[发明专利]一种城市污泥无害化处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市污泥无害化处理系统，及利用该处理系统处理污泥的无害化处理方法。

背景技术

污水处理过程中产生大量的污泥，其数量约占处理水量的0.3％-0.5％左右(以含水率97％计)。污泥的处理投资和运行成本非常巨大，用于污泥处理的费用占污水处理厂运行费用的20％-50％，，给污水处理厂带来了沉重的负担。目前，传统的方法是通过投加混凝剂、助凝剂进行调理，然后机械脱水处理，形成含水率为70％～80％的泥饼外运进行卫生填埋、焚烧处理、发酵制肥，这种方式因含水率太高对填埋场的周边环境以及处理效果带来极其不利的影响或需进一步干燥才能进入焚烧炉处理及发酵制肥。所以，最理想的是在污泥外运前，污泥的含水里控制在60％以下，不仅减少一半以上的外运量，而且60％以下污泥基本上为固态，不产生渗滤液，可直接进填埋场。如果进行堆肥处理可减少一半的发酵周期，增加经济效益。干泥饼还可以制作固体燃料，经调配后直接进行焚烧处理。

污泥在机械脱水后含水率高的主要原因是因污泥中生物细胞及胶体含有大量的“间隙水”(占全部含水的70％)无法通过传统机械脱水的压力全部挤出，同时污泥含水率在60％-65％之间时呈粘浆状，水分子被一层胶体包裹，这个区域称之为污泥的“粘胶相区”，是污泥脱水最难的阶段，拥传统的机械脱水的方法是很难进一步脱除的。所以，必需采取特殊的手段破解细胞间的结构及污泥“粘胶相区”，使得部分“间隙水”被排出，再通过机械压滤的方式滤除。

以上的技术的污泥处理及设备运行费用都较高，一般在200元/吨以上。而且，设备成本较高如：高温干化、机械的方式和超声波的设备投入都较高，一般在5-10万元/吨污泥/天，很难得到广泛推广。

另外，如高温干燥技术在污泥处理过程中同时产生二恶英等有害废气，对环境产生二次污染。用机械和超声波的技术进行细胞破壁，除了设备投入较外大，运行时需消耗大量的电力。所以，运行费用大。

采用强氧化药剂进行污泥细胞破壁方法，由于80％含水率的污泥浓度高，药剂很难进行充分融合，添加量大，成本也高。因加入了化学药剂后，可能对污泥的后续处理带来了不利因素。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提出一种城市污泥无害化处理系统及方法，利用该处理系统处理污泥的无害化对污泥处理成本低，且对环境污染少。

本发明可通过以下技术方案予以解决：

一种城市污泥无害化处理系统，包括机械超声波污泥减量化设备，还包括若干搅拌反应装置，污泥从所述机械超声波污泥减量化设备反应后排出的污泥进入所述搅拌反应装置，污泥通过搅拌和药剂反应后从与该搅拌装置连接的排放口排出，并进入到一机械压滤机，所述搅拌装置设有一加药口，其通过管道与加药机连接；所述机械超声波污泥减量化设备、搅拌装置置于所述壳体内；还包括一废气排放装置，其通过管道与所述壳体相连通。

一种城市污泥无害化处理方法，包括以下步骤：

1)污泥进入所述机械超声波污泥减量化设备中进行污泥细胞破壁处理；

2)处理后的的污泥进入搅拌装置中搅拌反应，该搅拌装置中并通过所述加药机加入污泥处理药剂；

3)同时步骤1)和步骤2中的产生的废气通过一废气排放装置排出；

4)通过步骤2)反应后的污泥进入到压滤机中进行脱水处理；

5)脱水处理后的污泥通过排放装置排出，得到含水率较低的污泥。

本发明所述机械超声波污泥减量化设备包括一进料口、反应腔，污泥通过所述进料口进入反应腔，所述反应腔通过一变频控制器控制的电机驱动；该设备还包括一机械超声波发生器，所述机械超声波发生器包括至少两个间距可调的金属转盘，所述金属转盘包括一预压腔、多个超声波反应腔；所述超声波反应腔的金属壁上设有空化槽。

本发明所述废气排放装置包括UV或等离子除臭装置及与该UV或等离子除臭装置连接的一风机，及与风机连通的烟囱。

本发明所述加药机包括加药装置及与该加药装置连接的控制柜，并可为固体药物加药机或液体药物加药机。

由于采用以上技术方案，本发明的一种城市污泥无害化处理系统可处理含水率80％左右的污泥，体积将缩至原有的1/3以上，含水率在50％以下。产生的粉灰无毒无害，可直接用于填埋、制砖、肥料等，整体系统的投资一般在2万元/吨泥，运行费用：100元/吨泥，是目前较理想、经济的污泥处理方案；