CN109607989A - 一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法与*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：S1、将原生污泥与中砂、固化辅料进行一级搅拌混合，并进行初步固化，得到初步固化污泥；S2、将初步固化污泥与经破碎的脱水污泥进行二级搅拌混合，并进行协同固化，得到固化污泥。本发明还公开了一种协同固化脱水污泥与原生污泥的***。本发明的方法处理效果好、工艺简单、易推广、成本低，可用于规模化处理，***结构简单、成本低、易操作、处理效果好。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法与***。
背景技术
市政污泥是城市污水处理厂在污水处理过程中产生的一种生物质残片，其含水率高、组分复杂。大量市政污泥若不妥善处理处置，必将对环境造成严重污染。
根据污泥处理处置“四化”要求，当前市政污泥处理技术主要包括卫生填埋、厌氧消化、好氧堆肥、干化焚烧等，“厌氧消化+深度脱水”技术在污泥减量化（减量化程度在60%以上）、资源化（回收污泥中生物质能源）、无害化（杀灭有害病原菌）及稳定化（生成稳定腐殖质）等方面具有较大优势，是目前国际主流的污泥处理工艺之一，近年来在国内也快速兴起和应用。污泥干化焚烧技术存在投资成本大、运行费用高等问题；好氧堆肥后的产物存在市场空间受限、环境安全性等问题，目前存在诸多局限性。因此，当前市政污泥处置的最终去向仍是经处理后进入填埋场处置。
市政污泥若直接加固化剂及辅料固化，相关指标可符合进入填埋场的污泥泥质标准，但此工艺无法实现污泥处理处置的“减量化、无害化、稳定化、资源化”要求。
目前国内厌氧消化项目消化污泥采用的脱水设备类型主要为板框压滤机，污泥采用厌氧消化处理可以降解污泥中有机物、回收生物质能源，之后经板框脱水可大大减少污泥体积，有效实现了污泥处理处置的“减量化、无害化、稳定化、资源化”。脱水过程中需加入一定量的PAM、混凝剂（有机或无机）等调质药剂，同时脱水污泥中仍保留有一定有机质含量（20%以上），造成脱水污泥具有弹性、吸水性，脱水污泥有机质越高、PAM加量越多，该特性越明显。污泥板框脱水后含水率可降至60%以下，但单纯物理挤压脱水仅可缩小污泥体积，无法彻底改变污泥性质，当脱水污泥遇水易吸水，导致其力学指标变差，易滑动，稳定性变差。脱水污泥常规处置方式为进入填埋场与生活垃圾混填，进入填埋场的脱水污泥易吸收垃圾及周边环境水分，导致污泥含水率增加、力学指标变差、流动性变强，影响填埋场堆体稳定性；脱水污泥吸水后易分散进入渗滤液导渗***，污泥中重金属和污泥颗粒易溶出导致后端渗滤液处理难度加大，影响进水除杂效率和排放指标稳定性，同时脱水污泥分散进入垃圾堆体，易堵塞沼气排放空隙，造成沼气收集不畅并存在安全隐患。
板框脱水污泥破碎后体积仍较大（直径大于10cm），若与固化剂拌合后仅表层进行水化固化反应，结合力不强，导致整体固化效果差，吸水性和力学指标未有明显改善。且板框脱水污泥使用大量固化剂情况下，增加处置成本、增大污泥重量与体积，经济性及环保性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种处理效果好、工艺简单、易推广、成本低的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，还提供一种结构简单、成本低、易操作、处理效果好的协同固化脱水污泥与原生污泥的***。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：
S1、将原生污泥与中砂、固化辅料进行一级搅拌混合，并进行初步固化，得到初步固化污泥；
S2、将初步固化污泥与经破碎的脱水污泥进行二级搅拌混合，并进行协同固化，得到固化污泥。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，优选地，按质量比计，脱水污泥∶原生污泥为1∶0.5～1.5。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，优选地，所述步骤S1中，所述固化辅料为水泥和固化剂；按质量比计，原生污泥∶中砂∶水泥∶固化剂为1∶0.1～0.3∶0.1～0.3∶0.02～0.1。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，优选地，所述步骤S2中，所述经破碎的脱水污泥的粒径＜10cm，所述脱水污泥为经板框脱水的厌氧消化污泥。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，优选地，所述步骤S1中，所述一级搅拌混合的时间为2～3min；所述步骤S2中，所述二级搅拌混合的时间为2～5min。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种协同固化脱水污泥与原生污泥的***，包括二级混合搅拌装置、用于储存、破碎脱水污泥并输送破碎的脱水污泥至二级混合搅拌装置的脱水污泥储存-破碎-输送机构、以及用于掺混拌合原生污泥、中砂及固化辅料的一级混合搅拌装置，所述一级混合搅拌装置的出料口与所述二级混合搅拌装置的进料口连接。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，优选地，所述脱水污泥储存-破碎-输送机构包括脱水污泥储仓、污泥破碎机、第一螺旋输送机和第一皮带输送机，所述脱水污泥储仓与第一螺旋输送机连通，所述第一螺旋输送机的出料口位于所述污泥破碎机的进料口上方，所述第一皮带输送机设置于所述污泥破碎机的出料口下方，所述第一皮带输送机远离所述污泥破碎机的一端延伸至所述二级混合搅拌装置内。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，优选地，还包括原生污泥储仓、中砂料斗、固化辅料储罐、第二螺旋输送机、第二皮带输送机和第三螺旋输送机，所述第二皮带输送机设于所述中砂料斗出料口的下方，所述第二皮带输送机远离中砂料斗的一端延伸至所述一级混合搅拌装置内，所述第二螺旋输送机的进料口与所述原生污泥储仓的出料口连通，所述第三螺旋输送机的进料口与所述固化辅料储罐的出料口连通，所述第二螺旋输送机和第三螺旋输送机的出料口均延伸至所述一级混合搅拌装置内。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，优选地，还包括用于向所述脱水污泥储仓喷淋除臭药剂的喷淋除臭装置；
所述脱水污泥储仓的进料仓门设有自动感应器，所述自动感应器与喷淋除臭装置自动连锁。
上述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，优选地，所述脱水污泥储仓外壁的中部和下部各布置一个用于消除架桥现象的振动器，且两个振动器相向布置；
所述第一皮带输送机和第二皮带输送机在沿输送方向的两侧均设置档泥板，在两皮带输送机的输送末端均设有刮泥板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明通过对原生污泥进行初步固化，得到具有易拌合性、粘粘性和可进一步固化的初步固化污泥，并将板框脱水污泥破碎，得到具有的骨料性质的脱水污泥小块，将两者混合后进行固化，由于在固化过程中脱水污泥小块起到骨架作用并被固化的原生污泥包裹，同时降低骨料中砂的用量，最终达到协同固化的效果。在原生固化污泥一定掺比的情况下，得到的固化污泥能满足进填埋场泥质含水率及力学指标要求。本发明的方法处理效果好、工艺简单、易推广、成本低，可用于规模化处理。
（2）本发明利用脱水污泥的骨料性质，协同固化过程中可降低骨料中砂的用量，降低生产成本，同时在原生污泥固化二次拌合过程中加入脱水污泥，避免消耗固化剂；利用原生污泥在进行固化过程中的易拌合性、粘粘性和可进一步固化的性质，充分实现了对脱水污泥的利用，克服了现有技术中厌氧消化脱水污泥存在的易吸水导致力学指标变差、流动性变强，影响填埋场堆体稳定性、渗滤液收集和沼气收集等缺陷，也克服了采用直接固化脱水污泥存在的固化效果差、成本高、环保性差等缺点。
（3）本发明的***采用通过一级混合搅拌装置对原生污泥进行初步固化然后进入二级搅拌装置，并通过采用脱水污泥存储、破碎及输送装置将破碎的脱水污泥小块输送至二级混合搅拌装置中与初步固化后的混合物进行混合搅拌，实现两者协同固化的效果。本发明的***结构简单、成本低、易操作、处理效果好。
（4）本发明的***通过各物料储仓、污泥破碎机以及多个螺旋输送机和皮带输送机的配合，整套***自动化程度高，能自动实现物料输送、破碎、混合搅拌和固化，能有效降低劳动强度，提高处理效率。
（5）本发明的***通过设置向脱水污泥储仓喷淋除臭药剂的喷淋除臭装置，有效减少臭气散溢，改善作业条件，通过在脱水污泥储仓的进料仓门设置与喷淋除臭装置自动连锁的自动感应器，能根据仓门的开合实现自动喷药，进一步改善了作业条件。
（6）本发明的***通过在脱水污泥储仓外壁设置振动器，能有效消除架桥现象，保障作业的连续顺利进行，此外，还通过控制料仓内部的倾斜角度、在料仓内设置移动式十字刀片，进一步保障出料顺畅，保障作业的连续顺利进行。
附图说明
图1为本发明的协同固化脱水污泥与原生污泥的***的结构示意图。
图中各标号表示：
1、脱水污泥储仓；2、第一螺旋输送机；3、污泥破碎机；4、第一皮带输送机；5、喷淋除臭装置；6、原生污泥储仓；7、第二螺旋输送机；8、中砂料斗；9、第二皮带输送机；10、固化辅料储罐；11、第三螺旋输送机；12、一级混合搅拌装置；13、二级混合搅拌装置。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：
S1、将原生污泥与中砂、固化辅料进行一级搅拌混合，得到初步固化污泥；
S2、将初步固化污泥与经破碎的脱水污泥二级搅拌混合，进行协同固化，得到固化污泥。
上述的方法中，按质量比计，脱水污泥：原生污泥质量比为1∶0.5～1.5。
上述的方法中，所述步骤S1中，所述固化辅料为水泥和固化剂；按质量比计，原生污泥∶中砂∶水泥∶固化剂为1∶0.1～0.3∶0.1～0.3∶0.02～0.1。
上述的方法中，所述水泥为特种快干水泥，所述固化剂为生石灰、矿粉、早强剂中的一种或几种组合。
上述的方法中，所述步骤S2中，所述经破碎的脱水污泥的粒径＜10cm，最优粒径为≤5cm；所述脱水污泥为经板框脱水的厌氧消化污泥。
上述的方法中，所述步骤S1中，所述一级搅拌混合的时间为2～3min；所述步骤S2中，所述二级搅拌混合的时间为2～5min。
一种协同固化脱水污泥与原生污泥的***，包括二级混合搅拌装置13、用于储存、破碎脱水污泥并输送脱水污泥至二级混合搅拌装置13的脱水污泥储存-破碎-输送机构、以及用于掺混拌合原生污泥、中砂及固化辅料的一级混合搅拌装置12，所述一级混合搅拌装置12的出料口与所述二级混合搅拌装置13的进料口连接。
所述一级混合搅拌装置12为一级搅拌机，所述二级混合搅拌装置13为二级搅拌机。
上述的***，所述脱水污泥储存-破碎-输送机构包括脱水污泥储仓1、污泥破碎机3、用于将脱水污泥输送至污泥破碎机3的第一螺旋输送机2和用于将经污泥破碎机3破碎后的脱水污泥输送至二级混合搅拌装置13的第一皮带输送机4，所述脱水污泥储仓1通过出料口与第一螺旋输送机2的进料口连通，所述第一螺旋输送机2的出料口位于所述污泥破碎机3的进料口上方，所述第一皮带输送机4设置于所述污泥破碎机3的出料口下方，所述第一皮带输送机4远离所述污泥破碎机3的一端延伸至所述二级混合搅拌装置13内。板框脱水污泥卸至脱水污泥储仓1中，由脱水污泥储仓1的仓底下部的第一螺旋输送机（出料螺旋管）2按特定速率将板框脱水污泥输送至污泥破碎机3进行破碎，脱水污泥破碎成一定粒径的小块落至第一皮带输送机4并通过第一皮带输送机4输送至二级混合搅拌装置13内。
上述的***，还包括原生污泥储仓6、中砂料斗8、固化辅料储罐10、用于输送原生污泥的第二螺旋输送机7、用于输送中砂的第二皮带输送机9和用于输送固化辅料的第三螺旋输送机11，所述第二皮带输送机9设于所述中砂料斗8出料口的下方，所述第二皮带输送机9远离中砂料斗8的一端延伸至所述一级混合搅拌装置12内，所述第二螺旋输送机7通过进料口与所述原生污泥储仓6的出料口连通，所述第三螺旋输送机11的进料口与所述固化辅料储罐10的出料口连通，所述第二螺旋输送机7和第三螺旋输送机11的出料口均与所述一级混合搅拌装置12的进料口连接。原生污泥储仓6中的原生污泥通过下部的第二螺旋输送机（原生污泥出料螺旋）7输送至一级混合搅拌装置12，中砂料斗8中的中砂通过下部的第二皮带输送机9输送至一级混合搅拌装置12，固化辅料储罐10中的物料通过第三螺旋输送机（固化辅料出料螺旋）11进入一级混合搅拌装置12。在一级混合搅拌装置12内实现原生污泥与中砂及固化辅料初步固化后，进入二级混合搅拌装置13，同时脱水污泥小块通过第一皮带输送机4进入二级混合搅拌装置13，利用原生污泥初步固化后具有的易拌合性、粘粘性，以及板框脱水污泥破碎成一定粒径后具有的骨料性质，在二次固化过程中脱水污泥小块起到骨架作用并被固化原生污泥包裹，同时降低骨料中砂的用量，最终达到协同固化的效果。
上述的***，还包括用于向所述脱水污泥储仓1喷淋除臭药剂的喷淋除臭装置5，喷淋除臭装置5设于脱水污泥储仓1顶部，避免臭气外泄。所述喷淋除臭装置5包括药剂储箱、喷淋泵和喷淋嘴。
上述的***，所述固化辅料储罐10至少有两个，一个储存水泥，另一个储存固化剂。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的仓门设有自动感应器，所述自动感应器与喷淋除臭装置5自动连锁，在仓门开启状态下触发自动感应器，触发自动感应器向喷淋除臭装置5输送信号，启动除臭喷淋泵，闭合式触发停止。
上述的***，所述脱水污泥储仓1外壁中部和下部各布置一个用于消除架桥现象的振动器，且两个振动器相向布置。可根据第一螺旋输送机2的出料螺旋管出料是否顺畅，启动振动器消除架桥现象。
上述的***，所述第一皮带输送机4和第二皮带输送机9在沿输送方向的两侧均设置档泥板以防止污泥掉落，在各皮带输送机的输送末端均设有刮泥板。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的进料口至仓底倾斜角度为50°～70°，以利于出料顺畅。
上述的***，所述脱水污泥储仓1中部设有一道检修阀门，便于仓内定期检修维护。
上述的***，所述脱水污泥储仓1仓内壁铺设有高分子防粘聚乙烯板。
上述的***，所述脱水污泥储仓1内设有液压驱动的移动式十字刀片，可实现污泥破拱及预破碎。
上述的***，所述第一螺旋输送机（脱水污泥出料螺旋）2、第二螺旋输送机（原生污泥出料螺旋）7和第三螺旋输送机（固化辅料出料螺旋）11均采用无轴螺旋，变频控制，调节单位时间出料量。
上述的***，所述第二皮带输送机（中砂皮带输送机）9采用变频控制，调节单位时间出料量。
上述的***，所述污泥破碎机3为对辊式破碎机；所述对辊式破碎机电机设有保护开关，当电流过大时自动停机并报警，检修时电机可反转。
实施例1
一种本发明的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，如图1所述，包括二级混合搅拌装置13、用于储存、破碎脱水污泥并输送脱水污泥至二级混合搅拌装置13的脱水污泥储存-破碎-输送机构、以及用于掺混拌合原生污泥、中砂及固化辅料的一级混合搅拌装置12，所述一级混合搅拌装置12的出料口与所述二级混合搅拌装置13的进料口连接。
所述一级混合搅拌装置12为一级搅拌机，所述二级混合搅拌装置13为二级搅拌机。
上述的***，所述脱水污泥储存-破碎-输送机构包括脱水污泥储仓1、污泥破碎机3、用于将脱水污泥输送至污泥破碎机3的第一螺旋输送机2和用于将经污泥破碎机3破碎后的脱水污泥输送至二级混合搅拌装置13的第一皮带输送机4，所述脱水污泥储仓1通过出料口与第一螺旋输送机2的进料口连通，所述第一螺旋输送机2的出料口位于所述污泥破碎机3的进料口上方，所述第一皮带输送机4设置于所述污泥破碎机3的出料口下方，所述第一皮带输送机4远离所述污泥破碎机3的一端延伸至所述二级混合搅拌装置13内。板框脱水污泥卸至脱水污泥储仓1中，由脱水污泥储仓1的仓底下部的第一螺旋输送机（出料螺旋管）2按特定速率将板框脱水污泥输送至污泥破碎机3进行破碎，脱水污泥破碎成一定粒径的小块落至第一皮带输送机4并通过第一皮带输送机4输送至二级混合搅拌装置13内。
上述的***，还包括原生污泥储仓6、中砂料斗8、固化辅料储罐10、用于输送原生污泥的第二螺旋输送机7、用于输送中砂的第二皮带输送机9和用于输送固化辅料的第三螺旋输送机11，所述第二皮带输送机9设于所述中砂料斗8出料口的下方，所述第二皮带输送机9远离中砂料斗8的一端延伸至所述一级混合搅拌装置12内，所述第二螺旋输送机7通过进料口与所述原生污泥储仓6的出料口连通，所述第三螺旋输送机11的进料口与所述固化辅料储罐10的出料口连通，所述第二螺旋输送机7和第三螺旋输送机11的出料口均与所述一级混合搅拌装置12的进料口连接。原生污泥储仓6中的原生污泥通过下部的第二螺旋输送机（原生污泥出料螺旋）7输送至一级混合搅拌装置12，中砂料斗8中的中砂通过下部的第二皮带输送机9输送至一级混合搅拌装置12，固化辅料储罐10中的物料通过第三螺旋输送机（固化辅料出料螺旋）11进入一级混合搅拌装置12。在一级混合搅拌装置12内实现原生污泥与中砂及固化辅料初步固化后，进入二级混合搅拌装置13，同时脱水污泥小块通过第一皮带输送机4进入二级混合搅拌装置13，利用原生污泥初步固化后具有的易拌合性、粘粘性，以及板框脱水污泥破碎成一定粒径后具有的骨料性质，在二次固化过程中脱水污泥小块起到骨架作用并被固化原生污泥包裹，同时降低骨料中砂的用量，最终达到协同固化的效果。
上述的***，还包括用于向所述脱水污泥储仓1喷淋除臭药剂的喷淋除臭装置5，避免臭气外泄。所述喷淋除臭装置5包括药剂储箱、喷淋泵和喷淋嘴。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的仓门设有自动感应器，所述自动感应器与喷淋除臭装置5自动连锁，在仓门开启状态下触发自动感应器，触发自动感应器向喷淋除臭装置5输送信号，启动除臭喷淋泵，闭合式触发停止。
上述的***，所述脱水污泥储仓1外壁中部和下部各布置一个用于消除架桥现象的振动器，且两个振动器相向布置。可根据第一螺旋输送机2的出料螺旋管出料是否顺畅，启动振动器消除架桥现象。
上述的***，所述第一皮带输送机4和第二皮带输送机9在沿输送方向的两侧均设置档泥板以防止污泥掉落，在各皮带输送机的输送末端均设有刮泥板。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的进料口至仓底倾斜角度为50°～70°，以利于出料顺畅。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的中部设有一道检修阀门，便于仓内定期检修维护。
上述的***，所述脱水污泥储仓1的仓内壁铺设有高分子防粘聚乙烯板。
上述的***，所述脱水污泥储仓1内设有液压驱动的移动式十字刀片，可实现污泥破拱及预破碎。
上述的***，所述第一螺旋输送机（脱水污泥出料螺旋）2、第二螺旋输送机（原生污泥出料螺旋）7和第三螺旋输送机（固化辅料出料螺旋）11均采用无轴螺旋，变频控制，调节单位时间出料量。
上述的***，所述第二皮带输送机（中砂皮带输送机）9采用变频控制，调节单位时间出料量。
上述的***，所述污泥破碎机3为对辊式破碎机；所述对辊式破碎机电机设有保护开关，当电流过大时自动停机并报警，检修时电机可反转。
本实施例的***在工作时，板框脱水污泥卸至脱水污泥储仓1中，在脱水污泥储仓1仓门开启进料时，触发自动感应器启动喷淋除臭装置5进行除臭药剂喷淋，减少臭气散溢。通过第一螺旋输送机（脱水污泥出料螺旋）2按照设定速率输送至污泥破碎机3破碎成脱水污泥小块，同时在第一螺旋输送机2无物料下落时启动振动器进行振动下料，脱水污泥小块污泥掉落至第一皮带输送机4输送至二级混合搅拌装置13中。
原生污泥储仓6中的原生污泥通过第二螺旋输送机（原生污泥出料螺旋）7按设定速率进入一级混合搅拌装置12中，中砂料斗8与固化辅料储罐10中的物料分别通过第二皮带输送机9和第三螺旋输送机（固化辅料出料螺旋）11进入一级混合搅拌装置12中，中砂起骨架作用，固化辅料起固化作用。在一级混合搅拌装置12中实现原生污泥初步固化后，进入二级混合搅拌装置13中。在二级混合搅拌装置13中，初步固化原生污泥与脱水污泥小块拌合掺混，其中脱水污泥小块起到骨架作用并被固化原生污泥包裹，达到协同固化的效果，固化后污泥呈大型团状进入填埋场。
实施例2
在一个综合固废处理园区内，板框脱水污泥平均含水率58.1%，原生污泥平均含水率80%。常规的原生污泥固化项目中，采用中砂、水泥和固化剂进行固化，各物料重量配比为原生污泥：中砂：水泥：固化剂=1∶0.2∶0.2∶0.05。
一种本发明的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：
（1）将原生污泥与中砂、固化辅料（水泥、固化剂）按照重量配比原生污泥∶中砂∶水泥∶固化剂=1∶0.1∶0.2∶0.05在一级搅拌机进行一级搅拌，一级搅拌时间为2min，以进行初步固化，得到初步固化原生污泥；将脱水污泥进行破碎，得到脱水污泥小块，粒径为5cm。
（2）将初步固化原生与脱水污泥小块输送至二级搅拌机，并在二级搅拌机中进行脱水污泥小块与初步固化原生污泥进行二级搅拌，二级搅拌时间为2min，进行固化，固化过程中，脱水污泥小块起到一定骨架作用并被固化原生污泥包裹，达到协同固化的效果，得到固化污泥。
整个过程中，通过调节脱水污泥出料螺旋频率，控制脱水污泥与原生污泥的输送速率（出料速率）比为1∶0.5～1∶1.5，本实施例中控制为1∶0.6，即控制脱水污泥与原生污泥的质量为1∶0.6。
所得的固化污泥参数为：含水率为49.2%，无侧限抗压强度为56.3KN/m2，十字板抗剪强度为32.06KN/m2，渗透系数为6.12*10-6cm/s，进行卫生填埋处置并满足相关指标要求。
实施例3
在一个综合固废处理园区内，板框脱水污泥平均含水率59.0%，原生污泥平均含水率80%。常规的原生污泥固化项目中，采用中砂、水泥和固化剂进行固化，各物料重量配比为原生污泥：中砂：水泥：固化剂=1∶0.2∶0.2∶0.05。
一种本发明的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：
（1）将原生污泥与中砂、固化辅料（水泥、固化剂）按照重量配比原生污泥∶中砂∶水泥∶固化剂=1∶0.1∶0.2∶0.05在一级搅拌机进行一级搅拌，一级搅拌时间为2.5min，以进行初步固化，得到初步固化原生污泥；将脱水污泥进行破碎，得到脱水污泥小块，粒径为4cm；
（2）将初步固化原生与脱水污泥小块输送至二级搅拌机，并在二级搅拌机中进行脱水污泥小块与初步固化原生污泥进行二级搅拌，二级搅拌时间为2.5min，进行固化，固化过程中，脱水污泥小块起到一定骨架作用并被固化原生污泥包裹，达到协同固化的效果，得到固化污泥。
整个过程中，通过调节脱水污泥出料螺旋频率，控制脱水污泥与原生污泥出料速率比为1∶1.1，即控制脱水污泥与原生污泥的质量为1∶0.6。
所得的固化污泥参数为：含水率为49.7%，无侧限抗压强度为70.5KN/m2，十字板抗剪强度为36.08KN/m2，渗透系数为4.06*10-6cm/s，进行卫生填埋处置并满足相关指标要求。
实施例4
在一个综合固废处理园区内，板框脱水污泥平均含水率60%，原生污泥平均含水率80%。常规的原生污泥固化项目中，采用中砂、水泥和固化剂进行固化，各物料重量配比为原生污泥：中砂：水泥：固化剂=1∶0.2∶0.2∶0.05。
一种本发明的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，包括如下步骤：
通过调节脱水污泥出料螺旋频率控制脱水污泥与原生污泥出料速率比为1∶1.4，即控制脱水污泥与原生污泥的质量为1∶1.4，脱水污泥通过破碎后进入二级搅拌机，原生污泥与中砂和固化辅料（水泥、固化剂）掺配按照原生污泥：中砂：水泥：固化剂=1∶0.1∶0.2∶0.05，在一级搅拌机初步固化后进入二级搅拌机，在二级搅拌机内进行脱水污泥小块与初步固化原生污泥拌合掺混，脱水污泥小块起到一定骨架作用并被固化原生污泥包裹，达到协同固化的效果。
一级搅拌时间为3min，二级搅拌时间为3min，脱水污泥小块粒径为4.0cm。
得到的固化污泥的含水率为48.6%，无侧限抗压强度为83.2KN/m2，十字板抗剪强度为40.01KN/m2，渗透系数为3.02*10-5cm/s，进行卫生填埋处置并满足相关指标要求。
根据国家相关标准，进填埋场污泥性能需满足以下要求：无侧限抗压强度≥50KN/m2，十字板抗剪强度≥25KN/m2，渗透系数为10-6cm/s～10-5cm/s，含水率≤60%。本发明利用综合固废处理园区（含厌氧消化板框脱水项目和原生污泥固化项目）两种污泥泥质特点，并将其有机结合进行协同固化处理，具有合理性、技术可行性，在不额外增加生产辅料成本条件下，达到板框脱水污泥与原生污泥协同固化效果，满足填埋场进场要求。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将原生污泥与中砂、固化辅料进行一级搅拌混合，并进行初步固化，得到初步固化污泥；
S2、将初步固化污泥与经破碎的脱水污泥进行二级搅拌混合，并进行协同固化，得到固化污泥。
2.如权利要求1所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，其特征在于，按质量比计，脱水污泥∶原生污泥为1∶0.5～1.5。
3.如权利要求1所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述固化辅料为水泥和固化剂；按质量比计，原生污泥∶中砂∶水泥∶固化剂为1∶0.1～0.3∶0.1～0.3∶0.02～0.1。
4.如权利要求1～3任意一项所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述经破碎的脱水污泥的粒径＜10cm，所述脱水污泥为经板框脱水的厌氧消化污泥。
5.如权利要求1～3任意一项所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述一级搅拌混合的时间为2～3min；所述步骤S2中，所述二级搅拌混合的时间为2～5min。
6.一种协同固化脱水污泥与原生污泥的***，其特征在于，包括二级混合搅拌装置（13）、用于储存、破碎脱水污泥并输送破碎的脱水污泥至二级混合搅拌装置（13）的脱水污泥储存-破碎-输送机构、以及用于掺混拌合原生污泥、中砂及固化辅料的一级混合搅拌装置（12），所述一级混合搅拌装置（12）的出料口与所述二级混合搅拌装置（13）的进料口连接。
7.如权利要求6所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，其特征在于，所述脱水污泥储存-破碎-输送机构包括脱水污泥储仓（1）、污泥破碎机（3）、第一螺旋输送机（2）和第一皮带输送机（4），所述脱水污泥储仓（1）与第一螺旋输送机（2）连通，所述第一螺旋输送机（2）的出料口位于所述污泥破碎机（3）的进料口上方，所述第一皮带输送机（4）设置于所述污泥破碎机（3）的出料口下方，所述第一皮带输送机（4）远离所述污泥破碎机（3）的一端延伸至所述二级混合搅拌装置（13）内。
8.如权利要求6或7所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，其特征在于，还包括原生污泥储仓（6）、中砂料斗（8）、固化辅料储罐（10）、第二螺旋输送机（7）、第二皮带输送机（9）和第三螺旋输送机（11），所述第二皮带输送机（9）设于所述中砂料斗（8）出料口的下方，所述第二皮带输送机（9）远离中砂料斗（8）的一端延伸至所述一级混合搅拌装置（12）内，所述第二螺旋输送机（7）的进料口与所述原生污泥储仓（6）的出料口连通，所述第三螺旋输送机（11）的进料口与所述固化辅料储罐（10）的出料口连通，所述第二螺旋输送机（7）和第三螺旋输送机（11）的出料口均延伸至所述一级混合搅拌装置（12）内。
9.如权利要求6或7所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，其特征在于，还包括用于向所述脱水污泥储仓（1）喷淋除臭药剂的喷淋除臭装置（5）；
所述脱水污泥储仓（1）的进料仓门设有自动感应器，所述自动感应器与喷淋除臭装置（5）自动连锁。
10.如权利要求6或7所述的协同固化脱水污泥与原生污泥的***，其特征在于，所述脱水污泥储仓（1）外壁的中部和下部各布置一个用于消除架桥现象的振动器，且两个振动器相向布置；
所述第一皮带输送机（4）和第二皮带输送机（9）在沿输送方向的两侧均设置档泥板，在两皮带输送机的输送末端均设有刮泥板。
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