一种稻壳粉调理污泥焚烧渣制备及其调理城市污泥的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环境治理技术领域，特别涉及一种稻壳粉调理后污泥焚烧渣制备及其调理城市污泥的方法。
【背景技术】
[0002]城市污泥由于产量高、体积大、性质复杂且对环境和人类健康存在危害，因此必须对其进行处理处置。污泥最显著的特征是具有高含水量(可达99%以上)、絮体结构疏松且呈流动状态，为污泥的长距离输送和后续处理带来经济上和技术上的困难，因此有效脱水是污泥处理的关键。然而，剩余污泥作为一种高塑性流体，可压缩性极差，直接脱水后污泥含水率仍然在90%以上。污泥调理通过改善污泥脱水性能，促进污泥脱水，为污泥后续处理和利用奠定基础，是国内外持续多年的研宄热点。
[0003]城市污泥调理工艺方法很多，大体上可分为物理法、化学法和生物法三大类。污泥调理方法中的化学调理因对污泥量和污泥性质的变化有较强的适用性，且操作简便、效果好、处理周期短、投资运行费用低等而得到广泛应用。在污泥中加入特定化学调理剂(氯化铁、阳离子聚丙烯酰胺等)的基础上，再加入一些无机或有机颗粒，如褐煤、粉煤灰、锯木肩等作为骨架，这些颗粒使污泥絮体更加密实持久，有利于形成易脱水的污泥；同时这些骨架可使污泥泥饼保持多孔性，形成水的出流通道，并阻止絮体崩溃，降低泥饼的可压缩性，从而改进污泥的脱水性能。因此开发新型高效、安全、经济的污泥调理剂和骨架物是污泥脱水研宄重点。
[0004]目前，利用污泥焚烧渣调理污泥的研宄较少，罗海健等人研宄了污泥焚烧底渣对工业污泥脱水性能的影响，结果表明污泥焚烧渣在一定程度上提高了工业污泥的脱水性能。现有研宄均采用原污泥焚烧底渣进行研宄，由于原污泥脱水性能较差、污泥烘干时间较长，能源消耗成本较高，同时，原污泥热值较低，污泥焚烧需要消耗一定的助燃剂，因此原污泥焚烧渣的制备需要较高的资金和时间投入。本专利提出的利用稻壳粉联合无机絮凝剂氯化铁调理原污泥的方法，可有效提高污泥脱水性能、节约污泥烘干时间，同时由于调理后污泥中的稻壳粉成分可以充当污泥焚烧的助燃剂，可大大降低污泥焚烧的成本和能耗，从而实现以废治废、节约能源的目的，为稻壳以及调理后污泥的资源化利用提供新的出路，具有良好的经济、社会和环境的效益。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:克服现有污泥调理技术中的不足，提供一种工艺简单、成本低廉、效果良好的调理污泥焚烧渣制备及其调理城市污泥的方法。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]本发明提供的一种稻壳粉调理污泥焚烧渣的制备方法，所述污泥调理剂采用焚烧法制备，包括以下步骤:
[0008](I)取一定量的原污泥，加入65% -70%污泥干重的稻壳粉，以250-350rpm搅拌20-40s ；
[0009](2)在40-60rpm的搅拌条件下，向上述污泥中继续投加115.07-138.09g/kg污泥干重的氯化铁，搅拌2-4min ；
[0010](3)将上述调理后的污泥过滤脱水，得到的污泥泥饼在100-120°C下烘干；
[0011](4)将烘干后的污泥泥饼在350-450°C下焚烧l_3h ；
[0012](5)将焚烧后的残留固体自然冷却后碾磨过筛，得到所述的大小为80-250 μπι的稻壳粉调理污泥焚烧渣。
[0013]本发明所述的稻壳粉调理污泥焚烧渣调理城市污泥的方法，包括以下步骤:
[0014]取一定量的原污泥，加入65% -70%污泥干重的稻壳粉调理污泥焚烧渣，其余步骤与调理污泥焚烧渣制备方法所述步骤(1)-(2)相同，然后对污泥进行过滤脱水。
[0015]所述的稻壳粉调理污泥焚烧渣制备中的稻壳粉取自普通的粮食加工厂稻壳，晒干后碾磨成稻壳粉，稻壳粉大小为109-150 μ m。
[0016]所述的稻壳粉调理污泥焚烧渣制备及其调理城市污泥方法中的污泥均为城市污水处理厂污泥浓缩池的剩余污泥。
[0017]本发明的优点在于:本发明的稻壳粉调理污泥焚烧渣制备的成本和难度大大降低，并且稻壳粉调理污泥焚烧渣在提高城市污泥的脱水性能方面远远优于原污泥焚烧渣，与单加氯化铁调理的污泥相比，污泥比阻下降60% -67%，污泥净产率提高37% -52%，泥饼含水率达到70-75%。且本发明操作方法简单，实用性强，对于解决环境污染、实现以废治废具有重要意义。
【具体实施方式】
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[0018]下面通过具体实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0019]本实施例中所用的稻壳取自长沙市粮食加工厂稻壳，晒干后碾磨成稻壳粉，稻壳粉大小为109-150 μ m，实施例1、实施例2和实施例3所用的污泥取自长沙市第二污水处理厂的剩余污泥，原污泥含水率为98.9-99.5 %，实施例4所用的污泥取自长沙市第一污水处理厂的剩余污泥，原污泥含水率为98.2-99.3%。
[0020]实施例1:
[0021](I)取一定量的原污泥，加入65%污泥干重的稻壳粉，以350rpm搅拌30s ；
[0022](2)在40rpm的搅拌条件下，向上述污泥中继续投加138.09g/kg污泥干重的氯化铁，搅拌3min ；
[0023](3)将上述调理后的污泥过滤脱水，得到的污泥泥饼在105°C下烘干；
[0024](4)将烘干后的污泥泥饼在400 °C下焚烧Ih ;
[0025](5)将焚烧后的残留固体自然冷却后碾磨过筛，得到所述的大小为80-250 μπι的稻壳粉调理污泥焚烧渣。
[0026]用实施例1制备得到的稻壳粉调理污泥焚烧渣进行以下2-4中的污泥调理。
[0027]实施例2:取一定量的原污泥，加入68%污泥干重的实施例1制备的稻壳粉调理污泥焚烧渣进行污泥调理，其余步骤与实施例1所述步骤(1)-(2)相同，然后对调理后的污泥进行过滤脱水。所得结果如下:原污泥比阻为1.20X 1013m/kg，污泥净产率为1.94kg/(m2h)，单加氯化铁后污泥比阻为1.51 X 1012m/kg,污泥净产率为18.99kg/ (m2h)，用稻壳粉调理污泥焚烧渣调理的污泥比阻下降到5.45X10nm/kg，污泥净产率上升到26.27kg/(m2h)，滤饼含水率由原来的92.71%下降到72.9%。
[0028]实施例3:取一定量的原污泥，加入70%污泥干重的实施例1制备的稻壳粉调理污泥焚烧渣进行污泥调理，其余步骤与实施例1所述步骤(1)-(2)相同，然后对调理后的污泥进行过滤脱水。所得结果如下:原污泥比阻为1.75X 1013m/kg，污泥净产率为1.47kg/(m2h)，单加氯化铁后污泥比阻为1.46X1012m/kg，污泥净产率为14.18kg/(m2h)，用稻壳粉调理污泥焚烧渣调理的污泥比阻下降到4.87X10nm/kg，污泥净产率上升到21.60kg/(m2h)。滤饼含水率由93.88%下降到71.17%。
[0029]实施例4:取一定量的原污泥，加入73%污泥干重的实施例1制备的稻壳粉调理污泥焚烧渣进行污泥调理，其余步骤与实施例1所述步骤(1)-(2)相同，然后对调理后的污泥进行过滤脱水。所得结果如下:原污泥比阻为9.05X 1012m/kg，污泥净产率为2.73kg/(m2h)，单加氯化铁后污泥比阻为4.19X 10nm/kg,污泥净产率为21.70kg/ (m2h)，用稻壳粉调理污泥焚烧渣调理的污泥比阻下降到1.35X10nm/kg，污泥净产率上升到29.83kg/(m2h)。滤饼含水率由90.63%下降到70.72%。
【主权项】
1.一种稻壳粉调理污泥焚烧渣的制备方法，其特征在于，所述污泥调理剂采用焚烧法制备，包括以下步骤: (1)取一定量的原污泥，加入65% -70 %污泥干重的稻壳粉，以250-350rpm搅拌20-40s ； (2)在40-60rpm的搅拌条件下，向上述污泥中继续投加115.07-138.09g/kg干污泥质量的氯化铁，搅拌2-4min; (3)将上述调理后的污泥过滤脱水，得到的污泥泥饼在100-120°C下烘干； (4)将烘干后的污泥泥饼在350-450°C下焚烧l_3h; (5)将焚烧后的残留固体自然冷却后碾磨过筛，得到所述的大小为80-250μπι的稻壳粉调理污泥焚烧渣。
2.如权利要求1所述的稻壳粉调理污泥焚烧渣在城市污泥脱水中的应用，其特征在于，取一定量的原污泥，加入65%-75%污泥干重的权利要求1所述的稻壳粉调理污泥焚烧渣进行污泥调理，其余步骤与权利要求1所述步骤(1)-(2)相同，然后对调理后的污泥进行过滤脱水。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述稻壳粉取自普通的粮食加工厂稻壳，晒干后碾磨成稻壳粉，稻壳粉的大小为109-150 μ m。
4.如权利要求1?2任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述污泥为城市污水处理厂的剩余污泥。
【专利摘要】本发明公开了一种稻壳粉调理污泥焚烧渣制备及调理城市污泥的方法，属于环境治理技术领域。该方法包括：在一定量的城市污泥中按照一定的投加顺序和搅拌速度投加一定量的稻壳粉和氯化铁；将调理后的污泥过滤脱水，得到污泥泥饼；将污泥泥饼在一定温度和时间下进行焚烧，制备得到稻壳粉调理污泥焚烧渣；利用所制备的稻壳粉调理污泥焚烧渣调理城市污泥，提高其脱水性能。本发明的稻壳粉调理污泥焚烧渣制备方法有效节约了制备时间和能耗，同时稻壳粉调理污泥焚烧渣能够明显改善污泥的脱水性能，脱水污泥泥饼含水率达到70-75％。本发明成本低廉、工艺简单，对解决环境污染、促进以废治废具有重要意义。
【IPC分类】C02F11-14, C02F11-00
【公开号】CN104761111
【申请号】CN201510175023
【发明人】张盼月, 吴彦, 彭猛, 曾光明, 张海波, 刘建波, 夏亚平, 叶捷, 房玮, 晏铭
【申请人】湖南大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月14日