一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)，涉及利用燒結(jié)技術(shù)處理污泥并資源化制無土栽培基質(zhì)【技術(shù)領(lǐng)域】。為解決污泥中重金屬和有機污染物含量高、危害大，而營養(yǎng)成分未被充分利用的技術(shù)問題，將污泥加入廢堿液進行壓榨脫水后，在脫水濾液中加入過量Mg鹽，回收氮磷得到鳥糞石沉淀；初步脫水污泥加入工業(yè)固廢，固定污泥中剩余的磷、穩(wěn)定燒結(jié)過程中殘留的重金屬，并降低污泥含水率，同時利用燒結(jié)產(chǎn)生的余熱干化污泥，得到深度脫水污泥；將深度脫水污泥擠壓成型后送入燒結(jié)機燒結(jié)，燒結(jié)溫度800-1300℃，燒結(jié)時間15-85min，燒結(jié)可促使污泥中重金屬揮發(fā)并使污泥中的有機污染物徹底分解為無害氣體，對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進行凈化處理，達標后排放，燒結(jié)完畢得到污泥燒結(jié)體。將得到的鳥糞石作為緩釋肥與污泥燒結(jié)體混合共同作為無土栽培基質(zhì)用于盆栽或園林綠化。
【專利說明】一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種污泥的無害化處理系統(tǒng)，尤其涉及一種采用燒結(jié)技術(shù)處理污泥并 資源化制無土栽培基質(zhì)的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 2012年，全國投運的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施總處理能力達1.49億立方米，日均處理 水量1. 16億立方米，全國日均污泥產(chǎn)生量約達6. 3萬噸，由此產(chǎn)生的大量污泥急需進行處 理與處置；來自工業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)和地表徑流等的污染物使水體沉積物受到了不同程度的污 染。受污染底泥在世界范圍內(nèi)對人類健康和環(huán)境構(gòu)成了威脅，在水體污染的外源越來越多 地得到控制后，受污染水體沉積物逐漸成為水體不可忽視的重要內(nèi)源污染。
[0003] 污泥中Zn、Cu、Cr等重金屬含量較高、活性較大，一些典型有機污染物毒性大、殘 效長，污泥資源化利用必須解決污泥中重金屬和有機污染物的去除與凈化問題。目前，污 泥的處置方法主要有投海、填埋、堆肥、焚燒等。污泥投海由于出現(xiàn)嚴重的污染問題而被國 際海洋法禁止；填埋法占用大量土地，污泥容易發(fā)生滲漏，對場地及周邊的環(huán)境安全構(gòu)成危 害；污泥堆肥雖能回收利用污泥中的養(yǎng)分且能耗低，但污泥中含有大量病原體及銅、鉛、鋅、 鉻、鎘等重金屬和多氯聯(lián)苯、二噁英等難降解的有害物質(zhì)，故在實際應(yīng)用中存在較多問題； 污泥焚燒過程中可以最大限度地減少污泥體積，實現(xiàn)減量化，并使有機物全部碳化，殺死病 原體，同時能充分利用污泥潛在的有機能源，用于污泥自身的干化和發(fā)電供熱，被認為是一 種有效的過渡性處置方式。
[0004] 據(jù)統(tǒng)計，城市污泥的全N、全P和全K含量最高值分別達51. 6、51. 3和12. 5g/kg， 平均含量分別為27、14. 3和7g/kg，有很高的資源化利用價值。現(xiàn)有的污泥焚燒技術(shù)在焚燒 過程中，污泥中的氨氮易轉(zhuǎn)化成氮氧化物隨煙氣揮發(fā)造成二次危害，同時，產(chǎn)生的焚燒灰大 多制成建材，污泥中含量較高的營養(yǎng)成分沒有被利用，未充分實現(xiàn)資源化。
[0005] 污泥呈膠體液狀，含水率可達99%以上，但含水率只有降到50%以下，資源化利 用才有可能，故污泥處理處置前必須進行脫水。污泥脫水得到的脫水濾液中均含有一定濃 度的氨氮和磷等營養(yǎng)成分隨廢水被直接或間接排入污水處理廠進行常規(guī)處理而沒有被充 分利用。
[0006] 因此，開發(fā)出一種污泥及脫水濾液無害化并資源化利用的污泥燒結(jié)技術(shù)，是國內(nèi) 污泥處理處置的一條有效途徑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實用新型的目的：為了克服以上技術(shù)中的不足，提供一種既能充分利用污泥中 營養(yǎng)成分和熱值，又能實現(xiàn)污泥的無害化、減量化的污泥燒結(jié)技術(shù)，并對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣 進行凈化處理，燒結(jié)后得到的污泥燒結(jié)體用于無土栽培基質(zhì)實現(xiàn)污泥資源化利用。
[0008] 本實用新型特征在于：將污泥與廢堿液充分攪拌后進行物理壓榨脫水，得到初步 脫水污泥；在脫水濾液中加入過量Mg鹽，反應(yīng)后得到鳥糞石，過濾后的濾液進行常規(guī)污水 處理，達標后排污水處理廠；初步脫水污泥加入工業(yè)固廢，利用燒結(jié)產(chǎn)生的余熱干化污泥， 得到深度脫水污泥，再將深度脫水污泥擠壓成型后送入燒結(jié)機燒結(jié)，燒結(jié)完畢，卸料，自然 冷卻，得到污泥燒結(jié)體，將上述得到的鳥糞石作為緩釋肥與污泥燒結(jié)體混合共同作為無土 栽培基質(zhì)用于盆栽或園林綠化；燒結(jié)機產(chǎn)生的煙氣余熱利用后首先進行急冷降溫，之后進 入脫酸反應(yīng)塔與廢堿液反應(yīng)，脫出其中的酸性物質(zhì)；將脫酸反應(yīng)塔出來的煙氣進行布袋除 塵，布袋前噴灑活性碳粉末，吸附煙氣中殘留的揮發(fā)性重金屬和少量脫附的二惡英，凈化后 的煙氣排空；再將脫酸反應(yīng)塔和布袋除塵器收集的飛灰加入穩(wěn)定劑和固化劑，進行穩(wěn)定化 固化，達標后送入填埋場安全填埋。
[0009] 所述污泥為市政污泥、水體沉積物；
[0010] 所述Mg鹽為制鹽工業(yè)廢鹽鹵；
[0011] 所述污泥燒結(jié)體粒徑為0. 5-10mm，總孔隙度為45% -55% ;
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 在污泥中加入廢堿液可促使氨氮和磷在污泥脫水時溶出，降低污泥燒結(jié)時氨氮轉(zhuǎn) 化成氮氧化物的量，在污泥脫水濾液中加入Mg鹽可有效回收氮磷，得到鳥糞石沉淀；初步 脫水污泥加入工業(yè)固廢可起到固定污泥中剩余的磷、穩(wěn)定燒結(jié)過程中殘留重金屬，并降低 污泥含水率的作用；深度脫水污泥含水率低于50%，外部高溫可引發(fā)污泥實現(xiàn)自持燃燒， 節(jié)約大量能源；燒結(jié)可促使污泥中重金屬揮發(fā)并使有機污染物徹底分解為C0 2、H2O等無害 氣體，得到重金屬含量和浸出量均較低的污泥燒結(jié)體，對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進行凈化處理，防 止二次污染。將得到的鳥糞石作為緩釋肥與污泥燒結(jié)體混合共同作為無土栽培基質(zhì)用于盆 栽或園林綠化，因污泥中有機質(zhì)含量較高，燒結(jié)過程中產(chǎn)生大量氣體，使燒結(jié)體產(chǎn)生較多孔 洞，自然環(huán)境中有利于燒結(jié)體中剩余P析出，可有效利用污泥中的營養(yǎng)成分，且保水保肥透 氣性好。本發(fā)明從以廢制廢的角度，實現(xiàn)污泥的無害化、資源化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)系統(tǒng)流程圖 具體實施例
[0015] 實施例1
[0016] 將50kg含水率95 %的污泥中加入含NaOH和Na2CO3IO %的工業(yè)廢堿液，充分攪拌 調(diào)節(jié)污泥PH至10,物理壓榨脫水后，得到含水率75%的初步脫水污泥，在脫水濾液中加入 制鹽工業(yè)廢鹽鹵，使鎂/磷摩爾比為1. 6,充分反應(yīng)后，過濾，得到12. 4g鳥糞石粗沉淀。
[0017] 在初步脫水污泥中加入含水率2 %的電石渣，添加量為初步脫水污泥的3%，干 化后得到含水率約40%的深度脫水污泥，送入燒結(jié)機燒結(jié)，燒結(jié)溫度1100°C，燒結(jié)時間 60min，燒結(jié)完畢，卸料、自然冷卻得到污泥燒結(jié)體。
[0018] 燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣對初步脫水污泥進行間接干化，之后噴水進行急冷降溫，再進入 脫酸反應(yīng)塔與廢堿液反應(yīng)，之后進行布袋除塵，處理達標后，潔凈煙氣排入大氣；收集脫酸 反應(yīng)塔和布袋除塵器產(chǎn)生的飛灰加入5%石灰和5%硫化鈉，經(jīng)固化/穩(wěn)定化后的飛灰，達 標后進入填埋場安全填埋。
[0019] 測得污泥燒結(jié)體平均粒徑3mm，總孔隙度53. 2%，P含量7. 45g/kg，重金屬浸出量： Cu 0· 03mg/kg，Zn 4. 12mg/kg，Cr I. 53mg/kg，Pb Omg/kg，CM Omg/kg。
[0020] 本實施例中燒結(jié)體重金屬含量分析方法及限值參照HJ/T350-2007《展覽會用地土 壤環(huán)境質(zhì)量評價標準（暫行）》；煙氣排放標準限值參照GB 16297-1996《大氣污染物綜合 排放標準》；飛灰固化/穩(wěn)定化后重金屬浸出液含量限值參照GB 16889-2008《生活垃圾填 埋場污染控制標準》。
[0021] 表1燒結(jié)體中重金屬含量（單位：mg/kg)
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)，其步驟為：將污泥與廢堿液充分攪拌后進 行物理壓榨脫水，得到初步脫水污泥；在脫水濾液中加入過量Mg鹽，反應(yīng)后得到鳥糞石，過 濾后的濾液進行常規(guī)污水處理，達標后排污水處理廠；初步脫水污泥加入工業(yè)固廢，利用燒 結(jié)產(chǎn)生的余熱干化污泥，得到深度脫水污泥，再將深度脫水污泥擠壓成型后送入燒結(jié)機燒 結(jié)，燒結(jié)完畢，卸料，自然冷卻，得到污泥燒結(jié)體，將上述得到的鳥糞石作為緩釋肥與污泥燒 結(jié)體混合共同作為無土栽培基質(zhì)用于盆栽或園林綠化；燒結(jié)機產(chǎn)生的煙氣余熱利用后首先 進行急冷降溫，之后進入脫酸反應(yīng)塔與廢堿液反應(yīng)，脫出其中的酸性物質(zhì)；將脫酸反應(yīng)塔出 來的煙氣進行布袋除塵，布袋前噴灑活性碳粉末，吸附煙氣中殘留的揮發(fā)性重金屬和少量 脫附的二惡英，凈化后的煙氣排空；再將脫酸反應(yīng)塔和布袋除塵器收集的飛灰加入穩(wěn)定劑 和固化劑，進行穩(wěn)定化固化，達標后送入填埋場安全填埋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)，其特征在于：污泥 為市政污泥、水體沉積物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)，其特征在于：Mg鹽 為制鹽工業(yè)廢鹽鹵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥燒結(jié)制無土栽培基質(zhì)處理系統(tǒng)，其特征在于：污泥 燒結(jié)體粒徑為〇. 5-10mm，總孔隙度為45% -55%。
【文檔編號】B01D46/02GK204151210SQ201420374787
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張曙光, 王娟娟 申請人:天津壹鳴環(huán)境工程有限公司