申请日2016.03.10
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F11/12; C10L5/46
摘要
本发明涉及一种污泥处理方法，该方法采用油脂作为加热介质，将待处理污泥置于油脂环境条件下，利用油脂直接或间接地将污泥烘干。在加热条件下，油脂浸润加热污泥，热量能持续不断的向污泥内层毛细管渗透，使加热过程持续进行，处置污泥的脱水效率和速度大幅提升;由此本发明有效解决了污泥干化过程中表层硬化结成硬壳的技术问题。
权利要求书
1.一种污泥处理方法，其特征在于，采用油脂作为加热介质，将待处理污泥置于油脂环境条件下，利用油脂直接或间接地将污泥烘干。
2.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，所述油脂为地沟油、废机油、废柴油或废汽油。
3.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，所述待处理污泥含水率为50～95%;或者，所述待处理污泥为脱水处理之后的半固态或固态污泥，所述半固态或固态污泥含水率为50～80%。
4.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，利用所述油脂直接将污泥烘干的具体步骤包括：
步骤一、将所述油脂放入容器内，在常压或真空环境下，对油脂进行加热;
步骤二、将污泥浸泡在所述油脂中;利用油温烘干污泥中所含水分。
5.根据权利要求4所述的污泥处理方法，其特征在于，所述步骤二中，在油温高于70度后,将污泥输入容器内，同时加热油脂至100℃-260℃，利用油温烘干污泥直至污泥含水率低于30%。
6.根据权利要求4所述的污泥处理方法，其特征在于，所述步骤二中，分若干次利用油脂烘干污泥，具体步骤如下：
(1)在油温高于70℃时将污泥输入容器内，同时加热油脂至100℃-260℃，保持污泥在油脂中浸泡设定时间;
(2)将污泥从油脂中捞出，经检测如果不符合污泥烘干预期水分,重新将污泥导入容器，同时加热油脂至100℃-260℃，保持污泥在油脂中浸泡设定时间;
(3)重复步骤(1)-(2)若干次，直至污泥含水率低于30%。
7.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，利用所述油脂间接将污泥烘干的具体步骤包括：
1)将所述油脂放入容器内，在常压或真空环境下，对油脂进行加热;
2)将污泥架设在容器内的油脂上方，利用油脂熏蒸方式烘干污泥。
8.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，利用所述油脂间接将污泥烘干的具体做法为：自上而下向污泥喷洒淋洗污泥，直至污泥的含水率低于30%。
9.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，被烘干后的所述污泥作为热值燃料被利用。
10.一种根据权利要求1-9任一所述的污泥处理方法所烘干处理后得到的污泥燃料。
说明书
一种污泥处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术，尤其涉及采用油脂作为加热介质的污泥处理方法。
背景技术
城市污泥是污水处理厂和污水处理行业的必然产物。未经恰当处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成严重的威胁。其存在的主要环境问题如下：
(1)污泥含水率高。未脱水污泥含水率大于90%，初步脱水污泥含水率也高达80%，造成运输成本高、堆放面积大，挤压垃圾填埋场库容，堵塞垃圾渗滤液管等问题;
(2)细菌蚊蝇滋生。不仅造成视觉污染，而且为其他有害生物的滋生提供了场所;
(3)大气污染。污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风刮，污染物颗粒会造成大气污染;
(4)污染水体。经水浸泡、溶解，污染物伴随污水流入河道，会污染地表水，进入地下水;
(5)含有重金属。如不加以控制，则可能污染土地
一般需要将流态的污泥脱除水分，转化为半固态或固态污泥。经过脱水后，污泥含水率可降低到55～90%，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化后的污泥的含水率可低于10%。脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥。造粒法适用于混凝沉淀的污泥。目前，我国城市污水处理厂普遍采用污泥脱水机进行脱水，形成含水率80～75%的脱水污泥。未来几年我国将建成上千座污水处理厂。这些数量巨大的含水污泥成为急需处理的难题。污泥处理技术包括了污泥的浓缩、脱水和干燥三方面的技术。国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80%左右，因此，急需高效、经济的污泥无害化处理技术，包括脱水和干燥技术。
通常处理污泥的方法有：
1.污泥填埋。处置费用低廉，但是会大量占用宝贵土地，污染地下水，恶臭扩散，传播疾病。
2.土地利用。污泥富含氮磷钾等有机物，可以被植物吸收利用，但因为污泥含有浓度不确定的重金属，被植物吸收，对后续链条的污染有很强的不确定性，需要很谨慎的评估和使用。
3.污泥焚烧热解。可以大量消减污泥体积，有害细菌等污染物含量几乎为零。但是耗能非常严重。
4.其它技术：还有气流干燥、微波干燥、真空干燥、红外干燥、冷冻干燥、喷雾干燥等等一系列的干燥技术，但是因为处置后的含臭气体量过大，或者设备原因处置量过小，而没有形成真正大规模的产业化。
其中目前主流的污泥热干化模式，最大问题就是因为污泥富含有机物，有机物饱含大量的毛细管，在上述加热模式下，污泥表层的毛细管首先被加热脱水，导致表层毛细管首先脱水收缩后便关闭水分蒸发通道，阻止内部的毛细管水再通过。在实际烘干过程中，污泥很快表现为表层“塑化”，“钙化”，“硬化”，结成硬壳，阻止外部热量深入，污泥很难继续被烘干。这个是当前通过热量来干化污泥过程中最难以解决的主要问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是污泥干化过程中表层硬化结成硬壳的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污泥处理方法，其特征在于，采用油脂作为加热介质，将待处理污泥置于油脂环境条件下，利用油脂直接或间接地将污泥烘干。
进一步，所述油脂为废油料，如地沟油、废机油、废柴油或废汽油等。
进一步，所述待处理污泥含水率为50～95%;或者，所述待处理污泥为脱水处理之后的半固态或固态污泥，所述半固态或固态污泥含水率为50～80%。
进一步，利用所述油脂直接将污泥烘干的具体步骤包括：
步骤一、将所述油脂放入容器内，在常压或真空环境下，对油脂进行加热;
步骤二、将污泥浸泡在所述油脂中;利用油温烘干污泥中所含水分。
进一步，所述步骤二中，在油温高于70度后,将污泥输入容器内，同时加热油脂至100℃-260℃，利用油温烘干污泥直至污泥含水率低于30%。
进一步，所述步骤二中，分若干次利用油脂烘干污泥，具体步骤如下：
(1)在油温高于70℃时将污泥输入容器内，同时加热油脂至100℃-260℃，保持污泥在油脂中浸泡设定时间;
(2)将污泥从油脂中捞出，经检测如果不符合污泥烘干预期水分,重新将污泥导入容器，同时加热油脂至100℃-260℃，保持污泥在油脂中浸泡设定时间;
(3)重复步骤(1)-(2)若干次，直至污泥含水率低于30%。
进一步，利用所述油脂间接将污泥烘干的具体步骤包括：
1)将所述油脂放入容器内，在常压或真空环境下，对油脂进行加热;
2)将污泥架设在容器内的油脂上方，利用油脂熏蒸方式烘干污泥。
进一步，利用所述油脂间接将污泥烘干的具体做法为：自上而下向污泥喷洒淋洗污泥，直至污泥的含水率低于30%。
进一步，被烘干后的所述污泥作为热值燃料被利用。
一种由上述污泥处理方法所烘干处理后得到的污泥燃料。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明能够适用于不同区域、不同污水厂污泥处理工艺和不同含水率、不同成分的污泥。同时具有如下有益效果：
1、可以充分利用工厂低温度余热和废热对油脂加热，高效环保;
2、在加热条件下，油脂的浸润加热，能持续不断的向污泥内层毛细管渗透，使加热过程持续进行，处置污泥的脱水效率和速度大幅提升;有效解决了污泥干化过程中表层硬化结成硬壳的技术问题;
3、油脂加热可以把污泥所含水分烘干的非常低，固体物质分解为油，可燃气体和焦炭，污泥最后可以作为热值燃料被利用，将污泥变废为宝;
4、没有环境污染物，低温分解污泥不会产生二噁英，回避了有机物分解产生臭味的高温区;
5、本方法不会产生粉尘，规避了其它热干化方法存在的粉尘爆炸危险;
6.热分解过程中病原菌，寄生虫等被彻底杀灭，最终产物没有发臭，发霉情况，可以很方便安全的运输及堆存待用;
7.对不同含水率，不同的粘度，不同的分散性的污泥均有非常好的宽适应性。
