一种填埋污泥的固化设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污泥处理和土壤修复技术领域，具体涉及一种填埋污泥原位固化修复还原生态系统的方法。
【背景技术】
[0002]污泥是在污水处理过程中产生的半固态或固态物质。污水处理厂生产过程中产生的污泥(污水变泥水，经絮凝泥再脱水而得的泥饼)中含水率高达70%?90%。污水处理厂每处理I万吨污水要产生污泥6-10吨。污泥是水中污染物，如不能将其彻底处理，污染会一直存在。因此，污泥处理是实现污水处理的必要步骤。污泥形状为灰黑色，水泡体，其中含大量的蛋白质有机物、各种菌种病原体。污泥长期搁置会导致腐烂发臭，产生甲烷、硫化氢等毒气，并且滋生细菌、蚊蝇，传播疾病，危害生命。工业污泥中还含重金属、化学品，污染水土，危害环境。
[0003]国内外早期污泥处置均以堆放为主，将污泥倾倒入橡胶地、菜地、绿化地、山坡地里。该方法漠视污染隐患，严重威胁环境质量。后来污泥的处理由地上堆存转为地下填埋，由于地下填埋需要的占地面积大，又发展其他污泥处理方法，如焚烧等等。填埋污泥曾是国内污水处理厂处理污泥的过程方法，大多数厂家曾以填埋的方式处理污泥。污泥填埋场地多选在该地区的田洼地、水源区，住户稀少，自然生态较好的地方。填埋污泥后，污泥填埋场地来人逐渐稀少。然而，随着人们活动范围的扩大，填埋污泥发出的臭毒气、蚊蝇多等造成的脏乱差环境使人不快，引发污泥填埋场地周边居民向政府投诉环境污染问题。因此，经济较发达地区，政府高度重视并已着手研宄处理污泥填埋场问题。
[0004]填埋污泥的处理目前存在以下方法:
1)焚烧:焚烧污泥是负能量，副作用很大。焚烧污泥一般是由各个地方的电厂来完成的。主要是因为电厂烟囱高，污染稀释，不易引起周边居民反感情绪。但是由于污泥的腐蚀性强，导致电厂设备损失大，折旧迅速。同时，因焚烧工艺过程中产生严重的二次污染，其中最为人知的就是二噁英危害，天长日久，容易导致基因变异，给该地区的居民生命健康带来永久性灾难。另一方面，电厂每焚烧I吨污泥，烟道里要产生186公斤左右的烟灰，无活性，不可利用，其中的二噁英、重金属如果超标，即为危险废物，需要耗费大量的卫生填埋费用(1200-2000 元 / 吨)；
2)干化燃烧:干化污泥热值有3000大卡/千克，与煤炭混合可燃烧，燃烧正能量，不产生二噁英。由于炉渣有活性，资源化利用处置，可彻底处理了污泥。经调查了解，现有的干化成本427元/吨，不包括设备折旧；干化设备价格单项50万元/吨，300吨/天污泥干化项目报价1.75亿元人民币。如果没有电厂，干化后的污泥没有解决途径，不能独自生存。如果电厂焚烧收费，预计费用可达260-480元/吨，合计处理费用高达687-907元/吨污泥，普通企业难以承担。
[0005]现有的方法都是将填埋污泥抽出，然后进行处理。填埋污泥量大、点多、面广，污染大，治理难，迄今为止难以进行原位治理。主要原因在于填埋污泥原位治理存在着诸多难题:
1)沼泽地施工难题:一方面，人不能进入(污泥承载力小，容易陷入危及生命)，机械设备更难以进入施工。另一方面，污泥的流平性好，大面积施工不能清底，移位处理、移位回填成本高，甚至没有条件继续作业和施工；
2)施工时臭毒气的控制:填埋污泥一经翻动挖出，其中的臭毒气的排放量将数百倍的增加:一方面，作业人员有中毒危险，威胁其生命安全；另一方面，污染环境严重，危害周边居民生活与健康。污泥经长期填埋不仅仅产生臭气，还有甲烷、硫化氢等可燃烧毒气，如果采用传统方法将污泥挖出处理，挖掘过程会增加数倍臭毒气污染环境，影响工作人员和周边居民身体健康，进而导致工程难以实施；
3)治理费用问题:填埋污泥与在线新污泥不同，处理它的难度、劳动力强度和复杂性都是其他作业的4-5倍。治理成本要达到910元/吨以上，治理成本高昂；
4)风险性:到目前为止，未发现原位治理填埋污泥的成功案例。
[0006]发明人致力于污泥处理领域已有7年之久，因地制宜地研发了污泥低温碳化循环利用处置技术，堆存污泥异位处置资源化技术，并成功地将技术运用到数个工程项目。其中，通过国家住建部评审的污泥低温碳化循环利用处置技术在苏州高新区污水厂的一期工程自通过验收已成功运行四年，处理量可达100吨/日，已累计处理近十余万吨污泥，现正在建设二期工程，处理量可达130吨/日。
[0007]发明人调研后发现填埋污泥的原位治理、场地修复、还原土地技术目前还没有相关的技术和措施。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种原位治理固化污泥的设备与方法。
[0009]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为:一种填埋污泥的固化设备，所述固化设备包括:至少两个填料袋，其中，至少一个填料袋中装有污泥固化剂，至少一个填料袋中装有固状颗粒，所述填料袋选自无纺布或纱网的一种。
[0010]上述技术方案中，所述污泥固化剂选自:石灰粉、粉质粘土、粉煤灰或水泥中的一种或一种以上的混合物。
[0011]上述技术方案中，所述固状颗粒选自:净砂或活性炭中的一种或两种的混合物。
[0012]上述技术方案中，所述的填埋污泥的固化设备进一步还包括一将上述填料袋布设于填埋污泥中的插板机，所述插板机包括底盘、主架、振动锤、插管、插头，所述插头设于插管的前端，并且所述插头为圆头形插头。所述插板机设置于浮坞或地基上。
[0013]上述技术方案中，所述的填埋污泥的固化设备还包括一用于向填料袋中灌装污泥固化剂或固状颗粒的灌装装置，以及至少一个用于储存污泥固化剂或固状颗粒的储料罐。
[0014]上述技术方案中，所述的填埋污泥的固化设备，还包括一尾气处理装置，所述尾气处理装置连接装有固状颗粒的填料袋；所述尾气处理装置选自:喷淋塔或等离子净化设备。
[0015]本发明还公开了一种填埋污泥的固化方法，包括以下步骤:
(I)在污泥填埋区设置至少一根装有污泥固化剂的填料袋；当污泥填埋区向外排气或散热时，在污泥填埋区设置至少一根装有固状颗粒的填料袋； (2)当污泥与污泥固化剂发生反应后，固相泥土与液相污水逐渐分层，取上层的污水输送至污水厂进行处理，下层泥土继续与污泥固化剂反应，同时反应产生的热量与气体通过装有固状颗粒的填料袋排出，然后进入尾气处理装置；
(3)重复步骤(I)和步骤(2)直至污泥填埋区的泥土经检测后符合标准，在处理后的区域栽种植物继续优化土壤质量。
[0016]上述技术方案中，所述装有污泥固化剂的填料袋中至少含有石灰粉。
[0017]上述技术方案中，当填埋污泥区需要加强时，首先在污泥填埋区设置至少一根装有水泥的填料袋。
[0018]由于上述技术方案的应用，和现有技术相比，本发明具有以下优点:
(1)本发明通过在填埋污泥场地内通过插板机原位设置含有污泥固化剂的填料袋，污泥固化剂一方面可以与含水率高的污泥反应去除污泥中的污染物，另一方面反应本身也吸收水分，同时反应释放的热量也可以促进污泥的干燥；本发明同时在填埋污泥场地内通过插板机原位设置含有固状颗粒的填料袋，并连接尾气处理装置，可以将反应产生的多余热量、气体处理掉。另外，本发明还采用植物还绿原填埋污泥场地继续优化土壤质量；
(2)本发明会根据实际需要，例如填埋污泥场地附近靠近堤坝，则预先在场地内设置混凝土填料袋，加固填埋污泥场防止危及堤坝。
【附图说明】
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