[发明专利]填埋库污泥原位化学调理和真空预压减量方法及调理装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体废物的处理技术，尤其是涉及一种填埋库污泥原位化学调理及真空预压减量方法及调理装置。

背景技术

污泥是市政污水处理过程中产生的固体沉淀物质。污泥在污水处理厂中经浓缩、消化、机械脱水后，其湿基含水率一般在80%-85%。近年来，随着我国社会经济的发展，污泥产量逐年提高。据中国环境年鉴报道，2012年我国城市污水处理厂产生的脱水污泥高达2200万吨，且仍以每年10%的速度增长。目前主要的污泥处置方法有填埋、堆肥、焚烧。由于我国机械脱水污泥的含水率较高，堆肥和焚烧因运行成本太高而难以推广使用。

污泥的卫生填埋是将污水厂外运污泥直接倾倒于开挖的污泥填埋库中。它具有投资少，运行费用低等特点，是我国目前以及今后一段时间内污泥的主要处置方式。当前，在我国各大中城市周边均存在大小、深度不同的污泥填埋库，如较早开展污泥填埋的上海老港有120个污泥填埋库。

长期的开放式填埋导致雨水入渗进一步提高了污泥含水率，以致污泥填埋库内污泥呈流态状、抗剪强度极低，具有较强的安全隐患。据调查，中国已有不少污泥库曾引发了人员及设备陷入污泥库、污泥外涌等事故。同时我国许多城市填埋库中污泥每年填埋量高达数十万吨，开始面临无地可填的困境。因此对填埋库污泥进行原位减量处置，不仅可以消除污泥库的安全隐患，同时可以提高填埋空间的使用效率。

国内外学者提出了污泥的原位固化技术，即在污泥颗粒中掺入惰性骨架基材和胶结材料，通过发生一系列物理、化学反应后形成具有一定强度的固化体。但由于污泥的初始含水率高、无机颗粒少，需添加大量无机颗粒及固化剂，因此固化技术处理填埋库污泥时面临着增容比大、成本高等问题。

国内学者提出了真空预压技术或改进真空预压技术，已被用于加固处理软土、淤泥、吹填泥等超软弱地基。但由于污泥的固结系数(10^-5cm²/s~10^-6cm²/s)比软土、淤泥(10^-4cm²/s)低1-2个数量级，运用传统真空预压技术直接处理污泥，并不能达到很好的排水减量效果。上述不足使得传统真空预压技术难以运用于填埋库污泥的处置。

国内学者和公司开发的污泥二次脱水或深度脱水技术，主要用于污水处理厂中处理脱水污泥，但其处理量少，效率低。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种填埋库污泥原位化学调理及真空预压减量方法及调理装置。

本发明采用的技术方案是：

一、一种填埋库污泥原位化学调理及真空预压减量方法：

步骤1）化学调理：向污泥填埋库污泥中添加Fe³⁺调理剂以改善污泥的排水固结特性，添加Fe³⁺调理剂后的污泥静置3~5天； 

步骤2）真空预压：在污泥填埋库污泥表面铺设密封膜，连接真空泵，施加负压对调理后的污泥进行排水固结，当排水板间距为0.4m ~0.6m时，真空预压处理时间为60天~90天。

所述的Fe³⁺调理剂添加量为污泥重量的0.5%~5%，并配置成浓度为200g/L~400g/L的水溶液。

所述的Fe³⁺调理剂为FeCl₃或Fe₂(SO₄)₃。

所述的真空预压施加的负压为60kPa～80 kPa。

二、一种污泥填埋库污泥原位化学调理装置：

溶药箱底部经流量泵与橡胶管的一端相连，橡胶管的另一端每隔0.4m~0.6m设有一个出液口，在每个出液口处分别安装开孔套管；在污泥填埋库表面从下至上依次铺编织土工布和开有多行多列孔的高强泡沫板，每个开孔套管上分别连接结构相同的塑料排水板部件；每个塑料排水板部件均包括：塑料排水板，手型接头，连接管和不锈钢卡箍；连接管的一端与手型接头的管口连接，手型接头的槽体与塑料排水板连接，连接管、手型接头和塑料排水板组合体经高强泡沫板各孔穿过编织土工布插入到污泥填埋库底部；连接管的另一端穿过高强泡沫板和垫板后与开孔套管的管口连接，连接管外套入一个紧固件（11），紧固件旋入垫板内槽螺纹中，垫板压入高强泡沫板的孔中。

本发明具有的有益效果是：

1）通过向污泥填埋库污泥中添加Fe³⁺调理剂，提高了污泥的固结系数。当排水板间距为0.4m~0.6m时，真空预压处理时间为60天~90天。