一種污泥-煤矸石共填埋工藝的制作方法
【專利說(shuō)明】—種污泥-煤矸石共填埋工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種污泥-煤矸石共填埋工藝。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著污水處理行業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理廠所產(chǎn)生的污泥不斷增加。污泥的最終出路是污水處理廠目前面臨的一個(gè)巨大難題。污泥不能得到妥善處置，對(duì)環(huán)境的危害是巨大的。由于常規(guī)污水處理廠污泥的含水率達(dá)到80%左右，進(jìn)入普通生活垃圾填埋場(chǎng)后，會(huì)導(dǎo)致碾壓困難，因而垃圾填埋場(chǎng)不樂(lè)于接受污水廠脫水污泥進(jìn)入。
[0004]煤矸石是產(chǎn)煤區(qū)采煤過(guò)程和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物，是一種在成煤過(guò)程中與煤層伴生的一種含碳量較低、含有硫化物且比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。我國(guó)每平均生產(chǎn)I億噸煤炭，排放矸石約1400萬(wàn)噸左右；從煤炭洗選加工來(lái)看，每洗選I億噸煉焦煤排放矸石量約2000萬(wàn)噸，每洗I億噸動(dòng)力煤，排放矸石量約1500萬(wàn)噸。因而，全國(guó)煤礦現(xiàn)有矸石山近1500余座，堆積量30億噸以上(占中國(guó)工業(yè)固體廢物排放總量的40%以上)，占地1.3萬(wàn)公頃，且以每年約I億噸的速度遞增，形成新增占地400多公頃，已成為我國(guó)累計(jì)存量和占地最多的工業(yè)廢物。而全國(guó)目前煤矸石的處置方式只有堆存處置的方式，煤矸石的大量堆放，不僅壓占土地，更為嚴(yán)重的是嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種污泥-煤矸石共填埋工藝，實(shí)現(xiàn)了脫水污泥與煤矸石的同時(shí)填埋，不但可以解決脫水污泥填埋的困難，而且可以促進(jìn)煤矸石有效利用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種污泥-煤矸石共填埋工藝，包括以下步驟:
步驟1:脫水污泥半干化處理，將污水處理廠含水率為75?85%的脫水污泥倒入攪拌機(jī)中，在攪拌機(jī)中再加入干化劑，脫水污泥與干化劑的體積比為，脫水污泥:干化劑=80:20，開(kāi)啟攪拌機(jī)，將攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至中速，攪拌20min，將攪拌好的脫水污泥混合物從攪拌機(jī)中卸出，自然晾干30min，得到含水率為65?70%的脫水污泥；
步驟2:煤矸石預(yù)破碎處理，將煤矸石通過(guò)破碎機(jī)破碎并進(jìn)行篩分，使煤矸石成為粒度為5~10mm的均勾顆粒；
步驟3:實(shí)施填埋工藝，先在預(yù)設(shè)地場(chǎng)地內(nèi)采用步驟2的煤矸石顆粒鋪設(shè)煤矸石基礎(chǔ)層，再在煤矸石基礎(chǔ)層上進(jìn)行脫水污泥填埋，然后采用分層交替鋪設(shè)的方法，將步驟I的脫水污泥與步驟2的煤矸石顆粒間隔鋪設(shè)，將脫水污泥填埋于煤矸石的間隔層中，利用煤矸石的空間隔離作用，支撐起半干狀態(tài)的脫水污泥，使脫水污泥在煤矸石場(chǎng)內(nèi)得到二次晾干的時(shí)間與空間；
步驟3中根據(jù)平原地帶、溝谷地形的不同，可分為平地起堆型污泥填埋工藝和溝谷型污泥填埋工藝兩種；
當(dāng)填埋地勢(shì)平原地帶時(shí)，采用平地起堆型污泥填埋工藝，先在場(chǎng)地四周利用步驟2的煤矸石皇砌成為邊堤，邊堤的高度為80?100cm，頂部寬度40?60cm，邊坡坡度為1: 1，在邊堤圍成的區(qū)域內(nèi)的底部鋪設(shè)厚度為30?50cm的煤矸石基礎(chǔ)層，在煤矸石基礎(chǔ)層上填埋步驟I的脫水污泥，鋪設(shè)脫水污泥厚度為50?60cm，而后采用分層交替鋪設(shè)的方法，將脫水污泥與煤矸石間隔鋪設(shè)，將脫水污泥填埋于煤矸石間隔層中。上一層的邊堤在下一層的脫水污泥層上部建造，各層邊堤的幾何尺寸相同，上層邊堤的底部距下層邊堤的頂部的高度為20cm。在上層邊堤的下部設(shè)有用煤矸石構(gòu)筑的寬度為30?40cm，高度為50?60cm的支撐體。
[0007]當(dāng)填埋地勢(shì)溝谷地形時(shí)，采用溝谷型污泥填埋工藝，先在場(chǎng)地內(nèi)修整溝谷底部寬度為120?150cm、邊坡坡度為1:1的梯形標(biāo)準(zhǔn)溝谷，在溝谷底部與邊坡均勻鋪設(shè)厚度30?40cm的煤矸石基礎(chǔ)層，在煤矸石基礎(chǔ)層上填埋步驟I的脫水污泥，鋪設(shè)脫水污泥厚度為50?60cm，而后采用分層交替鋪設(shè)的方法，將脫水污泥與煤矸石間隔鋪設(shè)，將脫水污泥填埋于煤矸石間隔層中。
[0008]所述干化劑為粉煤灰與生石灰的混合物，粉煤灰與生石灰的體積比為，粉煤灰:生石灰=15:5。
[0009]所述煤矸石間隔層的煤矸石厚度為20?30cm，煤矸石的粒度為5?10mm。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、將脫水污泥的填埋與煤矸石的填埋綜合考慮，兼顧了脫水污泥與煤矸石的處置問(wèn)題，不但可以解決脫水污泥填埋的困難，而且可以促進(jìn)煤矸石的有效利用。
[0011]2、通過(guò)煤矸石的鋪設(shè)，將邊堤與煤矸石層連為一體，提高了煤矸石構(gòu)筑體的力學(xué)穩(wěn)定性。
[0012]3、利用煤矸石皇砌成的基礎(chǔ)層、間隔層、邊堤，將脫水污泥包圍封閉于其中，一方面對(duì)脫水污泥起到了穩(wěn)定固化作用，另一方面利用了煤矸石的空間隔離作用，支撐起半干狀態(tài)的脫水污泥，使脫水污泥在矸石場(chǎng)內(nèi)擁有了二次晾干的時(shí)間與空間。
[0013]4、煤矸石在堆放過(guò)程中，其自身的熱值會(huì)引發(fā)一定程度的自燃，這種自燃效應(yīng)所產(chǎn)生的熱量可以對(duì)脫水污泥起到烘干的作用，加速了脫水污泥的干化。
[0014]5、本發(fā)明的實(shí)施能夠改善產(chǎn)煤區(qū)環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，且可操作性強(qiáng)，便于實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的工藝施工結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的單元格工藝結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:1-邊堤，2-煤矸石間隔層，3-支撐體，4-脫水污泥，5-煤矸石基礎(chǔ)層，6_邊坡。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
在山西省晉城市某脫水污泥填埋場(chǎng)進(jìn)行污泥-煤矸石共填埋工藝試驗(yàn)。
[0020]一種脫水污泥-煤矸石共填埋工藝，包括以下步驟:
步驟1:將晉城市污水處理廠含水率為85%的脫水污泥倒入攪拌機(jī)中，在攪拌機(jī)中再加入干化劑，所述干化劑采用粉煤灰與生石灰的混合物，加入時(shí)按照，脫水污泥:粉煤灰:生石灰=80:15:5的體積比，開(kāi)啟攪拌機(jī)，將攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至中速，60?100r/min，攪拌20min，將攪拌好的脫水污泥混合物從攪拌機(jī)中卸出，自然晾干30min，使脫水污泥的含水率降低至70%ο
[0021]步驟2:將山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司拉來(lái)的煤矸石通過(guò)破碎機(jī)破碎并進(jìn)行篩分，使煤矸石成為粒度為5~10_的均勻顆粒；
步驟3:選擇平原地帶作為填埋場(chǎng)地，采用平地起堆型污泥填埋工藝，如圖1所示，先在場(chǎng)地四周利用步驟2的煤矸石皇砌成為邊堤1，邊堤I的高度為100cm，頂部寬度60cm，邊坡坡度為1:1，在邊堤I圍成的區(qū)域內(nèi)的底部鋪設(shè)厚度為50cm的煤矸石基礎(chǔ)層5，在煤矸石基礎(chǔ)層5上填埋步驟I的脫水污泥4，鋪設(shè)的脫水污泥4的厚度為50cm，而后采用分層交替鋪設(shè)的方法，將脫水