臭、深度脱水一次完成。所得污泥再经破碎、自然风干后含水率均进一步降至40％以下。

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