[發明專利]利用污泥燒制陶粒的方法

無效

• 申請號: 200710175674.5
• 申請日: 2007-10-10
• 公開（公告）號: CN101407408A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 姜永海;席北斗;張玲;蘇婧;李鳴曉
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于固體廢物處理及資源化領域，具體的涉及一種利用污泥生產陶粒的方法，同時又是對污泥進行資源化和無害化處理的一種方法。

背景技術

隨著各地城市污水處理設施的興建及污水處理率的提高，污泥的產生量越來越大。目前主要的污泥處置方法有土地利用、衛生填埋、焚燒處理和水體消納等幾種。土地利用存在重金屬污染的風險；衛生填埋對污泥的土力學性質要求較高，且需要進行預干燥和地基防滲處理；焚燒因其高昂的能耗和處理費用而不能廣泛應用。

由于以上這些污泥的處理方式都存在著一定的缺陷，因此如何采用適當的方法處理污泥，又能達到資源化與無害化的目的，已經成為人們的主要研究方向。已有發明報道采用污泥燒輕質制陶粒的方法，為處理污泥提供了思路。陶粒作為一種建筑輕骨料，用它可以代替傳統碎石和鵝卵石等制成輕集料混凝土產品如空心砌磚、輕質板材等。但是已有的發明中存在著沒有把污泥作為主要燒結原料和燒結后的陶粒在使用時有重金屬溶出問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用污泥燒制陶粒的方法，以實現對污泥的無害化與資源化處置，解決污泥直接填埋而帶來的環境污染問題，使燒結的制品可以作為建筑材料和吸附凈化使用，并使其制備經濟可行，便于普遍推廣。

為實現上述目的，本發明提供的利用污泥燒制陶粒的方法，是由脫水污泥烘干、原料混合、加壓造粒、預熱、高溫燒結、冷卻等步驟組成。

具體地說，本發明提供的利用污泥燒制陶粒的方法，其流程是：

將污泥烘干，按重量百分比：污泥50％、粉煤灰20-30％、沸石5-10％，其余為粘土，混和均勻造粒后，于300-350℃預熱25-30分鐘，再于1050-1250℃燒結10-15分鐘。

本發明具有如下優點：

1、本發明所采用的原料主要是污水廠產生的污泥，并且在原料配比方面所占的比例較大，符合盡量多用廢棄物的原則，經過合理的配比燒結的產品具有輕質、高強、耐火、防水和耐沖擊等多項優點。

2、本發明采用先對脫水污泥烘干，然后與其他原料混加壓造粒的工藝，避免了由于先造粒后干燥的工藝產生成品開裂的現象，提高產品強度與耐沖擊性。

3、本產品除了可以用于建筑骨料外，還可以用于生產、生活用水的過濾和生物法處理污水的填料。

4、本發明開發了一種高效的沸石粉助溶劑，能與粘土形成協同助熔作用，降低煅燒的熔點，對燒結后的陶粒進行測試，重金屬浸出濃度低，燒結的陶粒在使用中不產生二次污染，并且其價格比較合理，適合普遍應用，所以本發明技術是一種環保經濟的方法，為其普遍推廣打下了堅實的基礎。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程示意圖。

具體實施方式

根據本發明的技術方案，燒制陶粒的工藝流程如圖1所示，由脫水污泥烘干、原料混合、加壓造粒、預熱、高溫燒結、冷卻等步驟組成。即先將污泥脫水烘干后，與其他原料混合加壓造粒進行燒制，能有效避免開裂顯現，抗壓性增強。

本發明燒制陶粒的原料按重量百分比為：污泥50％、粉煤灰20-30％、沸石5-10％，其余為粘土，混和均勻造粒后；預熱溫度為300-350℃，時間為25-30分鐘；燒結溫度為1050-1250℃，時間為10-15分鐘。

本發明燒制的陶粒中，由于加入了含堿金屬含量高的沸石，能與其中的粘土形成協同助熔作用，降低熔點，更易于燒結，性能更好。

實施例1

本實例原料采用脫水污泥，作為原料的污泥含水率為75％-85％，容重為0.85-1.25g/cm³。污水處理廠的污泥根據所處理的污水不同重金屬含量也不同，本研究的取得污泥重金屬干基含量為：Cu?281.3mg/kg、Zn601.7mg/kg、Pb?166.6mg/kg、Cd?2.1mg/kg、Cr?94.8mg/kg、Ni?65.6mg/kg、Hg?1.7mg/kg、As?7.53mg/kg。

其工藝是先將脫水污泥烘干，然后與粉煤灰、粘土和沸石粉混合后加壓造粒，燒結成成品。燒制陶粒時按重量百分比為：污泥50％、粉煤灰25％、粘土15％，沸石粉10％。預熱溫度為350℃，時間為30分鐘；燒結溫度為1150℃，時間為15分鐘。燒制時混合熔點降低，更易于燒結，陶粒更致密，無開裂現象，性能更好。

實施例1制備的陶粒作重金屬的浸出試驗和相關性能檢測，其結果分別參見表1和表2。

表1陶粒浸出試驗