申请日2019.01.01
公开(公告)日2019.05.21
IPC分类号C02F11/00; C05G1/00; C04B7/24
摘要
本发明污泥的固化处理方法和利用，涉及包括污水处理厂污泥在内的污泥的处理和利用，特别是应用粘土矿物作为固化剂固化(干化)包括污水处理厂污泥在内的污泥的处理方法和利用。本发明应用的粘土矿物对污泥进行固化处理的方法是科学的，其工艺是十分可行的，工序是简单的，处理费用是很低的，产生的技术效果是难以预料的，解决了污泥的资源化利用问题，特别是肥料化利用问题，解决了污水处理厂污泥的处置和利用，解决了养殖产生的大量畜禽粪污的有效利用，使沼气工程的沼渣、沼液能得到合理的利用。
权利要求书
1.一种污泥的固化处理方法及其固化体的利用，其特征在于包括如下手段和步骤：
(1)将污泥和固化剂、添加剂运输至污泥处理厂，其中污泥可以进行厌氧发酵，也可进行好氧发酵。
(2)将固化剂加入到固化设备，固化包括含有一定水分在内的污泥。
(3)将其形成的固化体用于农用有机肥料或工业用粘土矿物原料。
2.根据权利要求1所述的固化剂，其特征是用含有大量粘土矿物的粘土质岩土，如粘土、页岩、淤泥等制备而成的岩粉和土粉。
3.根据权利要求1所述的污泥 ，其特征在于：包括污水处理厂污泥、养殖场粪污、沼气工程的沼渣、沼液、黑臭河道底泥、富营养湖泊底泥。
4.根据权利要求1所述固化方法，其特征在于污泥与固化剂的体积比为1∶1-1∶01。
5.根据权利要求1所述的固化方法，其特征是采用污泥100目以下的粉状粘土质岩土、植物(桔杆)添加料进行计量、配料、给料、成形等工艺，形成固化体。
6.根据权利要求1所述的污泥固化体的用途，其特征在于将不含重金属的污泥固化体(如畜牧场、养殖场、沼气池)用于农用有机肥料及土壤改良等，对于重金属含量较高的污泥固化体，可用于植树造林，防治荒漠化、石漠化，也可当做工业上的粘土原料而用于水泥厂、建材厂，以及多孔体建筑材料的制造。
说明书
污泥的固化处理方法和利用
一、发明名称：污泥的固化处理方法和利用。
二、所属技术领域
本发明涉及一种污泥的固化处理和利用的方法。
三、现有技术(背景技术)
随着污泥量与日俱增和环境质量标准的日益严格，污泥的处理和处置已成为一个敏感的全球环境问题，污泥量大，处置困难，同时新的处置技术还未成熟，焚烧法弊大于利，其产生的二恶因和炭排放均对环境带来影响。
《一种城市粪便的处理和利用》专利申请号：(201810460014.X)是一项对城市粪便进行固化处理的方法，但并未涉及包括污水处理厂污泥在内的污泥的处置。也未能涉及到污泥(包括畜禽粪污)、沼气工程的沼液、沼渣等的合理利用，更未能涉及到被污染的河道黑臭底泥及富营养湖泊污泥等等。当前污泥处理已经是世界级难题。
四、发明内容
1、发明目的(本发明要解决的技术问题)
为了环境的改善，针对相关现有技术中存在的问题，必须寻找合理的，除填埋法之外的处置方法，为此，本发明提出了利用专利申请号(201810460014.X)，发明人：蒋里军，发明名称：“城市粪便的处理和利用”技术，对包括污水处理厂污泥在内的各种污泥进行固化(干化)处置的方法。
(2)、为了适应污泥处置的不同发酵条件的需要，本发明提出了既可以使用好氧发酵，也可以使用厌氧发酵的发酵方法。
(3)、针对污泥中重金属的含量，将污泥进行肥料化利用，工业资源化利用，以及包括沼气工程等的能源化利用。
2、技术解决方案
本发明是这样实现的
(1)、将已知技术-“城市粪便的处理和利用”引入到包括污水处理厂污泥的处理和处置。包括将污泥和固化剂运输到污泥处理厂，所述的污泥的运输，可通过污泥车、污泥管道进行运输，必要时仍可使用“引用已知技术中的城市粪便管道系统”进行运输。
所述的固化剂为粉状，是用含有大量粘土矿物的粘土质岩土，如粘土、页岩、淤泥，甚至是干化的污泥在内的岩粉、土粉和泥粉的粉状物料。
进一步，所述的含有大量粘土类岩石和矿物的岩土，还包括：如粘土岩、粘土质泥岩、粘土质粉砂岩、页岩、黄河淤泥、砒砂岩，各大湖泊的淤泥及富营养化污泥(如太湖、巢湖富营养污泥等)，以含有大量的粘土矿物为特征，经过选矿加工(包括干化)成岩粉、土粉和泥粉的粉状物料。
(2)、污泥的固化方法：
将固化剂加入到污泥处置厂的固化设备，固化包括污水处理厂污泥、畜牧场、养殖场的禽畜粪污、沼气工程的沼渣和沼液在内的污泥等。
(3)、关于污泥的发酵方法
入厂后的污泥需进行发酵处理，可以采用厌氧发酵，也可以采用好氧发酵，视其污泥处理厂的实际生产情况和条件而定。当采用厌氧发酵时，其进行最好在污泥入厂之后并在污泥固化之前进行。当采用好氧发酵时，其发酵应在形成固化体之后进行，这样有利于工艺布置，并对发酵效果较为有利。
(4)、污液固化体的利用
可将其形成的固化体作为农业上的肥料化利用，工业上的资源化利用，以及污泥能源化沼气工程的沼渣和沼液的利用。
进一步，可以根据所述污泥固化体的重金属及有毒化学物质含量情况，分别进行如下利用。
当污泥固化体中重金属及其有毒有害化学物质(如农药和洗洁剂……)较重或超标的情况，可将其污泥固化体作为工业用粘土原料进行资源化利用，其中主要是用于建筑材料，如用于水泥厂，建筑陶瓷及新型轻质垃圾多孔体建材等。也可以将其用于植树造林，防治石漠和沙漠化。
当污泥固化体不含重金属(如沼泥、禽畜粪污……)，可大量用于农用肥料，以及改良土地等，这不但为农田和土壤提供了宝贵的有机肥料，实现生命所需物质再循环，而且为耕地(土地)提供了土壤必需的粘土矿物物质和组份，这对改良土壤，植树造林都十分重要。
3、技术效果
目前，我国各类有机肥资源，折合成养分约7400多万吨，构成这些有机肥资源的主要是有机垃圾、畜禽粪污、污水处理厂污泥、沼液、沼渣等。
如此巨大的有机肥资源，得到合理及有效利用的很少，大量的有机垃圾、粪污和污泥除了填埋之外，要吗围城或是沿江堆放，或直接排放入江河湖泊，形成黑臭河(如辽东太子河支流的瓦房店段)，富营养湖泊(如巢湖、太湖)。污泥和垃圾已经是世界级难题，是人类的最大忧患之一。
填埋法和燃烧发电都是对有机肥资源的浪费，并且都有二次污染忧患，作为能源化而论，规模化的沼气工程是可取的，但沼渣和沼液未得到合理的利用。
污泥和粪污的资源化利用的重中之重是肥料化利用。即使是重金属高含量的污泥，也可作为肥料用于植树造林。
污泥量大，处理困难，同时新的处置技术还未成熟，但是，本发明却完美的做到了，它解决了污泥的资源化利用问题，特别是肥料化利用问题，解决了污水处理厂污泥的处理和处置，解决了养殖产生的大量畜禽粪污的有效利用，使沼气工程的沼渣、沼液能得到合理利用，并且工艺上是十分可行的、成熟的，工序是简单的，其处置成本及费用是很低的，特别是对污泥采用粘土矿物固化处理的方法，是科学的(利用粘土矿物的结合性-粘土矿物结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团……的功能)。
同时，本发明是对“引用技术”《城市粪便的处理和利用》的一种应用发明，即利用已知技术中的粘土矿物固化方法，去解决“引用技术”未能涉及的特定的技术问题，包括污水处理厂污泥在内的污泥的处理处置。以及当前已经成为世界级难题的污泥处理问题，并产生了极其显著的和难以预料的技术效果，以及社会的环境效益和经济效益，特别是农业经济效益是难以估量的，因为本发明带来了又一个用之不竭的农用有机肥料大食库，造福祖国人民及世界人民。
