[发明专利]处理泥浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理泥浆(boues)的方法，包括：

-向具有第一pH值的泥浆中加入石灰基碱性试剂，以将pH值提 高至高于第一pH值的第二pH值，

-加入至少一种在所述第二pH值下具有活性的阴离子有机絮凝 剂，

-泥浆絮凝，以及

-絮凝的泥浆分离为脱水泥浆和液相。

这种方法涉及尤其是有机或油质泥浆的处理。

背景技术

在本发明的含义中，有机或油质泥浆是指除了根据通过引用引入 本文的下述著作第119至123页中的分类为无机泥浆之外的任何泥浆， 该著作为：Mémento techniq ue de l’eau(水技术手册)，第9版，五 十周年版，Rueil-Malmaison：Degrémont，1989，第2卷。在这些有 机或油质泥浆中，有例如城市和农产品加工业废水净化站的泥浆。还 可以考虑任选地更加酸性的其他泥浆。这些泥浆的初始pH值小于9， 通常小于8。

通常，该泥浆在变稠之前首先进行沉降。然后进行聚集步骤，这 被称为凝聚和/或絮凝，随后进行脱水，即固/液分离，在大多数情况 下是利用带式过滤机、压滤机或离心机进行的。除了体积减小之外， 这种处理的目的是便于泥浆的处理、运输和储存。

加入含钙化合物(通常为石灰)是上述处理中经常涉及的，以便 为了泥浆的长期储存(堆积等)而卫生化(hygiéniser)和稳定化泥浆， 以及持久地改善其使用性能(造粒性、可撒布性等)，或者为了提高 其农业价值[Acta 5th European Biosolids and Organic Residuals  Conference(第5届欧洲生物固体和有机残余物会议论文集)， Wakefield(UK)，2000年11月，第66篇]。

生石灰指的是化学组成主要为氧化钙CaO的无机固体材料。生石 灰含有几个百分数的杂质，即诸如氧化镁MgO、二氧化硅SiO₂或氧 化铝Al₂O₃等的化合物。要理解的是：这些杂质以上述形式表示，但 是实际上可以表现为不同的相。特别是，以二氧化硅形式表示的物质 实际上可以大部分来自硅酸盐。

熟石灰或消石灰指的是主要为氢氧化钙Ca(OH)₂形式的固体颗粒 整体，它通过用水对生石灰进行“消化(extinction)”，有时也称为“水 化(hydratation)”来获得。这种熟石灰显然可含有来自生石灰的上 述杂质。

石灰乳指的是由生石灰或消石灰制备的水性悬浮液。

阴离子有机絮凝剂指的是具有高于500,000Da的分子量，优选具 有高于1,000,000Da的分子量，更优选具有高于5,000,000Da的分子 量的阴离子聚合物。通常，聚合物根据其链长进行分类，即短链聚合 物和长链聚合物。通常，短链聚合物具有几千到几万Da的平均分子 量。它们的大小使得它们能够在其它分子之间渗透，这赋予它们以分 散剂性质。长链聚合物具有几十万到几百万Da的分子量。长链使得 它们能够“桥接(ponter)”其他分子，这赋予它们以絮凝剂性质。

石灰可以在上述脱水步骤之前(预石灰处理)或之后(后石灰处 理)加入泥浆中。

除了后石灰处理在处理泥浆的方法中构成附加的混合步骤以外， 这个附加操作还具有多个缺点，其中有：

-泥浆的结构破坏，

-石灰与脱水泥浆难以混合，并且因此，

-石灰在介质中分布不均匀。

所有这些原因导致考虑在脱水之前通过预石灰处理加入石灰。

上述聚集通常通过加入凝聚剂得以促进，其中有铁盐或铝盐，就 如申请WO 2006/030102中所提出的。然而，使用这些盐具有很多缺 点，其中包括显著提高泥浆中干物质的量；对包括不锈钢在内的几乎 所有金属的侵蚀，这是由于其高腐蚀性而造成的；以及对操作者的危 险性，这是由于其操作过程中由这些盐释放出来的粉尘的刺激性甚至 毒性而造成的。

为了克服这些缺点，通常的作法是通过有机化合物促进絮凝；在 这种情况下，阳离子絮凝剂的使用通常适用于有机泥浆的处理。