一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法技术

本发明专利技术属于环保及固废资源化处理技术领域，公开了一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法。在搅拌条件下，向有机污泥中依次投加骨架结构剂、絮凝改性剂和絮凝剂混合反应；所述骨架结构剂由CaO、Ca(OH)2、活性白泥和活性炭组成；絮凝改性剂由聚合硫酸铁和聚合硫酸铝组成；所述絮凝剂由季铵盐和聚丙烯酰胺组成；然后将处理后的混合污泥经压滤脱水和低温干化处理，得到高热值泥饼。本发明专利技术本发明专利技术通过对骨架结构剂、絮凝改性剂和絮凝剂成分进行设计，并结合特定的处理顺序，可显著提高脱水效率和低温干化效率，并显著降低压滤过后的废水中重金属污染物和有机污染物的浓度，所得泥饼具有含水率低、热值高的优点。热值高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法


[0001]本专利技术属于环保及固废资源化处理
，具体涉及一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法。

技术介绍

[0002]有机污泥来源广泛，主要由污水处理厂、生物发酵厂等产生。其主要特征为有机物含量高、容易腐化发臭、含水率高且大部分有机污泥呈现胶状结构，脱水困难。除了大量的有机物外，有机污泥也可能会含有各种病原菌、寄生虫卵、重金属、抗生素以及各种难降解的有毒有害物质等。有机污泥若得不到妥善的处置，其含有的各种污染物可能会对周围环境造成较大的危害。
[0003]目前常用的有机污泥处理方法有消化法、堆肥法、焚烧法以及脱水法等。消化法是利用好养或厌氧消化菌的内源代谢作用对有机污泥中的部分有机质进行分解产甲烷。该方法可使污泥固体量减少并产生甲烷等可利用能源。但存在着投资大、反应时间长、污泥减量化不明显等缺点，最终产生的消化后污泥仍然存在处理难的问题。堆肥法是指通过微生物对污泥中大量有机物进行降解，使之成为具有良好稳定性的有机肥料过程。该方法工艺简单、实现有机污泥的资源化利用，但是原有机污泥中所含重金属等有毒有害物质必须在国家标准范围之内，所以该方法处理的有机污泥类型存在很大的局限性。污泥焚烧是最彻底的处理方法，能够极大地减少污泥体积且能够完全分解污泥中各种有毒有害物质，但该方法耗能也极大，当污泥燃烧不充分时还可能会产生二噁英等二次污染物。污泥脱水目的是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而减小其体积，减轻其重量。经过脱水处理后污泥体积减小为原体积的1/10甚至更低，有利于运输及后续的处理。脱水法工艺简单、不产生二次污染物、投资低、污泥减量化效果明显，是具有进一步开发应用前景的方法。
[0004]最常用的污泥脱水方法为机械脱水，但不管是用哪种压滤机对高含水率污泥仅能使污泥含水率降到60％左右，含水率仍然很高。近年来慢慢发展起来外加脱水药剂联用机械脱水的方法。外加脱水药剂一般都具有絮凝作用，能使污泥中小分子有机物团聚为大分子物质并沉淀，进而在一定条件下可实现固液的高效分离。常规药剂的脱水性能弱且药剂投加量大，专利CN101693592A公开了一种污泥脱水助剂，该方法以氯化亚铁为主要药剂，应用简单，但投加药剂量大，所用氯化铁占比污泥重量达8～15％。专利CN108751667A公开了一种污泥脱水的调理药剂及应用方法，该药剂虽用量较少，但成分复杂，污泥脱水后含水率仍在70％左右，助脱水效果有限。专利CN106746482A公开了一种污泥脱水复合型调理剂及污泥脱水方法，所述污泥脱水复合型调理剂包括有机混凝剂、无机混凝剂、助剂。所述有机混凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺共聚物、聚烯丙基胺盐酸盐中的至少一种；所述无机混凝剂为铝盐、铁盐中的至少一种；所述助剂为十二烷基苯磺酸钠、直链烷基苯磺酸钠、TX
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10乳化剂、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸盐、聚乙烯醇中的至少一种。该方法可降低泥饼含水率至60％左右，含水率仍然较高，且泥饼的结构强度低，压滤效率及后续进一步低温干化的效率不高。大部分污泥脱水
调理药剂都忽视了污泥力学性能的作用，若污泥力学性能不好，则在过滤脱水时污泥会“变形”，导致其间毛细管结构缩小，影响脱水效果。因此能够改善污泥力学性能的调理药剂的研发具有很高的应用价值。
[0005]专利CN101985386A公开了一种生活污泥脱水用调理剂及调理方法，在常温常压条件下，向待处理污泥中依次加入聚合硫酸铝、生石灰和竹炭，搅拌反应至少5分钟后再依次加入聚丙烯酰胺和季铵盐，搅拌至少3分钟，最后压滤即可，处理后泥饼的含水率为40～50％。该调理剂虽然能够降低污泥含水率至40～50％，但泥饼的结构强度低，对压滤的条件要求较高，滤饼不易从过滤介质上剥落，造成压滤效率较低，且影响后续进一步低温干化的效率。另外，该调理过程调理剂的选择及加入顺序不合理，导致压滤过后的水中仍然含有各种大分子有机污染物和重金属离子，仍存在较大的后续污水处理负担。

技术实现思路

[0006]针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的高热值泥饼。
[0008]本专利技术的再一目的在于提供一种采用上述高热值泥饼制备燃料的方法。
[0009]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法，具体制备步骤如下：
[0011](1)在搅拌条件下，向有机污泥中投加骨架结构剂混合反应5～30min；所述骨架结构剂由CaO、Ca(OH)2、活性白泥和活性炭组成；
[0012](2)在步骤(1)的混合物料中投加絮凝改性剂，持续搅拌混合反应5～30min；所述絮凝改性剂由聚合硫酸铁和聚合硫酸铝组成；
[0013](3)在步骤(2)的反应混合料中投加絮凝剂，继续搅拌混合反应5～30min；所述絮凝剂由季铵盐和聚丙烯酰胺组成；
[0014](4)将步骤(3)处理后的混合污泥经压滤脱水，得到脱水污泥；
[0015](5)将步骤(4)所得脱水污泥经低温干化处理，得到高热值泥饼。
[0016]进一步地，步骤(1)中所述有机污泥的含水率为30％～99％。
[0017]进一步地，步骤(1)中所述骨架结构剂中各组分质量百分含量组成为：CaO 30％～50％，Ca(OH)230％～40％，活性白泥10％～20％，活性炭10％～20％。
[0018]进一步优选地，所述骨架结构剂的投加量为0.01～0.02kg/L污泥。
[0019]进一步地，步骤(2)中所述絮凝改性剂中各组分质量百分含量组成为：聚合硫酸铁20％～80％，聚合硫酸铝20％～80％。
[0020]进一步优选地，所述絮凝改性剂的投加量为0.01～0.02kg/L污泥。
[0021]进一步地，步骤(3)中所述絮凝剂中各组分质量百分含量组成为：季铵盐40％～80％，聚丙烯酰胺20％～60％。
[0022]进一步优选地，所述季铵盐选自壳聚糖季铵盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵或聚硅氧烷季铵盐。更优选为聚硅氧烷季铵盐。在本专利技术的污泥脱水过程中，采用聚硅氧烷季铵盐具有相比其它季铵盐更好的改善污泥脱水的性能。
[0023]进一步优选地，所述絮凝剂的投加量为0.01～0.02g/L污泥。
[0024]进一步地，步骤(4)中所述压滤脱水采用板框压滤机，脱水压力为1～2MPa。
[0025]进一步地，步骤(5)中所述低温干化处理至含水率为15％～25％。
[0026]一种高热值泥饼，通过上述方法制备得到，所述高热值泥饼的热值为3000～4500kcal/kg。
[0027]一种采用上述高热值泥饼制备燃料的方法，包括如下步骤：
[0028]将高热值泥饼与助燃剂硝酸钾、催化剂二氧化锰、脱硫剂氧化钙和热值提升剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：(1)在搅拌条件下，向有机污泥中投加骨架结构剂混合反应5～30min；所述骨架结构剂由CaO、Ca(OH)2、活性白泥和活性炭组成；(2)在步骤(1)的混合物料中投加絮凝改性剂，持续搅拌混合反应5～30min；所述絮凝改性剂由聚合硫酸铁和聚合硫酸铝组成；(3)在步骤(2)的反应混合料中投加絮凝剂，继续搅拌混合反应5～30min；所述絮凝剂由季铵盐和聚丙烯酰胺组成；(4)将步骤(3)处理后的混合污泥经压滤脱水，得到脱水污泥；(5)将步骤(4)所得脱水污泥经低温干化处理，得到高热值泥饼。2.根据权利要求1所述的一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机污泥的含水率为30％～99％。3.根据权利要求1所述的一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法，其特征在于，步骤(1)中所述骨架结构剂中各组分质量百分含量组成为：CaO 30％～50％，Ca(OH)230％～40％，活性白泥10％～20％，活性炭10％～20％；所述骨架结构剂的投加量为0.01～0.02kg/L污泥。4.根据权利要求1所述的一种利用高含水率有机污泥制备高热值泥饼的方法，其特征在于，步骤(2)中所述絮凝改性剂中各组分质量百分含量组成为：聚合硫酸铁20％～80％，聚合硫酸铝20％～80％；所述絮凝改性剂的投加量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，刘炜珍，郑争强，田子建，周西兵，
申请(专利权)人：佛山经纬纳科环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：