有机污泥调理药剂及应用该药剂之污泥脱水方法与流程

文档序号:15843183发布日期:2018-11-07 08:41阅读:196来源:国知局
本发明涉及废弃物处理领域,尤其是一种有机污泥调理药剂及应用该药剂之有机污泥脱水方法。
背景技术
在现有有机污水处理的最终端,将经过各种净化,使污水中的物质沉降、污泥化后,须将污泥进行清运、处理、及处置。清运是依据污泥的重量来计算清运的价格,因此,污泥量的重量越大,所需的清运成本越高。若能透过有效脱水的方式降低整体污泥的含水量,则有助于减少污泥的重量、进而降低污泥的清运费用。据申请人所知,一般降低有机污泥含水量常见的方式是透过离心方式,将污泥中的水与固态物质分离,为强化彼此的分离,常透过添加高分子聚合物的调理药剂、或是添加石灰、金属聚合物的方式来使污泥产生丛聚(cluster)。但是,单纯以较大分子量的高分子聚合物(通常分子量大于10000)药剂进行调理的方式,搭配离心式污泥脱水机,含水率仍在80%以上。另外,若搭配过滤的筛网或滤布使用时,大分子量之污泥丛聚亦会因黏度过大而可能使得过滤孔径、或是排出的管路易于堵塞。以石灰、金属聚合物的药剂来进行调理的方污泥产生的丛聚后,虽然不若高分子调理的方式产生黏度高的污泥丛聚,能减少滤布堵塞的问题,但这些药剂本身会产生大量的固态物质沉淀。这样的副作用使得整体的污泥体积、重量并没有明显的减少,从而无法有效降低清运的费用。技术实现要素:针对习用技术上的问题,在此提供一种有机污泥调理药剂。有机污泥调理药剂包含烷系胺盐化合物、多胺类聚合物、及铁系无机盐。烷系胺盐化合物占重量百分比20至35、多胺类聚合物占重量百分比2至8、铁系无机盐占重量百分比55至70。在一些实施例中,烷系胺盐化合物系选自烷基二甲基苯四级铵盐、烷基三甲基四级铵盐、二烷基二甲基四级铵盐、酯类四级铵盐、以及酰胺-胺四级铵盐所构成之群组。在一些实施例中,烷系胺盐化合物占重量百分比27至32。在一些实施例中,多胺类聚合物系选自多胺(polyamine)、聚二烯丙基二甲基氯化铵(polydiallylmethylammoniumchloride)、二甲胺/表氯醇共聚物、以及聚羟丙基二甲基氯化铵poly(dimethylamine-co-epichlorohydrin)所构成之群组。在一些实施例中,多胺类聚合物占重量百分比4至6。在一些实施例中,铁系无机盐系选自氯化铁、硫酸铁、以及磷酸铁所构成之群组。在一些实施例中,铁系无机盐占重量百分比62至68。在此,更提供一种有机污泥脱水方法。有机污泥脱水方法包含污泥输入步骤、调理药剂输入步骤、脱水步骤、以及固液分离步骤。污泥输入步骤是输入有机污泥至调理槽中。调理药剂输入步骤是输入有机污泥调理药剂至调理槽,使有机污泥与有机污泥调理药剂混合成胶羽态污泥,其中有机污泥调理药剂包含烷系胺盐化合物、多胺类聚合物及铁系无机盐。烷系胺盐化合物占重量百分比20至35、多胺类聚合物占重量百分比2至8、铁系无机盐占重量百分比55至70。脱水步骤是将胶羽态污泥输入至压力式脱水机中进行脱水,并过滤分离成处理水及脱水污泥。在一些实施例中,压力式污泥脱水机系选自板框式脱水机、带滤式脱水机、压滤式脱水机、以及迭螺式脱水机中的至少一个。在一些实施例中,压力式污泥脱水机所施加的压力为4至15kg/cm2。在一些实施例中,压力式污泥脱水机中用以过滤之过滤单元的孔径为20至60μm。在上述实施例中,透过本发明所揭露之有机污泥调理药剂,能使得有机污泥胶羽化时,不会产生黏度过大的丛聚,导致滤布的堵塞。此胶羽态污泥能在受到压力挤压形变、破坏而释出水分,而达到脱水的效果,其所排出之脱水污泥中,含水量可以低于70%。更进一步地,以本发明所揭露之有机污泥进行调理后不会产生大量额外的沉积物,使脱水的同时,不会因为沉积物而增加了体积,因而,污泥的体积能大幅减少,同时降低了清运的成本。附图说明图1为有机污泥脱水方法的流程图。图2为有机污泥脱水方法使用之设备的方块图。附图中各部件的标记如下:1有机污泥脱水设备10污泥调理药剂储存槽20调理槽30压力式脱水机31压力施加单元33过滤单元s1污泥脱水方法s10污泥输入步骤s20调理药剂输入步骤s30脱水步骤w有机污泥a有机污泥调理药剂f胶羽态污泥l处理水s脱水污泥具体实施方式在此,提供一种有机污泥调理药剂。有机污泥调理药剂包含烷系胺盐化合物、多胺类聚合物、及铁系无机盐。烷系胺盐化合物占重量百分比20至35、多胺类聚合物占重量百分比2至8、铁系无机盐占重量百分比55至70。在此,重量百分比即wt%之意。更详细地,烷系胺盐化合物系选自烷基二甲基苯四级铵盐、烷基三甲基四级铵盐、二烷基二甲基四级铵盐、酯类四级铵盐、以及酰胺-胺四级铵盐所构成之群组。多胺类聚合物系选自多胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、二甲胺/表氯醇共聚物、以及聚羟丙基二甲基氯化铵所构成之群组。铁系无机盐系选自氯化铁、硫酸铁、磷酸铁中所构成之群组。在此表示,可以由群组中选出其中一个、或是由群组中选出多个。在一些实施例中,烷系胺盐化合物占重量百分比27至32,较佳地为占重量百分比30至32。多胺类聚合物占重量百分比4至6,较佳为占重量百分比5.2至5.8。铁系无机盐占重量百分比62至68,较佳为占重量百分比63至66。在此,有机污泥调理药剂主要是用以通入调理槽中与污泥混合,藉由提供了污泥表面电性中和的效果,使得污泥易于聚集,从而使得污泥易于形成胶羽状的丛聚。进一步地,能使胶羽态的污泥容易沉积及被过滤。此外,丛聚产生的胶羽态污泥的分子量不若传统高分子药剂调理产生之污泥丛聚的黏度大,较易于受到挤压而释出水分。图1为有机污泥脱水方法的流程图、图2为有机污泥脱水方法使用之设备的方块图。如图1及图2所示,有机污泥脱水方法s1包含污泥输入步骤s10、调理药剂输入步骤s20、以及脱水步骤s30。有机污泥脱水方法s1使用之有机污泥脱水设备1包含了污泥调理药剂储存槽10、调理槽20、以及压力式脱水机30。污泥输入步骤s10是输入有机污泥w至调理槽20中。调理药剂输入步骤s20是由污泥调理药剂储存槽10输入有机污泥调理药剂a至调理槽20,使有机污泥w与有机污泥调理药剂a混合成胶羽态污泥f。在此,污泥输入步骤s10及调理药剂输入步骤s20并无特定的先后顺序。有机污泥调理药剂a包含烷系胺盐化合物、多胺类聚合物及铁系无机盐。烷系胺盐化合物占重量百分比20至35、多胺类聚合物占重量百分比2至8、铁系无机盐占重量百分比55至70。脱水步骤s30是将胶羽态污泥f输入至压力式脱水机30中进行脱水。压力式脱水机30中的压力施加单元31对胶羽态污泥f施予压力,例如,以滚轮方以重力施压、或者以气压、油压等等方式,使得胶羽态污泥f进一步地形变、甚至破裂而释出水分,再透过过滤单元30进行过滤,使得胶羽态污泥f分离成处理水l及脱水污泥s。在此,压力式污泥脱水机30中的压力施加单元31对胶羽态污泥f所施加的压力为4至20kg/cm2,较佳为15kg/cm2。但此仅为示例,而不限于此,可以因应不同的压力式污泥脱水机30来选择适当的压力。压力式污泥脱水机30可以为板框式脱水机、带滤式脱水机、压滤式脱水机、或迭螺式脱水机。可以因应场地大小、处理污泥的操作形式来选取适合的机器。压力式污泥脱水机30的过滤单元33具有孔径为20至60μm,较佳为35至42μm。过滤单元33可以为滤布,也可以为滤网。在此,以实际例子而言,过滤单元33以39μm的滤布为例,其在200pa的压力下,具有大于90l/dm2-min的透气量。以下表1为实际的污泥脱水的实例比较,在比较所采用的设备为压力式板框脱水机,污泥总固体含量1.38wt%,有机污泥调理药剂添加量为0.08kg/kg绝干污泥,以所施予的最大压力为6.5kg/cm2、平均滤布为孔径39μm的条件下进行比较,并呈现实际脱水污泥的效果。在此,实施例所用之有机污泥调理药剂具有烷系胺盐化合物占重量百分比30.4、多胺类聚合物占重量百分比5.6、铁系无机盐占重量百分比64。比较例1为传统利用高分子量100万以上的有机污泥调理药剂。比较例2为添加石灰及硫化铝聚合物的有机污泥调理药剂。表1脱水污泥中的含水量备注比较例195%大量污泥穿透滤布比较例290%大量污泥穿透滤布实施例69%从上述实际的比对,可以理解的是,在上述实施例的有机污泥调理药剂,能使得脱水污泥s中的含水量能降低20%以上,从而有效地减少脱水污泥s的体积、重量及后续的清运、处理费用。综上所述,透过前述成分的有机污泥调理药剂,使得有机污泥胶羽化时,不会产生黏度过大的丛聚,导致滤布的频繁堵塞。此胶羽态污泥中能在受到压力挤压形变、破坏而释出水分,而达到脱水的效果,其所排出之脱水污泥中,含水量可以低于70%。更进一步地,以此发明揭露的有机调理药剂与有机污泥进行调理不会产生大量额外的沉积物,使脱水的同时,不会因为药剂本身衍生的沉积物而增加了体积,因而,污泥的体积能大幅减少,同时降低了清运的成本。虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,旨在适用于各种修改和等同布置包括在所附权利要求的精神和范围内。当前第1页12
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