本發(fā)明涉及淤泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在我國(guó)的水利和水環(huán)境治理工程中，每年都會(huì)有大量的污泥產(chǎn)生，珠江三角洲地區(qū)每年的清淤量更是達(dá)到了1億立方米，其中僅以廣東省深圳市茅洲河治理為例，污泥處理量就達(dá)到約1500萬(wàn)立方米，河底淤泥會(huì)引起水質(zhì)的污染嚴(yán)重而需要徹底疏浚治理。目前，污泥的處理方式通常以征用土地來(lái)堆放污泥為主，然而，隨著城市建設(shè)的土地需求、工農(nóng)業(yè)用地緊張以及群眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，現(xiàn)有的污泥處理方式已經(jīng)成為制約水利和水環(huán)境治理工程的主要瓶頸。

另外，現(xiàn)有的利用固化處理施工方式來(lái)處理污泥的過(guò)程中，通常是使用固化處理機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行固化攪拌施工，由于每臺(tái)固化機(jī)需要配備3至4臺(tái)挖掘機(jī)用于裝載污泥及將固化好的污泥裝車(chē)，而其每小時(shí)的污泥處理量?jī)H為100-150立方米，這大大限制了污泥固化處理的效率，完成污泥處理任務(wù)所需的投資成本也較高。因此，有必要設(shè)計(jì)一種能夠高效且有效節(jié)約成本地對(duì)河湖淤泥進(jìn)行無(wú)害化處理的系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述所提及的技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠高效且有效節(jié)約成本地對(duì)河湖淤泥進(jìn)行無(wú)害化處理的系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)，包括有淤泥運(yùn)出組件、從淤泥中分離雜質(zhì)的過(guò)濾組件、從淤泥中分離出粉粒的一體化篩分組件、使淤泥沉淀出底泥的沉淀組件、使底泥脫水的固液分離裝置、碎化脫水后的泥塊的破碎裝置、對(duì)碎化的泥塊進(jìn)行干燥處理的干燥裝置、使干燥后的泥塊轉(zhuǎn)化為碳化泥的碳化裝置。

優(yōu)選的，淤泥運(yùn)出組件包括有挖泥船、從挖泥船上延伸入淤泥中的清淤管道、設(shè)置在清淤管道內(nèi)的鉸刀頭、用于捕捉清淤畫(huà)面的監(jiān)控裝置、用于確定鉸刀挖掘深度的測(cè)深儀。

優(yōu)選的，還包括有對(duì)經(jīng)一體化篩分組件分離出的粉粒進(jìn)行清洗的清洗組件、對(duì)底泥上方的上清液進(jìn)行凈化的凈化組件。

優(yōu)選的，過(guò)濾組件包括有第一振動(dòng)篩、對(duì)應(yīng)硬質(zhì)雜質(zhì)的錘擊式粉碎機(jī)以及對(duì)應(yīng)柔性雜質(zhì)的雙輥式破碎機(jī)。

優(yōu)選的，還包括有在淤泥分離雜質(zhì)之后對(duì)淤泥進(jìn)行除臭的生化處理池以及用于去掉淤泥中部分有機(jī)物的曝氣設(shè)備。

優(yōu)選的，一體化篩分組件包括有水力旋流器和第二振動(dòng)篩，第二振動(dòng)篩包括有對(duì)應(yīng)不同粉粒尺寸區(qū)間的至少兩個(gè)。

優(yōu)選的，清洗組件是洗砂機(jī)，凈化組件包括有mbbr填料。

優(yōu)選的，沉淀組件是絮凝沉淀池，固液分離裝置是板框壓濾機(jī)，破碎裝置是雙輥式破碎機(jī)，干燥裝置是空氣干燥機(jī)，碳化裝置是炭化爐。

優(yōu)選的，沉淀組件和固液分離裝置之間設(shè)置有利用pam來(lái)處理底泥的底泥調(diào)理池。

本發(fā)明的目的也可以通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種河湖淤泥無(wú)害化處理方法，通過(guò)淤泥運(yùn)出組件把水底的淤泥運(yùn)輸至過(guò)濾組件，通過(guò)過(guò)濾組件將大塊的雜質(zhì)和礫石從淤泥中分離出，剩余的淤泥進(jìn)入生化處理池與復(fù)合酶混合除臭，之后進(jìn)入一體化篩分組件中分離出相對(duì)雜質(zhì)較小的粉粒，剩余的底泥進(jìn)入沉淀組件進(jìn)行混凝沉淀，沉淀后的底泥與pam/固化劑混合后進(jìn)入固液分離裝置脫水至含水率在60％-80％之內(nèi)，然后利用pam混合脫水后的底泥經(jīng)破碎裝置破碎后輸送至干燥裝置內(nèi)進(jìn)行干燥處理，干燥后輸送底泥形成的泥塊至碳化裝置內(nèi)在低氧的狀態(tài)下受熱分解形成碳化泥。

有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)及方法，其采用了清淤管道配合鉸刀頭的環(huán)保絞吸式清淤技術(shù)，環(huán)保絞吸式清淤技術(shù)具有較高的定位精度和挖掘精度，能夠有效防止淤泥的漏挖和超挖，且不會(huì)損傷到河道內(nèi)的原生土，在環(huán)保清淤過(guò)程中，能夠有效防止淤泥的擾動(dòng)和擴(kuò)散，避免水體的二次污染，有效防止途中轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生的二次污染，降低水體的混濁度，通過(guò)清淤管道的封閉式清淤能夠有效控制施工機(jī)械的噪音，不干擾居民正常生活；采用生化處理池配合曝氣裝置的預(yù)曝氣除臭技術(shù)，并在底泥中加入復(fù)合酶，能夠去除河道底泥因厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的臭味，有效地改善了河道底泥處理現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生條件；通過(guò)復(fù)合酶降解有機(jī)物的速度相對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)催化劑要高出千萬(wàn)倍以上，運(yùn)行成本低，經(jīng)過(guò)該復(fù)合酶預(yù)處理后，清水和底泥完全分離，清水可以直接排放，底泥的有機(jī)物含量極大減少，其物理性質(zhì)發(fā)生改變，更容易脫水和干燥；采用水力旋流器配合第二振動(dòng)篩的一體化篩分技術(shù)，能夠連續(xù)作業(yè)，環(huán)環(huán)相扣，處理效率高，且該技術(shù)可以進(jìn)行模塊化安裝和拆卸，活動(dòng)性強(qiáng)，可以用拖車(chē)拖到工作地點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)處理大批量河道底泥的能力，淤泥經(jīng)過(guò)一體化篩分后，可以根據(jù)粉粒的粒徑大小進(jìn)行分級(jí)篩選，極大減少底泥運(yùn)輸量，還可以回收不同大小的顆粒，回用到不同的領(lǐng)域；底泥上方的上清液經(jīng)過(guò)凈化組件處理之后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以作為補(bǔ)充水源直接排放至原河道；采用包括有固液分離裝置的土壤固化酶技術(shù)對(duì)底泥重金屬進(jìn)行固化處理相對(duì)現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外河道底泥常采用的增量固化重金屬處理技術(shù)相比，能夠減量固化，僅對(duì)一體化篩分組件分離出來(lái)的粉粒進(jìn)行固化，能夠極大節(jié)約了成本，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)過(guò)碳化后的底泥體積和總量減少90％以上，不占用填埋空間以外，還有以下優(yōu)勢(shì)：經(jīng)碳化后進(jìn)一步減容，產(chǎn)品質(zhì)輕，比表面積大；碳化底泥熱值比干燥后的底泥熱值高，可作燃料使用；碳化產(chǎn)物無(wú)害，不產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì)，環(huán)境負(fù)面效應(yīng)為零；碳化物用途廣，可作除臭劑、土壤改良劑等；底泥經(jīng)歷碳化后，底泥中的重金屬形態(tài)發(fā)生了改變，可交換態(tài)含量顯著降低，殘留態(tài)含量升高，浸出濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，且處理淤泥所需時(shí)間短，需求的占地面積小。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1為處理系統(tǒng)的淤泥處理流程示意圖。

圖中箭頭表示向各部件中投料、淤泥中的雜質(zhì)及粉粒、淤泥中的底泥及上清液的運(yùn)輸方向。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)，包括有淤泥運(yùn)出組件1、從淤泥中分離雜質(zhì)的過(guò)濾組件2、從淤泥中分離出粉粒的一體化篩分組件3、使淤泥沉淀出底泥的沉淀組件4、使底泥脫水的固液分離裝置5、碎化脫水后的泥塊的破碎裝置6、對(duì)碎化的泥塊進(jìn)行干燥處理的干燥裝置7、使干燥后的泥塊轉(zhuǎn)化為碳化泥的碳化裝置8。

淤泥運(yùn)出組件1可以包括有挖泥船、從挖泥船上延伸入淤泥中的清淤管道、設(shè)置在清淤管道內(nèi)的鉸刀頭、用于捕捉清淤畫(huà)面的監(jiān)控裝置、用于確定鉸刀挖掘深度的測(cè)深儀。挖泥船吸取河道內(nèi)的淤泥，該淤泥經(jīng)過(guò)泵和管道輸送作業(yè)而運(yùn)輸?shù)竭^(guò)濾組件2中。

過(guò)濾組件2可以包括有第一振動(dòng)篩、對(duì)應(yīng)硬質(zhì)雜質(zhì)的錘擊式粉碎機(jī)以及對(duì)應(yīng)柔性雜質(zhì)的雙輥式破碎機(jī)。淤泥中主要的大顆粒包括有有機(jī)雜質(zhì)和礫石，其質(zhì)地有硬有軟，針對(duì)硬質(zhì)雜質(zhì)粉碎優(yōu)選錘擊式粉碎機(jī)，針對(duì)柔性雜質(zhì)則優(yōu)選雙輥式破碎機(jī)。

一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)，還可以包括有在淤泥分離雜質(zhì)之后對(duì)淤泥進(jìn)行除臭的生化處理池11以及用于去掉淤泥中部分有機(jī)物的曝氣設(shè)備12。在生化處理池11中可以注入復(fù)合酶，然后利用曝氣設(shè)備12曝氣攪拌，除去淤泥中部分有機(jī)物，使淤泥脫毒、除臭并利于后續(xù)的脫水過(guò)程。其中，復(fù)合酶可以是100％用天然植物一次發(fā)酵而成，可以含有至少25種以上的酶和上千種子酶，是真正意義上的廣譜復(fù)合酶，該廣譜復(fù)合酶可以在各種環(huán)境下發(fā)揮最佳效益。復(fù)合酶的技術(shù)不需要引進(jìn)外來(lái)菌種，而是催化淤泥中的原有的菌種繁殖即可達(dá)到分解有機(jī)物的目的。

一體化篩分組件3可以包括有水力旋流器和第二振動(dòng)篩，第二振動(dòng)篩包括有對(duì)應(yīng)不同粉粒尺寸區(qū)間的至少兩個(gè)。如圖1所示，粉粒是粉狀的塊粒，是通過(guò)過(guò)濾組件2無(wú)法分理出的小顆粒；針對(duì)于粉粒的尺寸需求，可以通過(guò)從大尺寸到小尺寸分步篩選的方式依次通過(guò)10寸、4寸和2寸對(duì)應(yīng)的第二振動(dòng)篩來(lái)進(jìn)行篩選。

一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)，還可以包括有對(duì)經(jīng)一體化篩分組件3分離出的粉粒進(jìn)行清洗的清洗組件9、對(duì)底泥上方的上清液進(jìn)行凈化的凈化組件10。經(jīng)生化除臭的污泥可以泵入一體化篩分組件3分別分離出粒徑大于2mm的礫石、粒徑為0.075-2mm的沙粒和粒徑為0.025-0.075mm的粉粒。利用沉淀組件4的混凝沉淀方式把沉淀過(guò)后剩下的上清液作為水源通過(guò)清洗組件9來(lái)對(duì)篩選出來(lái)的不同尺寸的粉粒進(jìn)行清洗，清洗干凈的粉?？梢灾苯佑米鹘ú脑匣蛘呋靥钪梁哟?，清洗完成之后的水可以泵送至沉淀組件4進(jìn)行循環(huán)處理。

清洗組件9可以是洗砂機(jī)，凈化組件10可以是包括有mbbr填料的移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器。沉淀組件4可以是絮凝沉淀池，固液分離裝置5可以是板框壓濾機(jī)，破碎裝置6可以是雙輥式破碎機(jī)，干燥裝置7可以是空氣干燥機(jī)，碳化裝置8可以是炭化爐。

沉淀組件4和固液分離裝置5之間設(shè)置有利用pam來(lái)處理底泥的底泥調(diào)理池13。淤泥經(jīng)過(guò)一體化篩分組件3分離出礫石、沙粒和粉粒后，可以在剩余的淤泥中添加聚合氯化鋁pac和聚丙烯酰胺pam后，泵入沉淀組件4的絮凝沉淀池中進(jìn)行沉淀，沉淀后沉底的底泥可以泵入底泥調(diào)理池13，絮凝沉淀池中位于底泥上方的上清液可以流入中間水池后泵送至移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)凈化處理后使出水達(dá)標(biāo)即可排放至原河道，而經(jīng)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理后剩余的底泥則可以泵入至絮凝沉淀池進(jìn)行循環(huán)處理。

在底泥調(diào)理池13中，底泥與聚丙烯酰胺pam和固化劑充分混合后可以泵入板框壓濾機(jī)中脫水至含水率約70％的泥塊。其中，通過(guò)固化劑固定重金屬的泥塊可以直接回填于原河道的河床，通過(guò)pam混合脫水的泥塊可以進(jìn)入破碎裝置6中，其中脫水出來(lái)的水可以進(jìn)入中間水池加入到中間水池和沉淀組件4之間的水循環(huán)中，中間水池用于分流沉淀組件4中的上清水分別進(jìn)入清洗組件9和凈化組件10中。

在過(guò)濾組件2中過(guò)濾出來(lái)并破碎的雜質(zhì)可以通過(guò)螺旋輸送機(jī)的輸送與泥塊相混合然后進(jìn)入干燥系統(tǒng)加料料斗，經(jīng)二次攪拌破碎后可以輸送至干燥機(jī)的干燥筒內(nèi)，進(jìn)行從干燥機(jī)回轉(zhuǎn)窯底部再到頂部的循環(huán)動(dòng)作，同時(shí)，受到熱風(fēng)燃燒機(jī)的熱風(fēng)作用，該混合料不斷的被干燥，循環(huán)直到原料被排出爐外。

碳化爐是一個(gè)臥式旋轉(zhuǎn)體，采用間接供熱的方式，其側(cè)部的熱風(fēng)爐燃燒產(chǎn)生高溫，對(duì)可旋轉(zhuǎn)的爐體進(jìn)行加熱，爐體內(nèi)的混合料在低氧的狀態(tài)下受熱分解，會(huì)產(chǎn)生大量的干餾氣體，該干餾氣體可以進(jìn)行二次燃燒來(lái)提供熱風(fēng)燃燒機(jī)所需的熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪梢詾楦稍镅b置7供熱；物料經(jīng)爐體的搬送從爐體末端輸出，混合料冷卻后收集即為碳化泥。

本實(shí)施例的一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)及方法，其采用了清淤管道配合鉸刀頭的環(huán)保絞吸式清淤技術(shù)，環(huán)保絞吸式清淤技術(shù)具有較高的定位精度和挖掘精度，能夠有效防止淤泥的漏挖和超挖，且不會(huì)損傷到河道內(nèi)的原生土，在環(huán)保清淤過(guò)程中，能夠有效防止淤泥的擾動(dòng)和擴(kuò)散，避免水體的二次污染，有效防止途中轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生的二次污染，降低水體的混濁度，通過(guò)清淤管道的封閉式清淤能夠有效控制施工機(jī)械的噪音，不干擾居民正常生活；采用生化處理池11配合曝氣裝置的預(yù)曝氣除臭技術(shù)，并在底泥中加入復(fù)合酶，能夠去除河道底泥因厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的臭味，有效地改善了河道底泥處理現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生條件；通過(guò)復(fù)合酶降解有機(jī)物的速度相對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)催化劑要高出千萬(wàn)倍以上，運(yùn)行成本低，經(jīng)過(guò)該復(fù)合酶預(yù)處理后，清水和底泥完全分離，清水可以直接排放，底泥的有機(jī)物含量極大減少，其物理性質(zhì)發(fā)生改變，更容易脫水和干燥；采用水力旋流器配合第二振動(dòng)篩的一體化篩分技術(shù)，能夠連續(xù)作業(yè)，環(huán)環(huán)相扣，處理效率高，且該技術(shù)可以進(jìn)行模塊化安裝和拆卸，活動(dòng)性強(qiáng)，可以用拖車(chē)拖到工作地點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)處理大批量河道底泥的能力，淤泥經(jīng)過(guò)一體化篩分后，可以根據(jù)粉粒的粒徑大小進(jìn)行分級(jí)篩選，極大減少底泥運(yùn)輸量，還可以回收不同大小的顆粒，回用到不同的領(lǐng)域；底泥上方的上清液經(jīng)過(guò)凈化組件10處理之后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以作為補(bǔ)充水源直接排放至原河道；采用包括有固液分離裝置5的土壤固化酶技術(shù)對(duì)底泥重金屬進(jìn)行固化處理相對(duì)現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外河道底泥常采用的增量固化重金屬處理技術(shù)相比，能夠減量固化，僅對(duì)一體化篩分組件3分離出來(lái)的粉粒進(jìn)行固化，能夠極大節(jié)約了成本，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)過(guò)碳化后的底泥體積和總量減少90％以上，不占用填埋空間以外，還有以下優(yōu)勢(shì)：經(jīng)碳化后進(jìn)一步減容，產(chǎn)品質(zhì)輕，比表面積大；碳化底泥熱值比干燥后的底泥熱值高，可作燃料使用；碳化產(chǎn)物無(wú)害，不產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì)，環(huán)境負(fù)面效應(yīng)為零；碳化物用途廣，可作除臭劑、土壤改良劑等；底泥經(jīng)歷碳化后，底泥中的重金屬形態(tài)發(fā)生了改變，可交換態(tài)含量顯著降低，殘留態(tài)含量升高，浸出濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例的的一種河湖淤泥無(wú)害化處理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，且處理淤泥所需時(shí)間短，需求的占地面積小。

以上實(shí)施例不局限于該實(shí)施例自身的技術(shù)方案，實(shí)施例之間可以相互結(jié)合成新的實(shí)施例。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而并非對(duì)其進(jìn)行限制，凡未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。