一種利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水和污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型的利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化水平持續(xù)加快和對(duì)環(huán)保要求的逐漸提高，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)數(shù)量和處理能力逐年增加。截止2013年底，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)處理量達(dá)到了近1.5億m3/d，已建城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)數(shù)量達(dá)3600座，污泥年產(chǎn)量達(dá)3000萬(wàn)噸以上(以80%含水率計(jì))，而且還在以每年約10%以上的速度增長(zhǎng)。由于我國(guó)污水處理廠(chǎng)一直存在著較為嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象，污水污泥問(wèn)題始終沒(méi)有得到有效處理處置。國(guó)外大型污水處理廠(chǎng)污水處理與污泥處理的投資比例大約是1:1.7，而在我國(guó)，污水處理和污泥處理的投資比例也只有1:0.4，對(duì)污泥處理處置的投資嚴(yán)重短缺。
[0003]目前，在國(guó)內(nèi)城市污水處理廠(chǎng)的污泥處置方式中，衛(wèi)生填埋約占63.0%、污泥好氧發(fā)酵和農(nóng)用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運(yùn)各占1.8%和14.4%。事實(shí)上，衛(wèi)生填埋、露天堆放和外運(yùn)的污泥絕大部分屬于隨意處置，真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不超過(guò)20 %。
[0004]污泥的土地利用是一種國(guó)家政策鼓勵(lì)的污泥資源化處理處置方法。本發(fā)明作為污泥土地利用的一種，符合國(guó)家污泥處理處置的方針政策的要求，總體投資低，運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)便，是一種適用于南方小型城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的污泥資源化處理處置方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有中小型城市污水廠(chǎng)污泥缺乏合理有效的最終處理處置方案，污泥處理處置的投資和運(yùn)行成本較高，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，易操作，低運(yùn)行成本的污泥減量化和穩(wěn)定化方法一一一種利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化裝置及其工藝，一種利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置，由污泥濃縮池(1)、投泥管道(2)、間種床體處理池(3)、床體防滲層、底部濾層、濾液收集管(4)、濾液儲(chǔ)存池(5)構(gòu)成，其中:污泥濃縮池(1)通過(guò)投泥管道(2)連接至間種床體處理池
(3)，床體防滲層置于間種床體處理池(3)的底部及其四周側(cè)壁，底部濾層置于間種床體處理池(3)的底部的床體防滲層上，間種床體中栽種植物，濾液收集管(4)置于底部濾層中，濾液收集管(4)連接濾液儲(chǔ)存池(5)，濾液最終匯集至濾液儲(chǔ)存池(5)中。
[0006]優(yōu)選的，所述底部濾層從下往上依次由級(jí)配砂石層(6)、排水土工布(7)和植物生長(zhǎng)土 (8)組成。
[0007]優(yōu)選的，所述濾液收集管(4)傾斜置入級(jí)配砂石層(6)中，所述濾液收集管(4)側(cè)表面及下表面開(kāi)設(shè)有若干收集孔(9)，收集孔(9)之間的距離為每10cm—個(gè)孔，孔徑為5mm，呈交錯(cuò)式分布。
[0008]優(yōu)選的，所述濾液收集管(4)的傾斜度為2%的坡度分布于濾層級(jí)配砂石層(6)中。
[0009]優(yōu)選的，所述床體防滲層由HDPE防滲膜(10)和置于HDPE防滲膜(10)上層的土工布保護(hù)層(11)構(gòu)成。
[0010]優(yōu)選的，所述的投泥管道(2)使用軟管，能向間種床體處理池(3)均勻投泥。
[0011]優(yōu)選的，所述間種床體中使用的植物采用蘆葦和香蒲，蘆葦為主，香蒲為輔的種植配比為4?6:1。
[0012]利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置的處理工藝，包含以下步驟:
[0013]a、對(duì)間種床體處理池(3)底部和周?chē)耐寥阑A(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)處理，對(duì)底部進(jìn)行防滲處理，鋪設(shè)床體防滲層、底部濾層和植物培植母土 ；
[0014]b、在間種床體基底植物培植母土中栽種蘆葦和香蒲，種植配比為4?6:1，植物的栽種密度為每平方米5-20株，定期澆水，并投加少量污泥提供生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)；
[0015]c、待植株生長(zhǎng)至超過(guò)55cm，成活率超過(guò)75%后，可開(kāi)始投入來(lái)自污泥濃縮池(1)的污泥；
[0016]d、投泥保持以間歇方式使用軟管投泥管從間種床體處理池(3)四周均勻地投加至間種床體處理池(3);
[0017]e、污泥經(jīng)過(guò)植物生長(zhǎng)土(8)、排水土工布(7)、級(jí)配砂石層(6)和底部濾層的過(guò)濾后，濾液進(jìn)入濾液收集管(4)道，并在濾液收集管(4)道內(nèi)經(jīng)重力作用流至低位濾液儲(chǔ)存池
(5)，濾液儲(chǔ)存池(5)內(nèi)的濾液定期向污水廠(chǎng)輸送；
[0018]f、連續(xù)投加運(yùn)行一年后，停止投加污泥，床體繼續(xù)穩(wěn)定化污泥一至二個(gè)月，
[0019]g、將床內(nèi)的植物收割粉碎，將床體內(nèi)的污泥清空并與植物攪拌后將土壤化后的污泥轉(zhuǎn)運(yùn)至空地放置熟化，每?jī)芍芊岩淮?，三個(gè)月結(jié)束。
[0020]優(yōu)選的，所述的利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置的處理工藝，其特征在于步驟d中投泥的間隔時(shí)間:在氣溫較高的春夏季，投泥按照每6?7天一次的方式投加;若在氣溫較低的冬季但沒(méi)有結(jié)冰，投泥按照每10?14天一次的方式投加；雨季時(shí)，降低投泥的頻率;并通過(guò)投泥管道(2)通過(guò)閥門(mén)控制流量，通過(guò)流量計(jì)控制投加量。
[0021]該工藝借助間種植物葉片的蒸騰作用、根莖的吸收吸附、土壤化作用、土壤微生物作用以及植物和土壤的分層截留作用等達(dá)到污泥的減量化、無(wú)害化和資源化目標(biāo)。其主要包括污泥投加及植物生長(zhǎng)的防滲單元，濾液的收集、導(dǎo)排和儲(chǔ)存系統(tǒng)。污泥通過(guò)投加系統(tǒng)進(jìn)入防滲單元，在此空間內(nèi)污泥通過(guò)滲透、植物吸收及蒸發(fā)作用達(dá)到去除大量水分的目的，植物根系的生長(zhǎng)使床體保持透水性，植物和土壤共同作用將污泥進(jìn)行穩(wěn)定化轉(zhuǎn)化，將污泥轉(zhuǎn)化成可供植物生長(zhǎng)的土壤。
[0022]本發(fā)明的工作原理介紹:一種利用間種植物進(jìn)行污泥減量化和穩(wěn)定化的裝置，由污泥濃縮池(1)、投泥管道(2)、間種床體處理池(3)、床體防滲層、底部濾層、濾液收集管
(4)、濾液儲(chǔ)存池(5)構(gòu)成，其中:污泥濃縮池(1)通過(guò)投泥管道(2)連接至間種床體處理池
(3)，床體防滲層置于間種床體處理池(3)的底部及其四周側(cè)壁，可以防止高負(fù)荷的濾液進(jìn)入土壤和地下水，底部濾層置于間種床體處理池(3)的底部的床體防滲層上，間種床體中栽種植物，污泥通過(guò)投泥管道(2)均勻投泥至間種床體處理池(3)中，濾液收集管(4)置于底部濾層中，濾液收集管(4)連接濾液儲(chǔ)存池(5)，通過(guò)污泥濃縮池(1)處理后污泥的含固率達(dá)到1-6%，并通過(guò)輸送栗(14)或重力流兩種方式由投泥管道(2)投加至間種床體處理池(3)內(nèi)，污泥中的污水濾液最終通過(guò)濾液收集管(4)匯集至濾液儲(chǔ)存池(5)中；并可以防止高負(fù)荷的濾液進(jìn)入土壤和地下水，濾液收集、底部濾層和濾液收集管(4)可以使床體防滲層上的水快速排出，降低含水率，濾液儲(chǔ)存池(5)可以調(diào)節(jié)濾液在污水廠(chǎng)負(fù)荷較低時(shí)排入，減少?zèng)_擊。
[0023]進(jìn)一步的，所述底部濾層從下往上依次由級(jí)配砂石層(6)、排水土工布(7)和植物生長(zhǎng)土(8)組成，濾液收集管(4)傾斜置入級(jí)配砂石層(6)中，所述濾液收集管(4)側(cè)表面及下表面開(kāi)設(shè)有若干收集孔(9)，收集孔(9)之間的距離為每10cm—個(gè)孔，孔徑為5mm，呈交錯(cuò)式分布，可以使床體處理池中的水快速排出，降低含水率，間種床體中栽種植物，濾液收集管(4)置于底部濾層中，濾液收集管(4)連接濾液儲(chǔ)存池(5)，濾液最終匯集至濾液儲(chǔ)存池
(5)中，濾液儲(chǔ)存池(5)可以調(diào)節(jié)濾液在污水廠(chǎng)負(fù)荷較低時(shí)排入污水處理設(shè)備，以避免對(duì)高負(fù)荷狀態(tài)下的污水處理設(shè)備的沖擊;其中，濾液收集管(4)傾斜度為2%的坡度分布于濾層級(jí)配砂石層(6)中，能夠達(dá)到最佳收集效果；
[0024]進(jìn)一步的，所述床體防滲層由HDPE防滲膜(10)和置于HDPE防滲膜(10)上層的土工布保護(hù)層(11)構(gòu)成，間種床體底部及四周采用多層結(jié)構(gòu)的防滲處理，防滲膜下方土壤基礎(chǔ)必須進(jìn)行夯實(shí)處理，防止對(duì)防滲層造成破壞，有效保護(hù)了周邊土壤不受影響；
[0025]進(jìn)一步的，所述的投泥管道(2)使用軟管，能向間種床體處理池(3)四周均投泥，投加采用軟管，投加點(diǎn)位可以移動(dòng)，以保證污泥投加的均勻，得到最佳的污泥處理效果；
[0026]進(jìn)一步的，所述間種床體中使用的植物采用蘆葦和香蒲，以蘆葦為主，香蒲為輔，蘆葦?shù)母蛋l(fā)達(dá)，四季存活，能不斷疏松污泥層(15)，防止板結(jié)，加快滲透速度，為植物、微生物活動(dòng)提供氧氣;香蒲可以有效的防止病蟲(chóng)害和蚊蠅，且夏季生長(zhǎng)迅速，植物的栽種密度根據(jù)氣候和天氣情況，為每平方米5-20株，種植配比為4?6:1，根據(jù)種植經(jīng)驗(yàn)，比例低于4:1，香蒲數(shù)量過(guò)多，在冬季容易整體枯萎，影響冬季處理效果，若蘆葦數(shù)量少，則會(huì)導(dǎo)致污泥板