专利名称：一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法
技术领域：
本发明涉及一种污泥的固化稳定化方法，特别适用于城市污水处理厂污泥的无害化、资源化处理，处理后的污泥理化性质得到很大改善，可用于安全填埋或作为填埋场覆土材料及建筑用土，属于环境工程技术领域。
背景技术：
近年来，随着我国的污水处理产业的快速发展，污水处理能力及处理率增长迅速，同时污泥的产量也迅速增加。截至2011年9月底，全国城镇污水处理量达到I. 36亿立方米/天，湿污泥(含水率80%)年产生量突破3480万吨。据不完全统计，我国污水处理厂所产生的污泥，只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，而大部分未进行规范化的处理处置，污泥随意堆放所造成的污染与再污染问题已日益突出，引起了社会各界的关注。 城市污泥含水率高，体积庞大，成分复杂，不易处理，且含有大量的有机物质、有毒有害的重金属、病原微生物、寄生虫卵、盐类以及放射性核素等难降解物质，具有易发臭、易腐烂的性质。如不妥善处理，会对周边环境带来严重的二次污染。目前污泥的处理处置方式主要有卫生填埋、焚烧处理、堆肥处理和土地利用等。焚烧处理是较彻底的处理方法，其产物为无菌、无臭的无机残渣，但焚烧过程中会产生二氧化硫、二噁英等污染气体，且污泥焚烧的一次性投资和处理成本都高于一般污泥处理方法；堆肥处理一般需要较大专用场址，并需要较高的运输和处理费用，在我国土地资源相对匮乏的条件下，堆肥场开发难度大，也不利于可持续发展；卫生填埋和土地利用是较传统的污泥处置技术，但这种由于污泥本身含水率高吸水后呈流体状物质，承载力低且污泥中有毒有害物质会通过雨水浸蚀和渗透作用污染地下水，没有最终减少环境污染；因此，对污泥进行固化稳定化处理后作为资源利用，是解决污泥处置过程中难题的有效手段。固化稳定化处理污泥是通过添加固化剂，将污泥颗粒胶结，并填充污泥中孔隙，使结构密实，同时降低污泥含水率，改善其力学性能，固定污泥中的重金属等有毒有害污染物。目前，国内外普遍采用水泥、石灰、粉煤灰等作为固化剂，研究表明这些固化剂能一定程度上改善其力学性能，降低含水率，达到填埋或建筑用土标准，但水泥、石灰掺入量大，不仅大大增加了污泥处置体积，也增大了处置成本。本发明考虑到在工业生产中会产生大量工业废渣，根据这些工业废渣具有的独特优势，将其应用于污泥的固化稳定化处理，不仅可以弥补水泥作为固化剂时存在的缺陷，而且将废渣资源化，大大降低了污泥和工业废渣的处理成本，具有较好的市场前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市污水处理厂污泥的固化稳定化处理方法，在污泥中加入一定比例的固化稳定剂，降低污泥含水率，改善其力学性能，固定污泥中的重金属等有毒有害污染物质，实现城市污水处理厂污泥的安全填埋或再利用。本发明所提供的一种城市污水处理厂污泥的固化稳定化处理方法，其特征在于，在室温条件下，将工业废渣、硅酸盐水泥按一定的比例混合均匀，作为污泥固化稳定剂与污泥搅拌均匀后养护3-7天，使得污泥的含水率及强度达到填埋和建筑用土要求。本发明中固化稳定剂占污泥总重量的5%_10% ;所述的固化稳定剂各组分重量比为工业废渣45-65%，硅酸盐水泥35-55%，其中，工业废渣的组成为粉煤灰10_15%，煤矸石20_30%，矿潘20_30%，憐石骨30_40%，生石灰5_10%。本发明中粉煤灰、煤矸石、矿渣主要产生胶凝性水化物，胶结污泥颗粒，磷石膏可产生水化物，填充污泥颗粒中孔隙，使结构密实；硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥与污泥中水反应，发热，可降低污泥含水率；生石灰可在短时间内除去污泥的臭气。本发明的优点在于将工业废渣用于污泥的固化，充分利用了工业废渣的独特优势，使固化后污泥在较短时间内达到较好的技术指标，并且以废治废，大幅度降低了工业废 渣和污泥带来污染问题和处理成本，实现了废物的资源化处理。
具体实施例方式以下结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。实施例II)工业废渣混合物的制备将粉煤灰、煤矸石、矿渣、磷石膏、生石灰混合均匀匀，各组分重量比如下
粉煤灰 10%, 煤矸石 20%,
矿渣 30%,
磷石膏30%,
生石灰 10%;2)固化稳定剂的制备将工业废渣混合物、硅酸盐水泥混合均匀各组分重量比如下工业废渣 45%，硅酸盐水泥55% ；3)将污泥和固化稳定剂分别用螺旋输送机送入搅拌机中，其中固化稳定剂占污泥总重量的5%，将其充分混合10-15分钟后，用泵将固化污泥打出至养护场；4)将固化后污泥在养护场养护7天后，固化污泥含水率为55. 2%，低于60%，无侧限抗压强度为217. 8Kpa，且浸出液中各重金属物质浓度均小于相关标准，故能达到安全填埋要求或建筑用土要求。实施例2I)工业废渣混合物的制备将粉煤灰、煤矸石、矿渣、磷石膏、生石灰混合均匀匀，各组分重量比如下
粉煤灰 10%,
煤矸石 25%,
矿渣 25%，
磷石膏 35%
生石灰 5%;2)固化稳定剂的制备将工业废渣混合物、硅酸盐水泥混合均匀各组分重量比如下 工业废洛 50%,硅酸盐水泥50% ；3)将污泥和固化稳定剂分别用螺旋输送机送入搅拌机中，其中固化稳定剂占污泥总重量的8%，将充分混合10-15分钟后，用泵将固化污泥打出至养护场；4)将固化后污泥在养护场养护7天后，固化污泥含水率为46. 8%，低于60%，无侧限抗压强度为332. 5Kpa，且浸出液中各重金属物质浓度均小于相关标准，故能达到安全填埋要求或建筑用土要求。实施例3I)工业废渣混合物的制备将粉煤灰、煤矸石、矿渣、磷石膏、生石灰混合均匀匀，各组分重量比如下
粉煤灰 15%,
煤矸石 20%,
矿渣 20%,
嶙石膏 40%
生石灰 5%;2)固化稳定剂的制备将工业废渣混合物、硅酸盐水泥混合均匀各组分重量比如下工业废渣 55%，硅酸盐水泥45% ；3)将污泥和固化稳定剂分别用螺旋输送机送入搅拌机中，其中固化稳定剂占污泥总重量的10%，将充分混合10-15分钟后，用泵将固化污泥打出至养护场；4)将固化后污泥在养护场养护7天后，固化污泥含水率为45. 7%，低于60%，无侧限抗压强度为395Kpa，且浸出液中各重金属物质浓度均小于相关标准，故能达到安全填埋要求或建筑用土要求。·
权利要求
1.一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法，其特征在于，在室温条件下，将工业废渣、硅酸盐水泥按一定的比例混合均匀，作为污泥固化稳定剂与污泥搅拌均匀后养护3-7天，使得污泥的含水率及强度达到填埋和建筑用土要求，污泥固化稳定剂中工业废渣45-65%，硅酸盐水泥35-55%。
2.根据权利要求I所述的一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法，其特征在于，固化稳定剂占污泥总重量的5%-10%。
3.根据权利要求I所述的一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法，其特征在于所述工业废渣为粉煤灰、煤矸石、矿渣、磷石膏及生石灰的混合物，硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求I所述的一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法，其特征在于，污泥固化稳定剂中工业废渣各组分重量比为粉煤灰10-15%，煤矸石20-30%，矿渣20-30%，磷石膏 30-40%，生石灰 5-10%。
全文摘要
一种用于城市污水处理厂污泥的固化稳定化方法，属于环境工程技术领域。该方法是在室温条件下，将工业废渣、硅酸盐水泥及按一定的比例混合均匀，作为污泥固化稳定剂与污泥在搅拌器中搅拌均匀后养护3-7天，使得污泥的含水率及强度达到填埋和建筑用土要求。本发明将工业废渣用于污泥的固化，充分利用了工业废渣的独特优势，使固化后污泥达到较好的技术指标，并且以废治废，大幅度降低了工业废渣和污泥带来污染问题和处理成本，实现了废物的资源化处理。
文档编号C04B28/14GK102897992SQ20121039818
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者李依丽, 尹晶, 李利平, 杨珊珊 申请人:北京工业大学