[發(fā)明專利]一種利用城市污泥和冶煉礦渣制備無機(jī)纖維的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210277737.9
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN104003613A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭小鵬;陳均志;鄭融
• 申請（專利權(quán)）人: 上海榕新實業(yè)有限公司;上海潔聯(lián)環(huán)保科技有限公司;陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C03B37/00
• 分類號: C03B37/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種城市污泥和冶煉礦渣的資源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供一種以城市污泥和冶煉礦渣無害化和高附加值處理技術(shù)，尤其涉及一種以城市污泥和冶煉礦渣制備無機(jī)纖維的方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市人口急劇增加，我國500萬人口以上的城市已有10座，而人口超過1000萬的城市已有上海、北京、重慶、武漢、天津4座。隨著城市的擴(kuò)大，使得城市用水和污水排放量也急劇增加。而城市污泥問題伴隨著城市化的進(jìn)程而產(chǎn)生，污泥排放量通常占污水總量的0.5%至1%。據(jù)2010年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計資料顯示，我國已累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠2832座，污水處理能力達(dá)1.25×108m3/d，每天產(chǎn)生濕污泥達(dá)到17.5萬噸，年產(chǎn)生濕污泥6387.5萬噸。專家預(yù)測，2020年全國的污水排放量將達(dá)到5.36×108m3/d，污泥排放量將達(dá)24000萬噸以上。通常污泥的處理與處置費用約占污水處理總費用的30%～40%，因此，如何妥善處置這些數(shù)量日益龐大、高度集中的有機(jī)固體廢棄物，是污水處理廠最頭痛的問題之一。

我國前些年在城市污水處理中一直存在“重水輕泥”傾向，對污泥的處理處置長期沒有引起足夠的重視，其投資僅占污水處理廠總投資的20%左右。絕大多數(shù)的污水處理廠沒有配備污泥處理設(shè)施，污泥的規(guī)范化處置率不到20%，大部分是采用粗礦的填埋法。但因污泥含水率過高，在運輸和填埋過程中容易變質(zhì)發(fā)臭。廣州市在2003年建起了國內(nèi)第一個污泥綜合處置廠，由于污泥運輸、裝卸、存儲和處理未能完全封閉作業(yè)，導(dǎo)致工廠向外散發(fā)惡臭，周邊居民苦不堪言，廣州市人大代表曾連續(xù)四次就該廠氣體污染問題提出意見和建議，要求將其關(guān)閉。甚至有一些農(nóng)戶將污泥直接拉到田里做有機(jī)肥，隨意大量施用污泥容易導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境和衛(wèi)生風(fēng)險。因此對污泥的減量化和去污染化處理將是我國未來城市環(huán)保發(fā)展趨勢，許多環(huán)境保護(hù)工作者對城市的污泥進(jìn)行了多項綜合利用的研究。

如(專利CNll09850，CNl01429006，CNl01514112)是利用城市污泥制備陶粒，專利(專利CNl413939，CNl01058501)則是利用城市污泥制磚，其制備方法一般需要添加粘土、粉煤灰等其它原料，其制備過程需經(jīng)過干燥、攪拌、造粒、烘干、培燒等多種復(fù)雜工序，且大多作為建筑、土木施工中利用，附加值相對較低。

中國專利CN101321879提出一種燒結(jié)原料的造粒方法，即采用含鐵粉塵、淤泥直接或?qū)⑵渑c石灰淤泥、粉狀焦炭等的混合物制備造粒粒子回用燒結(jié)工序的方法，該發(fā)明可有效的利用含鐵粉塵或淤泥。但上述工序較為復(fù)雜，且僅限于冶金行業(yè)，對污泥的處理量有限。

也有報道采用石灰混合固化處理法，其具有高效、經(jīng)濟(jì)、運行費用低的優(yōu)勢，可改善儲存和運輸條件，避免滲濾液泄漏，降低含水率等優(yōu)點。采用石灰處理后的污泥，主要固相成分為含Ca相(如CaCO3、Ca(OH)2和CaO等)、木質(zhì)纖維、毛發(fā)和有機(jī)質(zhì)等，其再處理方式多為填埋和焚燒處理，一方面不可避免的對環(huán)境造成二次污染，另一方面占用土地，其中含有的大量有用組成被白白浪費。

目前，我國的鋼產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，但由于煉鐵煉鋼技術(shù)尚不夠先進(jìn)，因而各鋼鐵企業(yè)每年都會產(chǎn)生大量的、不同種類的冶金礦渣。據(jù)統(tǒng)計，目前我國冶金工業(yè)固體廢棄物年產(chǎn)生量約4.3億噸，綜合利用率僅為18.03%。其中工業(yè)尾礦產(chǎn)生量為2.84億噸，利用率1.5%；高爐渣產(chǎn)生量7557萬噸，利用率65%；鋼渣產(chǎn)生量3819萬噸，利用率10%；化鐵爐渣60萬噸，利用率65%；塵泥1765萬噸，利用率98.5%；自備電廠粉煤灰和爐渣494萬噸，利用率59%；鐵合金渣90萬噸，利用率90%。這些未得到利用的冶金礦渣長期堆放未及時綜合利用，一方面會造成冶金礦渣逐漸失去活性難以再利用，另一方面冶金礦渣的堆放要占用大量土地，并會嚴(yán)重污染環(huán)境。