[发明专利]一种低热值剩余污泥处置方法

说明书

技术领域

本发明涉及剩余污泥处理和处置领域，特别是具有较低热值的剩余污泥的处置方法。

背景技术

剩余污泥是污水处理过程中产生的固体沉淀物质，含有大量水分、无机灰分和有机挥发物。随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。目前全国已建成运转的城市污水处理厂约500余座，年处理能力为113.6亿m³。根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有较大增长，2010年底污水排放量将达到440×10⁸ m³/d；2020年污水排放量达到536×10⁸ m³/d。污水处理效率的提高，必然导致剩余污泥数量的增加。据国家环保部门统计，到2010年底，我国城镇污水处理率将达到60%，届时每年全国剩余污泥产生量将达到3000万t（含水率80%）。污水处理中的剩余污泥处理和处置技术在我国还处于起步阶段，全国现有污水处理设施中有剩余污泥稳定处理设施的还不到1/4，处理工艺和配套设备较为完善的还不到1/10。剩余污泥处理的投资和运行费用巨大，可占整个污水厂投资及运行费用的25％~65％，已成为城市污水处理厂所面临的沉重负担。

剩余污泥是污水处理后的附属品，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。剩余污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理会进入污泥中，新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种。在污水处理过程中，70％～90％的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到剩余污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制剩余污泥大规模土地利用的重要因素，因为剩余污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的剩余污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。

随着社会经济和城市化的快速发展，我国城市污水处理能力不断增强，产生的剩余污泥量急剧增加。若剩余污泥得不到妥善的处理处置，不仅将占用大量的土地，而且将会对环境造成二次污染，成为影响城市环境卫生的一大公害。如何科学、妥善的处理剩余污泥已成为城市发展必须解决的关键问题。

发明内容

本发明中提出的低热值剩余污泥处置方法是指脱水干化后热值小于2000大卡的剩余污泥。这类剩余污泥热值较低，干化后不适宜进行焚烧处理，需要添加大量助燃辅料才能维持燃烧，造成了对能源的消耗。本发明的基本原理是：通过向剩余污泥中加入药剂（生石灰）混合反应脱水后，再经过太阳能干燥间进行进一步干燥脱水，可作为水泥生产的原料进行资源化利用。这种方法能耗低，同时能减少生石灰的使用量。

本发明的技术方案为：一种低热值剩余污泥的工艺方法，具体包括下列步骤：

1.      生石灰储存在生石灰料仓中，通过反应物计量装置按需要输送不同量的生石灰到混合反应器中，生石灰加入量为剩余污泥质量的20%-50%；

2.      将待处理的含水率80%-90%的剩余污泥和生石灰送入混合反应器；

3.      通过犁形铲的翻抛作用使剩余污泥和生石灰在混合反应器中充分混合反应，混合反应时间为8-22min，制成半干化的污泥，其中，产生的臭气导入废气处理装置处理；

4.      将上述步骤制得的半干化污泥送入污泥造粒装置，破碎成粒径为2-5mm的污泥颗粒，产生的臭气导入废气处理装置处理；

5.      将上述步骤制得的污泥颗粒导入太阳能干燥间进行干燥处理，干燥间温度在40℃以上，湿度10%以下，经过24-48h的干燥处理，得到含水率为5-10%的干化污泥，产生的臭气导入废气处理装置处理。

发明原理为：

1kg CaO+0.32 kg H₂O^- > 1.32 kg Ca(OH)₂+1177 kJ