[发明专利]城市污水厂污泥的固化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市污水厂污泥的固化处理方法，处理后的污泥可提高污泥填埋理化性状、便于污泥填埋处理，属于环境工程技术领域。

背景技术

目前，城市污水处理厂污泥处置的主要手段有填埋、土地利用、焚烧以及建材利用等。其中，填埋处置成本较低、操作比较简便而得到较多的采用。然而，污泥在卫生填埋过程中存在很多问题，如，脱水污泥的物理性状往往难以达到填埋场的土力学要求；污泥在填埋场中经雨水浸泡后易于变成泥浆状态，有些地区尤其是多雨的我国南方地区，污泥填埋场中的污泥甚至成为一个液态的浓缩池；在污泥与垃圾共填埋的地区，在雨天或雨水过后，污泥会随着渗滤液流出，因而，污泥填埋极大地影响了填埋场的环境质量。为此，国内外污泥填埋场在污泥填埋过程中，经常需要对污泥进行添加大量的砂、土等填充料进行处理，但这样做不仅使污泥填埋成本大大增加，而且也降低了填埋场的有效容积的利用。

在污泥固化中，曾有借鉴河流底泥等的处理方法，对城市污泥进行固化处理，但由于城市污水厂污泥中有机物含量往往高达52％以上(质量比)，极大地增加了污泥固化地难度，从而，难以使污泥横向剪切强度要求达到25kN/m²以上的实际应用要求。

为改善污泥填埋性状，使污泥在土力学上能够满足填埋场处置要求，同时避免填埋场容积被砂、土等填充料大量占用，如何在污泥增容比较小的情况下，采用成本较低的方法对城市污水厂污泥进行固化处理，以有效提高其力学性质和化学稳定性，避免填埋场中污泥经雨水冲刷呈分散泥浆状态，从而改善填埋场的环境条件，是一个具有实用意义的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种城市污水厂污泥的固化处理方法，降低污泥的含水率，提高污泥力学性质，从而使污泥能够满足填埋场填埋要求，并改善污泥填埋场的环境质量。

为实现这一目的，本发明利用固化及稳定化方法处理城市污水厂污泥，将污泥、固化剂、助凝剂按照一定比例混合，经机械搅拌均匀后平铺到填埋场中，覆盖防水膜，干式养护3-15天，使处理后的污泥具有较高的抗压强度、抗浸泡性和较低的浸出毒性。养护完成后，可以继续进行后续填埋。

本发明的方法包括以下步骤：

(1)取含水率为75-85％的城市污水厂脱水污泥，若水分含量低于75％时，通过添加水分，将污泥含水率调整到75-85％，以利于污泥搅拌；

(2)以污泥重量为基准，向污泥中添加3-8％(占污泥重量百分比)的固化剂、1-8％(占污泥重量百分比)的助凝剂，进行搅拌混合，形成固化块前体；

(3)将搅拌均匀的固化块前体按5—100cm的厚度铺到污泥填埋场中，并覆盖上防水膜，采用干式养护方法养护3—15天，形成污泥固化块。

不断重复以上步骤1—3的操作，从而完成对污泥的填埋。

上述方法的步骤(2)所采用的固化剂为市面销售的普通硅酸盐水泥。

上述方法的步骤(2)所采用的助凝剂为石灰、铝盐及铝的氧化物(活性氧化铝、氧化铝等)、煤渣中的一种或几种。

上述方法的步骤(3)所采用的养护方法为加防水膜的干式养护，温度保持在0℃以上。

本发明采用水泥基固化方法处理城市污水厂污泥。固化剂采用普通硅酸盐水泥，其主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙，与污泥混合后发生水化反应，形成水硬性物质，主要为水化硅酸钙和钙矾石，达到污泥固化效果；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。采用石灰、铝盐及铝的氧化物、煤渣等作为助凝剂，在固化过程中这些物质可以与水泥成分发生水化反应，减少水泥用量，促进凝固，提高固化块强度，并增加有害物质的吸附。石灰和铝盐(或铝的氧化物)与水泥中的物质发生水化反应，生成钙矾石和水化硅酸钙等水硬性物质，并产生氢氧化钙、氢氧化铝等非水溶性物质，可以大量吸附和沉淀重金属等有毒有害物质，降低有害物质浸出率，从而兼具解毒作用。煤渣中硅酸盐和铝氧化物含量很高，这些成分参与水化反应，有效的增加了固化块的强度。