[发明专利]增钙干化污泥渣的资源化利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市污泥无害化及资源化利用的方法，主要用于对增钙干化后的城市污泥 渣的深度处置和资源化再生利用。

背景技术

近几年，耗费各种能源的污泥的处理方法包括部分余热、余温的利用、石灰发热剂 化学热等均未离开利用一次性能源的使用，能源消耗在无氧的环境下热分解污泥，并将 分解后的污泥作为低热值燃料等的炭化物产品过程中，各种各样的炭化处理方法被采用， 不可避免的形成了二氧化碳的增加及加剧了温室效应。

为了把污泥最终形成对环境无害的无机材料进行再生利用，需要在处理、处置过 程中对含水率70％～95％污泥的水分进行脱水及干化，必须把污泥的含水率降至到20～ 30％，才能避免运输中形成二次污染及减低运输成本。

现有常见的污泥处理方法是利用机械式脱水机把污泥的含水率降至到75～80％ (以下称脱水污泥)，然后把脱水污泥运至到污泥干燥、焚烧等设施进行最终的处置。

作为对脱水污泥进行加热干燥的方法，有采用一次性优质能源加热的，也有采用利 用余热间接加热或利用生石灰发热剂加热等方法。其中利用生石灰和污泥搅拌时，生石 灰与污泥中的水分所产生的化合反应热，直接与污泥接触加热并使脱水污泥中的水分蒸 发的方法，是一种污泥处理成本较低的方法。

利用生石灰发热剂和水的反应热的干燥处理，为了促使生石灰与水的迅速反应。例 如，在公开(公告)号CN1861532的发明专利《利用水泥回转窑处理城市污泥的方法和装 置》中，采用双组分的发热剂添加在污泥中，使其液体成分蒸发固化。发热剂中以脱水 铝强酸盐和非铝强酸盐为酸性组分，包括40-120重量份脱水铝强酸盐，10-50重量份脱 水非铝强酸盐，向搅拌混合设备(反应器)中投入以生石灰为主发热剂，利用化学反应热 使污泥中的水份使之蒸发。这种污泥处理方法，能连续性地大规模实施污泥的干燥处理， 处理后成为增钙于化污泥渣。

利用生石灰发热剂和水的反应热对污泥进行干化处理，不需要从外部给予热能，同 时，由于生石灰发热的反应污泥有酸性转化为碱性，氧化钙与水转化成氢氧化钙的过程 中，氧化钙对污泥中的有机成分产生了离子交换作用和结晶作用，使得污泥中的臭气被 消除。特别是在污水处理厂内进行干燥是对整个厂区及周边的空气质量和环境得到明显 改善。

该工艺利用强碱、强酸及高温环境，破坏并分解了污泥中产生恶臭气体的有机物， 使处理后的污泥臭味大大下降，消除在污泥处理及运输过程中散发的恶臭。

该工艺利用了石灰在化学与物理化学作用下，进行离子交换作用、碳酸化作用、 结晶作用、灰结作用，随着时间的延长，混合料中的钙、镁含量要衰减，最终为零，灰 土的干密度也要随之衰减，而灰土的强度随之增大的机理。引用《公路路基施工技术规 范》中的监测分析方法、评价标准及分析结果：

增钙干化污泥渣，经7天饱水无侧限抗压强度及相关项目检验，结果如下：

国家建材行业水泥基材料科学重点实验室：对方庄污水处理厂所增钙干化的进行了 易烧性试验，其检测结果表明污泥所含的化学成分及矿物组份均适宜用于制造建材产品 及路基材料等用途。现将其检测结果列表如下：

DTA---TG分析表明三个试样均含有大量氢氧化钙，具体表现为其在480℃附近均有 一个较大的吸热谷与失重。

由于增钙干化污泥渣，在污水处理厂的前期干化时，按每吨含水率为80％的污泥，在 干化处理时氧化钙的添加量为15-25％，当污泥渣的含水率降至10-20％时，污泥渣中的氢 氧化钙的含量均≥30％以上，足以成为道路施工中所需氢氧化钙的替代品。但是目前增钙 干化的污泥渣没有得到充分地利用，不仅对环境造成二次污染，还会为后续的处理付出 大量的人力物力(如运输、填埋等费用)。

发明内容

本发明的目的就是提供一种对含水率70％～80％的脱水有机污泥干燥后，作为改良 土直接用于道路施工的路基材料及替代环境修复施工中改良土。将其作为资源进行利用， 避免了对环境造成二次污染，节省了后续处理的费用。