用于增稠或脱水污泥的方法技术

本发明专利技术的主题是一种用于增稠或脱水污泥的方法，至少包括：a)向该待处理的污泥添加阳离子型淀粉(AC)的步骤；b)将黏土(AR)添加到该待处理污泥的步骤；c)然后是通过搅拌以此方式添加了絮凝剂的该污泥的絮凝步骤，以便形成絮体和水性溶液的混合物；d)然后是机械分离在先前步骤中形成的该絮体和该水性溶液的步骤；e)然后是回收形成经处理的污泥的该水性溶液和该絮体的步骤；AR AR AC。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及使用至少一种阳离子型淀粉和一种黏土用于增稠或脱水污泥的方法。现有技术对由人类的和工业的活动产生的污水的处理导致污泥产生。总而言之，待处理的污泥主要由水组成，其中有机质是充分分散的。这一污泥经历用于机械分离污泥中包含的有机质和水的一个操作。这些操作包括在增稠方法中，其中通常在排水台上或通过浮选法来进行机械分离的步骤；或另外包括在污泥脱水方法中，该污泥脱水方法通常使用离心、压滤机或带滤机技术。这些方法目的在于获得具有高水平的干燥度的浓缩污泥，这就是说目的在于尽可能多地浓缩污泥的固体粒子，并且消除产生的水。然后，由此处理的污泥取决于其来源被运输至填埋场、用于农业散布的地点、或焚烧地点。用于增稠或脱水污泥的当前方法需要将絮凝剂添加至待处理的污泥中。这将具有产生处于分散在水中的絮体形式的浓缩有机质的效果。然后通过先前提到的机械分离操作，将这些絮体与产生的水分离。然而，在它们的分离过程中，后者会强加机械应力到形成的絮体上，并且因此这些絮体必须具有足够的机械强度，以使得能够耐受这些应力。为此目的，目前主要将聚丙烯酰胺型的聚合物用于工业。这是因为事先通过这些聚合物絮凝的浓缩污泥通常具有高水平的干燥度。此外，絮体具有非常高的强度并且由此易于进行机械增稠或脱水操作。尽管这样，仍存在与它们的使用相关联的各种问题。首先，从一种单体即丙烯酰胺制造这些聚合物，通过2001年8月6日的指令67/548/EEC的第28次技术进步改编(the28thAdaptationtoTechnicalProgress(APT)ofDirective67/548/EEC)，丙烯酰胺被添加到统一的欧洲分类的附件I(AnnexIoftheharmonizedEuropeanclassifications)中，其中它被值得注意地分类为当摄入时有毒，并且易于引起基因突变或癌症。因此与制造和使用丙烯酰胺有关的风险是不能否认的。在聚合物中痕量单体的存在还引起了关于使用聚丙烯酰胺的众多争论，尤其是在某些国家，诸如德国。此外，使用聚丙烯酰胺用于污泥处理(当将其用于使絮体与水分离时)倾向于堵塞过滤机。另一问题是，这些聚丙烯酰胺还相对昂贵。另一解决方案是使用阳离子型淀粉代替聚丙烯酰胺。这些产品具有从淀粉——一种可再生资源制造的优点。这些淀粉基絮凝剂使得与聚丙烯酰胺相关联的问题得以解决，到目前为止，它们更廉价，并且通常由对人类或他们的环境具有更小毒性的产品制造。另一优点是，在用于通过过滤分离絮体和水的步骤中，当这些阳离子型淀粉用作絮凝剂时，观察到过滤机没有堵塞，这和使用聚丙烯酰胺时不一样。然而，与使用聚丙烯酰胺获得的那些相比，使用这些阳离子型淀粉形成的絮体具有非常低的强度。这对于具有低阳离子度的阳离子型淀粉更是如此。与使用聚丙烯酰胺时相比，在增稠或脱水步骤结束时获得的浓缩污泥还有具有更低水平的干燥度的缺点。文件WO93/02967描述了一种用于脱水包含从脱墨方法产生的墨水的污水的方法，其中通过添加第一阳离子絮凝剂执行第一絮体形成步骤，然后是通过添加一种阳离子型胶体执行第二絮凝步骤。虽然絮凝剂可以是阳离子型淀粉，但是絮凝剂优选地是合成有机聚合物。根据一个变型，阴离子型胶体是基于阴离子型黏土。根据示例性实施例，一种黏土与一种合成阳离子型聚合物以4比1的重量比一起使用(见第11页，第13-16行：100ppm膨润土比25ppm二烯丙基二甲基氯化铵均聚物)。然而，由于黏土的低利用率和其相对高的成本，这种方法不完全令人满意。文件JP2010-36085就此而言描述了一种用于处理污泥的方法，该方法使用向污泥添加膨润土的第一步骤，然后是向添加了膨润土的污泥添加硫酸铝与淀粉的阳离子型聚合物和丙烯酰胺的的阳离子型聚合物的混合物并进行混合的第二步骤，然后是向已经添加了该混合物的污泥添加硫代硫酸钠并进行混合的第三步骤，然后是第四絮凝步骤，然后是第五分离步骤。添加硫代硫酸盐使得有可能改进已经添加有其他絮凝剂的污泥的絮凝。在这个文件中没有关于黏土/阳离子型淀粉的重量比的指示。专利US5,543,056描述了一种用于使用黏土和一种天然阳离子型聚合物诸如阳离子型淀粉作为凝结剂来制造可饮用水的方法。该文件指示：对于处理可饮用水，当天然阳离子型聚合物：黏土的重量比在大约1∶5与大约1∶20之间时，凝结更有效。
技术实现思路
因此当前仍然需要寻找不使用聚丙烯酰胺或使用少量使用聚丙烯酰胺并且能够容易地实现的污泥增稠或脱水方法。这些方法必须也使得有可能获得具有高水平的干燥度的污泥，并且在这种方法过程中形成的絮体必须具有足够的机械强度，以允许容易地机械分离絮体和水。这正是本专利技术使得有可能的，本专利技术涉及一种用于增稠或脱水污泥的方法，至少包括：a)将阳离子型淀粉(AC)添加到待处理的污泥的步骤；b)将黏土(AR)添加到待处理的污泥的步骤；c)然后是通过搅拌已经以此方式添加了絮凝剂的污泥的絮凝步骤，以便形成絮体和水性溶液的混合物；d)然后是机械分离在先前步骤中形成的絮体和水性溶液的步骤；e)然后是回收形成经处理的污泥的水性溶液和絮体的步骤；其中表示为干重的重量比(R)mAR/(mAR+mAc)是在0.01与0.5之间，有利地范围是从0.02至0.25并且优选地是从0.03至0.19；并且其中步骤a)和b)同时进行或以任何顺序逐一进行。以选定重量比使用一种黏土连同一种阳离子型淀粉的这种方法使得有可能非常显著地增稠或脱水待处理的污泥。此外，絮体具有高机械强度，这使得该方法，尤其是在其机械分离步骤中，相比于仅使用阳离子型淀粉的类似方法特别易于执行。专利技术详细说明本专利技术涉及一种用于处理污泥的方法，更确切地说涉及一种增稠或脱水方法，其中使用了不同的污泥絮凝剂，也就是说，主要是阳离子型淀粉(AC)以及少量黏土(AR)。应当指明，关于在本申请中给定的范围，根据使用，术语“在X与Y之间”将极限值X和Y从范围排除，而术语“从X至Y”则将极限值X和Y包括在该范围内。在本专利技术的背景下所用的阳离子型淀粉可以从任何类型的天然的或杂交来源的原淀粉中得到，包括从经历了基因突变或基因操作的植物生物体中衍生的淀粉。所述淀粉尤其可来源于以下各项：马铃薯、具有高支链淀粉含量的马铃薯(糯马铃薯)、小麦、具有高支链淀粉含量的小麦(糯小麦)、玉米、具有高支链淀粉含量的玉米(糯玉米)、具有高直链淀粉含量的玉米、水稻、豌豆、大麦或木薯、可以从以上中得到的切块或部分、以及上述的产品中的至少任何两种的任何混合物。具体地，阳离子型淀粉有利地是从玉米淀粉、小麦淀粉、糯玉米淀粉或是从马铃薯淀粉、优选地是从马铃薯淀粉或糯玉米淀粉、最优选地是从马铃薯淀粉获得。对这一原淀粉的选择影响了例如其最终分子量和支化度，这关系到直链淀粉和支链淀粉的含量。可根据本领域的普通技术人员所熟知的方法中的一种，使用如在“淀粉化学与技术(StarchChemistryandTechnology)”-卷II-第XVI章-R.L.惠斯勒(Whistler)以及E.F.帕斯卡尔(Paschall)-学术出版社(AcademicPress)(1967)中所述的阳离子试剂进行该阳离子化反应。将该淀粉引入有这些试剂存在的反应器中。优先地，在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增稠或脱水污泥的方法，至少包括：a)将阳离子型淀粉(AC)添加到该待处理的污泥的步骤；b)将黏土(AR)添加到该待处理的污泥的步骤；c)然后是通过搅拌已经以此方式添加了絮凝剂的该污泥的絮凝步骤，以便形成絮体和水性溶液的混合物；d)然后是机械分离在先前步骤中形成的该絮体和该水性溶液的步骤；e)然后是回收形成经处理的污泥的该水性溶液和该絮体的步骤；其中表示为干重的重量比(R)mAR/(mAR+mAC)在0.01与0.5之间，有利地范围是从0.02至0.25并且优选地是从0.03至0.19；并且其中步骤a)和b)同时进行或以任何顺序逐一进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 FR 14509551.一种用于增稠或脱水污泥的方法，至少包括：a)将阳离子型淀粉(AC)添加到该待处理的污泥的步骤；b)将黏土(AR)添加到该待处理的污泥的步骤；c)然后是通过搅拌已经以此方式添加了絮凝剂的该污泥的絮凝步骤，以便形成絮体和水性溶液的混合物；d)然后是机械分离在先前步骤中形成的该絮体和该水性溶液的步骤；e)然后是回收形成经处理的污泥的该水性溶液和该絮体的步骤；其中表示为干重的重量比(R)mAR/(mAR+mAC)在0.01与0.5之间，有利地范围是从0.02至0.25并且优选地是从0.03至0.19；并且其中步骤a)和b)同时进行或以任何顺序逐一进行。2.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于表示为干重的该重量比(R)mAR/(mAR+mAC)的范围是从0.05至0.17。3.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于该阳离子型淀粉(A)是通过利用一种阳离子型试剂进行的阳离子化反应获得的，该阳离子型试剂包含氮并且具有范围是从0.1％至7％、有利地是从0.5％至6％、优选地是从1％至5％的固定氮重量百分比。4.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于该阳离子型淀粉获得自玉米淀粉、小麦淀粉、糯玉米淀粉，或获得自马铃薯淀粉，优选地获得自马铃薯淀粉或糯玉米淀粉，最优选地获得自马...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·克劳泰尔阿尔温，M·卡尔，
申请(专利权)人：罗盖特公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR