[发明专利]一种污泥多元调质工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥处理技术领域，特别是一种污泥多元调质工艺。 

背景技术

污泥是污水处理的最终附属产物。目前污泥的主要处置手段有：卫生填埋、堆肥、焚烧等手段。卫生填埋有二次污染，焚烧是一种较好处理方式，不仅实现污泥减量，而且实现资源再利用，焚烧热量可用于供暖发电，焚烧灰渣可用建筑材料。污泥含水率是制约污泥处置和利用的关键问题，无论是卫生填埋、堆肥还是焚烧都绕不过这个因素。而干化环节是污泥处理处置系统中的主要能耗环节，干化新技术研发是实现污泥处理系统节能降耗的着力点，污泥含水率越高热值越低，一般当含水率达到50%时才适合焚烧。 

污泥中的水分按其存在状态分为四种：一是间隙水，是污泥颗粒包围的游离水分，一般占污泥总含水量的70%左右；二是毛细水，是污泥颗粒之间或颗粒裂隙中由于毛细作用与污泥颗粒结合在一起的水分，占污泥总含水量的20%左右；三是吸附水，是由于表面张力的作用而吸附在污泥颗粒表面的水分，由于污泥颗粒小具有极强的表面吸附力；四是结合水，包含在污泥微生物细胞内的水分，只有破坏了微生物细胞才能使结合水分离。结合水与吸附水共占污泥总含水量的10%左右。按照其存在状态分析，间隙水理论上是最容易脱去的。而由于污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子以及微生物在其代谢过程中分泌于细胞体外的胞外聚合物，这些荷电粒子和胞外聚合物具有很强的持水率，这些污泥颗粒组成了污泥团，形成许许多多的毛细孔道，污泥颗粒表面所持的吸附水和毛细孔道中的毛细水是束缚水，不容易脱去；结合水只有破坏微生物细胞才能成为自由水，所以污泥脱水的对象主要是颗粒间的间隙水。 

为了改善污泥的脱水性能，必须对污泥进行前期的处理，即 “污泥调质”。脱水性能系指污泥脱水的难易程度，不同种类的污泥，其脱水性能不同；即使同一种类的污泥，其脱水性能也因工艺不同存在差异。目前衡量污泥脱水性能的指标主要有二个：一是污泥的比阻(R)，另一个是污泥的毛细吸水时间(CST)。 

以现有的技术和条件，如何把含水率降到50%是个难题，一般来说含水率从80%开始单纯的机械外力已经很难再继续脱水。现有的生活污泥干化手段比较多，如专利公开号为CN2910920Y的一种污泥干化与焚烧系统，采用导热油作为热媒介质，采用两级脱硫技术。又如专利公开号为CN201999846U的一种污泥干化处理系统，采用污泥和石灰混合干化装置等技术方案，虽有其可取之处，但占地量大，处置能力低，处理成本过高，脱水效果不理想，不适宜焚烧。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的生活污泥脱水干化处理存在的处理能力低、成本高、效果差的问题，提供一种成本相对较低、环境效益明显的纯机械式的污泥多元调质工艺。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种污泥多元调质工艺，其特征在于添加物具有以下配方：按污泥绝干质量计分别添加5～15%的石灰、5～20%的生物质、0.1%的PAM并搅拌均匀；将污泥与添加物均匀混合，其中添加物中的石灰与污泥中所含的水分发生化学反应并产生热量；所述的生物质为工业废角料，是无机物质，以降低污泥压缩性系数。 

本技术方案的基本原理是：首先对来料湿污泥进行物理调质和化学调质，去除更多的游离态的水，同时降低污泥中结合水（毛细水）存在的比例，使污泥比阻下降到1.5×1011m/kg，满足后续的脱水指标。然后通过污泥脱水装置进行脱水，从而使污泥的含水率降低到50%以下，可以直接用于焚烧处置。 

将污泥与细石灰均匀混合，石灰与污泥中所含的水分发生如下反应： 

CaO+H2O→Ca(OH)2+热量    Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O+热量

由以上的反应式可以知道：