一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用
【专利说明】 一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调
理剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明属于污泥脱水复合调理剂及其制备领域，特别涉及一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，以好氧、厌氧微生物为主体，有机质含量较高，与水的结合较紧密。一般污水厂二沉池污泥的含水率为97%?99%，其中间隙水约占70%，毛细水占20%左右，吸附水约为7%，胞内水约为3%。目前污水厂污泥经沉淀及压滤脱水后，含水率为75%?85%，此时污泥中的水分形态主要为吸附水和胞内水。
[0003]普通压滤机和离心脱水机无法对该污泥进行深度脱水低于50%以下。80%左右含水率的污泥体积较大，极易腐败，难于运输和后续处理，给后续处理与处置带来高费用、二次污染等诸多问题。针对污泥深度脱水的技术主要为加入调理剂、热脱水、微波脱水和提高压滤机压榨压力或采取几种技术耦合等几个方面。
[0004]提高压榨压力增加投资，且脱水泥饼含水很难低于60%。热脱水可以达到很高的脱水效率，但易产生二次污染，脱水费用高。一般是采取加入脱水剂并耦合压滤机的方法对污泥进行脱水。常见的脱水剂有聚合铁、聚合铝、氧化钙(生石灰)、聚丙烯酰胺、粉煤灰等。它们的脱水原理是依靠增加中和能力、搭桥能力及渗透力，主要脱除间隙水和少量的毛细水，很难脱除细胞内的水。现有技术中药剂添加量较大、无法作用于细胞内部水、调理作用不显著、调理剂加入影响了后续污泥的综合利用等问题亟待解决。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用，该污泥脱水复合调理剂既有脱水作用，又有可以作为污泥做无臭味燃料的重要组成部分。污泥调理剂应用于深度脱水时，方法简单，脱水率可以根据污泥综合利用用途调节组成，水分最低可以降至30%以内，又有利于制备无味污泥燃料棒，降低污泥焚烧费用。
[0006]本发明的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂，其特征在于，所述污泥脱水复合调理剂按质量百分比，成分包括:Si02l-20%、A12035-10 %、Fe2O31-1O%、CaO 0.5-10%、C 15-50%和 N 0.6_2%。
[0007]所述Si02、A1203、Fe203、CaO、碳和氮来自粉煤灰、城市垃圾、含水97%好氧水处理剩余污泥和生物质中的至少一种。
[0008]一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的制备方法，包括:将粉煤灰、城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥按照按M S121-20 %, Al2035-10 %, Fe2O31-1O %, CaO 0.5-10%,C 15-50%和 N 0.6-2% 的质量比掺混均匀，给混合体通风，得到污泥脱水调理剂。
[0009]所述C和N的质量比为15-35:1。
[0010]所述污泥脱水复合调理剂用于污泥深度脱水。
[0011 ] 所述深度脱水的方法，包括:将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为10?60%，搅拌10?20min，掺混均匀，给混合体以5_30L/min/kg通风7-10天，污泥即可干燥。
[0012]所述污泥为城市市政污水处理所得到的污泥、不含重金属离子工业污水处理污泥、河道淤泥或池塘淤泥。
[0013]所述通风的方式为鼓风机吹扫，吹扫的位置在堆体底部，均匀布风。
[0014]所述污泥脱水后泥饼含水率为5-30 %。
[0015]本发明的实现是基于的原理如下:
[0016]针对无味道燃料棒的污泥调理剂制备原理:由于污泥中含有大量的有机质，在生活垃圾和生物质等调理下达到好氧干燥需要的C/N比，再喷洒好氧水处理产生含水97%剩余污泥，提高其中好养发酵微生物制剂含量，然后堆锥、再次喷洒上述微生物制剂、通风，利用好氧干燥原理对混合物进行脱水，最后制得脱水调理剂。
[0017]本发明的目的是提供一种耦合污泥处理处置工艺特点的污泥脱水复合调理剂的制备方法，该调理剂具有利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点，且在定位污泥综合利用用途基础上，有针对性的设计调理剂，即调理剂既有脱水作用，又有可以作为污泥做无臭味燃料的重要组成部分。本发明的另一个目的是提供一种使用上述污泥调理剂的深度脱水方法，该方法简单，脱水率可以根据污泥综合利用用途调节组成，水分最低可以降至30%以内，又有利于制备无味污泥燃料棒，降低污泥焚烧费用。
[0018]有益效果
[0019](I)本发明的调理剂具有利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点，且在定位污泥综合利用用途基础上，有针对性的设计调理剂，既有脱水作用，又有可以作为污泥做无臭味燃料的重要组成部分；
[0020](2)本发明的调理剂用于深度脱水时，方法简单，脱水率可以根据污泥综合利用用途调节组成，水分最低可以降至30%以内，又有利于制备无味污泥燃料棒，降低污泥焚烧费用。
【附图说明】
[0021]图1为本发明中无味道燃料棒制备工艺的污泥调理剂制备工艺示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]实施例1
[0024]首先按照国家标准测试选用的城市生活垃圾、含水80%剩余污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥，根据组分质量比按照Si0210%:A120310 %:Fe2032 %:CaO1.0%:C 50%:N 2%，其余为氢和氧等元素，掺混均匀，以给5L/min/kg混合物通风7天，得到干燥污泥脱水调理剂。将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为10 %，搅拌均匀，重复通风步骤，污泥经过生物干燥脱水。
[0025]实施例2
[0026]首先按照国家标准测试选用的城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥，根据组分质量比按照Si0215%:A12038%:Fe2035%:CaO 0.5%:C 35%:N 1.4%,其余为氢和氧等元素，掺混均匀，给15L/min/kg混合物通风12天，得到干燥污泥脱水调理剂。将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为30 %，搅拌均匀，重复通风步骤，污泥经过生物干燥脱水。
[0027]实施例3
[0028]首先按照国家标准测试选用的城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥，根据组分质量比按照Si0220%:A12035%:Fe20310%:CaO 10%:C 15%:N 0.6%,其余为氢和氧等元素，掺混均匀，给30L/min/kg混合物通风20天，得到干燥污泥脱水调理剂。将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为40%，搅拌均匀，重复通风步骤，污泥经过生物干燥脱水。
[0029]实施例4
[0030]首先按照国家标准测试选用的城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥，根据组分质量比按照Si0218%:A12036%:Fe2036%:CaO 6%:C 37.5%:N 1.5%,其余为氢和氧等元素，掺混均匀，给20L/min/kg混合物通风18天，得到干燥污泥脱水调理剂。将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为35 %，搅拌均匀，重复通风步骤，污泥经过生物干燥脱水。
【主权项】
1.一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂，其特征在于，所述污泥脱水复合调理剂按质量百分比，成分包括:Si02l-20%、Al2035-10%、Fe203l-10%、CaO0.5-10%、碳元素 C15-50%和氮元素 N 0.6_2%ο2.根据权利要求1所述的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂，其特征在于，所述Si02、Al2O3, Fe2O3^ CaO、碳和氮来自粉煤灰、城市垃圾、含水97%好氧水处理剩余污泥和生物质中的至少一种。3.—种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的制备方法，包括:将粉煤灰、城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97%剩余污泥按照Si02l-20%、A12035-10%、Fe2O31-1O%、CaO 0.5-10%, C 15-50%和 N 0.6-2%的质量比掺混均匀，将混合体在5-30L/min/kg条件下通风7_20天，得到污泥脱水调理剂。4.一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，其特征在于，所述污泥脱水复合调理剂用于污泥深度脱水。5.根据权利要求4所述的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，其特征在于，所述深度脱水的方法，包括:将污泥调理剂加入到污泥中，污泥调理剂加入量占污泥干重的质量百分含量为10?60%，搅拌10?20min，掺混均匀，给混合体以5_30L/min/kg通风7_10天，污泥即可干燥。6.根据权利要求5所述的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，其特征在于，所述污泥为城市市政污水处理所得到的污泥、不含重金属离子工业污水处理污泥、河道淤泥或池塘淤泥。7.根据权利要求5所述的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，其特征在于，所述通风的方式为鼓风机吹扫，吹扫的位置在堆体底部，均匀布风。8.根据权利要求5所述的一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂的应用，其特征在于，所述污泥脱水后泥饼含水率为5-30 %。
【专利摘要】本发明涉及一种适应剩余污泥无味燃料棒制备工艺的污泥脱水复合调理剂及其制备方法和应用，调理剂按质量百分比，成分包括：SiO2 1-20％、Al2O3 5-10％、Fe2O3 1-10％、CaO 0.5-10％、C 15-50％和N 0.6-2％。制备方法包括：将粉煤灰、城市生活垃圾、污泥和生物质及好氧水处理产生含水97％剩余污泥掺混，通风7-20天，即得。本发明的调理剂具有利用溶胞技术脱水、无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点；用于深度脱水时，方法简单，脱水率可以根据污泥综合利用用途调节组成，水分最低可以降至30％以内，有利于制备无味污泥燃料棒，降低污泥焚烧费用。
【IPC分类】C02F11/14
【公开号】CN104891775
【申请号】CN201510339053
【发明人】李登新, 蔡文倍
【申请人】东华大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日