[发明专利]一种城市污水厂污泥的固化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种城市污水厂污泥的固化处理方法。

背景技术

目前，城市污水厂污泥的处置方式主要为填埋、土地利用、建材化利用等。其中，污泥填埋处置是一项比较成熟的污泥处置技术，它的优点之一是处理成本低，二是处理过程简单，较快地解决了污泥出路问题；缺点是污泥与生活垃圾混合填埋时污泥的流变性使得垃圾填埋体容易变形、滑坡、塌方，成为了人为的“沼泽地”，存在极大的安全隐患；污泥的高粘度导致垃圾运输车辆、推土机、挖掘机等机械打滑、陷车，无法正常进行填埋操作等。因此，国内外污泥填埋场在污泥填埋过程中，经常需要对污泥添加大量的砂、土等填充料，但这种方法不但使污泥填埋的成本大大增加，也降低了填埋场的有效容积。

为了保证垃圾填埋场的正常运行，必须对脱水污泥进行干化或固化等预处理以降低含水率（<60%）和改善力学性能，使其满足《城镇污水处理厂污泥处置—混合填埋用泥质》(GB/T 23485-2009)后，才能与生活垃圾进行混合填埋。然而，现有污泥固化技术存在养护时间长、占地面积大、处理成本较高，以及低温条件下效能低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市污水厂污泥的固化处理方法，它能快速对污泥进行固化、且固化增容比小、固化效能高，使固化后的污泥能够满足填埋场混合填埋标准。

本发明所述的一种城市污水厂污泥的固化处理方法，其特征在于包括下列步骤：

（1）以脱水污泥重量为基准，在脱水污泥中添加由石灰、硫铝酸盐水泥 、硅酸盐水泥和粉煤灰组成的固化剂，其重量百分比为：石灰 1.2~1.9% 、硫铝酸盐水泥 3.0~6.1% 、硅酸盐水泥 3.0~3.7% 、粉煤灰 4.7~6.0%；

（2）将添加了固化剂的污泥搅拌混合形成固化块前体，按照7cm的高度进行堆放，并覆盖上防水膜，采用干式养护方法养护3天，形成污泥固化块。

不断重复以上步骤（1）和（2），从而完成对城市污水厂所有污泥的固化，固化后的污泥达到混合填埋标准。

进一步，上述步骤（1）在温度为10±2℃时，添加的固化剂的重量百分比为石灰 1.9% 、硫铝酸盐水泥 6.1% 、硅酸盐水泥 3.7% 、粉煤灰 6.0%。

进一步，上述步骤（1）在温度为20±2℃时，添加的固化剂的重量百分比为石灰 1.7% 、硫铝酸盐水泥 3.9% 、硅酸盐水泥 3.0% 、粉煤灰 6.0%。

进一步，上述步骤（1）在温度为30±2℃时，添加的固化剂的重量百分比为石灰 1.2% 、硫铝酸盐水泥 3.0% 、硅酸盐水泥 3.0% 、粉煤灰 4.7%。

本发明采用复合水泥作为固化剂对脱水污泥进行固化。固化剂组分为石灰、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和粉煤灰，与脱水污泥混合后发生水化反应形成固化体，固化体中存在大量的碳酸钙、碳酸钙硅酸盐水合物以及石英等晶体物质，这些物质较好的和污泥颗粒结合形成共晶体，同时水化硅酸钙和铝酸钙凝胶物质将颗粒联结，减少颗粒之间的空隙，而少量钙矾石的填充和支撑的双重作用较好地弥补了单纯水泥水化产物胶结作用不足的问题，使固化体的强度比脱水污泥有明显提高；同时，水化产物对污染物质具有稳定和封闭作用，减少污泥对环境的危害。

本发明采用较少的固化剂实现了对污泥的固化，固化体增容比小；脱水污泥经过固化剂固化后，养护时间只需要3天、并且在10±2℃的温度条件下效能大为提高，达到了混合填埋标准；固化后的污泥具有较高抗压强度和抗浸泡能力，较低浸出毒性，并在填埋场中长期保持形态和化学性质的稳定；经济成本低，三种温度条件下1吨污泥的固化成本按2011年市场价格计算分别为78.7元、56.0元和45.4元，比单独水泥的固化法和目前常用的固化法成本大幅降低，具有良好的经济性；采用的固化剂之一粉煤灰是工业废弃材料，价格便宜且来源广泛，作为辅助材料既能降低固化成本又解决了粉煤灰的处理处置问题，保护环境。具有高效、低成本、操作简单等优点。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明，以下实施例不构成对本发明的限定。