专利名称：一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法
技术领域：
本发明涉及污泥处理处置、固体废物处置等环境治理领域，尤其是涉及一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法。
背景技术：
随着我国经济建设的飞速发展，对环境保护的要求日趋重视，城市污水处理厂的建设日益增多，相应地污水处理厂所产生的污泥量也日益增多。污泥是在污水处理过程中形成的一种含水率极高的含固液体，容积可达其所含固体容积的数倍甚至十几倍。城市污水处理厂污泥具有含水率高，体积大，难固定，产生恶臭气体等特点，污泥处理处置的目的是以减容化，稳定化，无害化，资源化为原则。污泥填埋的关键是要降低污泥含水量，减少污泥的体积，减少后续构筑物和处理单元的压力。现有技术中的污泥脱水技术有带式压滤技术、离心脱水技术、板框压滤技术和自然干化技术。前三种为机械脱水，但是其污泥含水率仍较高，通常在78% -83%之间，且比能耗较高；后者自然干化占地面积大，受气候影响大，会产生恶臭，并且由于堆场中的底泥裸露，与周围环境直接接触，再如果堆场余水处理不达标，就会对周边水体、地下水和土壤造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，以便解决上述问题。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，包括如下步骤第一步，建立具有防渗屏障层和污水收集导排系统的污泥脱水填埋场；第二步，在所述污泥脱水填埋场上安放具有固定污泥及透水性的土工滤袋；第三步，向所述土工滤袋中填充污泥，并将所述土工滤袋中填充的污泥脱水；第四步，待所述土工滤袋中填充的污泥的含水率达到设计标准时，填埋所述污泥。所述防渗屏障层包括从下到上依次铺设的复合土工滤网、地下水导排层、复合土工滤网、粘土层、钠基膨润土垫、HDPE 土工膜、无纺土工布和复合土工排水网，所述防渗屏障层将所述污泥脱水填埋场的地基与污泥隔离开，所述粘土层的厚度不小于50cm，渗透系数不大于 1. OX IO-WsO所述污水收集导排系统包括设在所述防渗屏障层之上的渗出液收集沟、砾石排水层和渗出液导出设备，所述砾石排水层高于所述渗出液收集沟，所述渗出液导出设备与所述渗出液收集沟相连通，所述砾石排水层的厚度不小于30cm，所述土工滤袋放置于所述砾石排水层上；所述防渗屏障层从其中部到所述渗出液收集沟的方向上保持不小于2%的坡度。在所述第三步中，向所述土工滤袋中填充污泥之前，已在污泥中加入高分子絮凝剂并均勻混合。在所述第三步中，在将所述土工滤袋中填充的污泥脱水的过程中，采用微振设备对土工滤袋进行轻微振动。在所述第三步中，向所述土工滤袋中填充污泥时，根据污泥脱水情况，分批向土工滤袋中注入适量污泥，待污泥脱水收缩后再进行下一次注入，直至脱水污泥填满土工滤袋。在所述第三步中，将所述土工滤袋中填充的污泥脱水而形成的渗出液通过所述污水收集导排系统排出。在所述第四步中，待所述土工滤袋中填充的污泥的含水率达到60%以下时，选择填埋方案，连同所述土工滤袋一起填埋所述污泥，所述填埋方案为原位填埋处置。所述土工滤袋在所述污泥脱水填埋场上堆叠放置。当进行所述土工滤袋的堆叠放置时，必须满足如下条件第一，在建立所述污泥脱水填埋场时，对所述地基做压实处理；第二，在堆叠上层所述土工滤袋之前，下层所述土工滤袋要充分脱水固化；第三，堆叠采用错缝形式，上下层土工滤袋的边界错开堆叠；第四，在下层中相邻两土工滤袋之间的缝隙中填充防止土工滤袋受力不均的支持垫。本发明所谓的原位填埋处置是指污泥脱水后直接在该脱水填埋场进行填埋的情况，污泥不需进行破袋处理，在污泥脱水填埋场原地填埋覆盖。本发明可以包括如下系统1、填充系统采用污泥泵将污泥提升并通过污泥输送主管道输送至污泥脱水填埋场，通过污泥填充管连接至土工滤袋，通过滤袋填充口阀门控制污泥的流量。2、加药系统在污泥输送过程中，通过药剂输送管道将高分子絮凝剂泵入污泥混合池，提高脱水速率和效果，用加药泵和流量计控制加药及加药量。3、渗出液防渗屏障和收集系统在脱水填埋场底部铺设防渗屏障层，防止污泥渗出液渗入到地下，污染地下水和土壤。根据脱水填埋场工程和水文地质条件的情况，选择合适的防渗屏障层类型。在脱水过程中，会有大量的污泥渗出液产生，所以在脱水填埋场底部要铺设不小于30cm的砾石排水层对脱出污水进行导排，并在下游设置渗出液收集沟，对渗出液进行收集。与现有技术相比，本发明的优点在于1.本发明的方法固定污泥效果好、脱水效率高、操作简单；2.本发明中土工滤袋堆叠放置大大降低了污泥自然干化处理所需占地面积大的问题；3.本发明中加入高分子絮凝剂对污泥进行脱水，相对于机械脱水，大大降低了能耗；4.本发明的各组件极方便运输，实施成本低廉。
图1为本发明的示意图；图2为图1中防渗屏障层的局部放大图3为土工滤袋堆叠时的示意图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示的一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，包括如下步骤第一步，建立具有防渗屏障层1和污水收集导排系统的污泥脱水填埋场，为了防止渗出液10渗入地下，对地下水和土壤造成二次污染，所以应在脱水填埋场底部设置防渗屏障层1。根据脱水填埋场工程和水文地质条件的情况，选择合适的防渗屏障层1的类型本实施例中，防渗屏障层1的结构从上至下为(如图2)①6. 3mm厚复合土工排水网(图中未示出)；②600g/m2长丝无纺土工布4 ；③2mm厚HDPE 土工膜3 ；④4800g/m2钠基膨润土垫(图中未示出)；⑤膜下粘土保护层，即粘土层2:粘土厚度不小于50cm，渗透系数不大于1.0X10-5cm/S;⑥400g/m2复合土工滤网(图中未示出)；⑦地下水导排层(图中未示出)厚度不小于30cm的砾石层(地下水常年水位和最高水位埋深超过15m时可不设)； ⑧400g/m2复合土工滤网(图中未示出)；所述防渗屏障层1之下为夯实的所述地基5。所述防渗屏障层1能够将所述污泥脱水填埋场的地基5与污泥6隔离开；所述污水收集导排系统包括设在所述防渗屏障层1之上的渗出液收集沟7、砾石排水层8和渗出液导出设备， 所述渗出液导出设备为渗出液导出管及潜污泵(图中未示出)，所述砾石排水层8高于所述渗出液收集沟7，所述渗出液导出管及潜污泵与所述渗出液收集沟7相连通，所述砾石排水层8的厚度不小于30cm ；所述防渗屏障层1从其中部到所述渗出液收集沟7的方向上保持不小于2%的坡度，便于渗出液10的导排与收集；所述砾石排水层8中的砾石为表面光滑的卵石，防止土工滤袋9在重压下被尖锐砾石刺破；第二步，在所述污泥脱水填埋场上安放具有固定污泥及透水性的土工滤袋9，所述土工滤袋9放置于所述砾石排水层8上；第三步，向所述土工滤袋9中填充污泥6，并将所述土工滤袋9中填充的所述污泥 6脱水；向所述土工滤袋9中填充污泥6时，根据污泥脱水情况，分批向土工滤袋9中注入适量污泥6，待污泥脱水收缩后再进行下一次注入，直至脱水污泥6填满土工滤袋9，以免土工滤袋9胀裂；向所述土工滤袋9中填充污泥6之前，已在污泥中加入高分子絮凝剂并均勻混合提高脱水速率和效果，同时用加药泵和流量计控制加药速度及加药量；在将所述土工滤袋9中填充的所述污泥6进行脱水的过程中，采用微振设备对土工滤袋9进行轻微振动， 加快所述污泥6的脱水速度；将所述土工滤袋9中填充的所述污泥6脱水而形成的渗出液 10通过所述污水收集导排系统排出；当有大量的污泥6需要处理时，将大量的所述土工滤袋9在所述污泥脱水填埋场上堆叠放置，这样能够最大程度地利用了垂直空间，在缩减占地面积的同时，加快污泥脱水处理的速率；但是，堆叠放置必须满足如下条件第一，在建立所述污泥脱水填埋场时，对所述地基5做压实处理，达到设计标准，以保证足够的承载力；第二，在堆叠上层所述土工滤袋9之前，下层所述土工滤袋9要充分脱水固化；第三，堆叠采用错缝形式，上下层土工滤袋9的边界错开堆叠；第四，在下层中相邻两土工滤袋9之间的缝隙中填充支持垫11，防止上层滤袋受力不均，导致滤袋堆叠整体不稳定，发生倾斜坍塌；第四步，待污泥处理完毕并且所述土工滤袋9中填充的污泥6的含水率达到60% 以下时，选择原位填埋处理方案，连同所述土工滤袋9 一起填埋在该地。本实施例在具体实施时，其原理如下首先，污泥6通过管道输入布置好的土工滤袋9，在此过程中添加高分子絮凝剂，填充入土工滤袋9的污泥6在重力作用以及充填压力作用下，与水分离，水由土工滤袋9的缝隙排出土工滤袋9。为了加快污泥脱水速度，所以采用微振设备对土工滤袋9进行轻微振动。其次，为了使渗出液10及时排出脱水填埋场，所以在防渗屏障层上铺一层厚度不小于30mm的砾石，用于渗出液10的导排。以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤 第一步，建立具有防渗屏障层和污水收集导排系统的污泥脱水填埋场； 第二步，在所述污泥脱水填埋场上安放具有固定污泥及透水性的土工滤袋； 第三步，向所述土工滤袋中填充污泥，并将所述土工滤袋中填充的污泥脱水； 第四步，待所述土工滤袋中填充的污泥的含水率达到设计标准时，填埋所述污泥。
2.根据权利要求1.所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于所述防渗屏障层包括从下到上依次铺设的复合土工滤网、地下水导排层、复合土工滤网、粘土层、钠基膨润土垫、HDPE 土工膜、无纺土工布和复合土工排水网，所述防渗屏障层将所述污泥脱水填埋场的地基与污泥隔离开，所述粘土层的厚度不小于50cm，渗透系数不大于 1. 0Xl(T5cm/s。
3.根据权利要求2所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于所述污水收集导排系统包括设在所述防渗屏障层之上的渗出液收集沟、砾石排水层和渗出液导出设备，所述砾石排水层高于所述渗出液收集沟，所述渗出液导出设备与所述渗出液收集沟相连通，所述砾石排水层的厚度不小于30cm，所述土工滤袋放置于所述砾石排水层上； 所述防渗屏障层从其中部到所述渗出液收集沟的方向上保持不小于2%的坡度。
4.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于在所述第三步中，向所述土工滤袋中填充污泥之前，已在污泥中加入高分子絮凝剂并均勻混合。
5.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于在所述第三步中，在将所述土工滤袋中填充的污泥脱水的过程中，采用微振设备对土工滤袋进行轻微振动。
6.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于在所述第三步中，向所述土工滤袋中填充污泥时，根据污泥脱水情况，分批向土工滤袋中注入适量污泥，待污泥脱水收缩后再进行下一次注入，直至脱水污泥填满土工滤袋。
7.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于在所述第三步中，将所述土工滤袋中填充的污泥脱水而形成的渗出液通过所述污水收集导排系统排出。
8.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于在所述第四步中，待所述土工滤袋中填充的污泥的含水率达到60%以下时，选择填埋方案，连同所述土工滤袋一起填埋所述污泥，所述填埋方案为原位填埋处置。
9.根据权利要求1至3任意之一所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于所述土工滤袋在所述污泥脱水填埋场上堆叠放置。
10.根据权利要求10所述的利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，其特征在于当进行所述土工滤袋的堆叠放置时，必须满足如下条件第一，在建立所述污泥脱水填埋场时，对所述地基做压实处理；第二，在堆叠上层所述土工滤袋之前，下层所述土工滤袋要充分脱水固化；第三，堆叠采用错缝形式，上下层土工滤袋的边界错开堆叠；第四，在下层中相邻两土工滤袋之间的缝隙中填充防止土工滤袋受力不均的支持垫。
全文摘要
一种利用土工滤袋填埋处理城市污泥的方法，包括如下步骤第一步，建立具有防渗屏障层和污水收集导排系统的污泥脱水填埋场；第二步，在所述污泥脱水填埋场上安放具有固定污泥及透水性的土工滤袋；第三步，向所述土工滤袋中填充污泥，并将所述土工滤袋中填充的污泥脱水；第四步，待所述土工滤袋中填充的污泥的含水率达到设计标准时，填埋所述污泥。本发明的方法固定污泥效果好、脱水效率高、操作简单；土工滤袋堆叠放置大大降低了污泥自然干化处理所需占地面积大的问题；加入高分子絮凝剂对污泥进行脱水，相对于机械脱水，大大降低了能耗；各组件极方便运输，实施成本低廉。
文档编号C02F11/00GK102367193SQ20111027171
公开日2012年3月7日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者刘勇, 洪慧兰, 陈望明, 陈顺 申请人:北京高能时代环境技术股份有限公司