[發(fā)明專利]一種利用高含水污泥制備陶粒的方法

無效

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• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103073264A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 趙明銀;趙譽;王新朝
• 申請（專利權）人: 河南華天環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 涂連梅

技術領域

本發(fā)明屬于環(huán)境技術領域，涉及固體廢棄物的資源化利用，尤其涉及一種利用高含水污泥制備陶粒的方法。

背景技術

市政污泥，主要指污水處理后的附屬品，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均值體，其成分會因經(jīng)濟發(fā)展水平、生活習慣以及季節(jié)變化等因素產(chǎn)生不同程度的變化。隨著我國城市化進程的加速，城市污水處理率逐年提高，污水處理廠產(chǎn)生的污泥排放量與日俱增。從污水處理廠重力沉淀池排出的污泥其含水率在90%以上，必須要經(jīng)過機械脫水之后才能達標排放。GJ3025-1993《城市污水處理廠污水污泥排放標準》中明確規(guī)定：在廠內經(jīng)穩(wěn)定處理后的城市污水處理廠污泥宜進行脫水處理，其含水率宜小于80%。近年來，考慮到污泥在這個濕度下仍然易滋生微生物，有將該標準提高到60%以下的趨勢（參見《城市污水廠污泥處理處置技術規(guī)范(征求意見稿)》）。然而，即便是含水率在60%以下的市政污泥，其中還含有很多重金屬、有機物等有毒有害物質，如僅用填埋、堆肥等簡單方式處置極易造成土地的二次污染。因此如何無害化、減量化、資源化處置市政污泥已成為環(huán)保行業(yè)乃至各級政府的重要工作之一。

有研究表明，市政污泥的主要成分與粘土類原料比較接近，以其為主料制作陶粒能夠實現(xiàn)城鎮(zhèn)固體廢棄物的減量化、無害化和資源化，無疑是目前最好的處理方式。利用市政污泥制作陶粒，目前主要有兩種工藝：（1）濕法制陶????宜首先將污泥干化至含水率在60%以下，并添加一定量的輔料和添加劑，混合均勻后燒結（參見《城市污水廠污泥處理處置技術規(guī)范(征求意見稿)》第14.3節(jié)，制陶粒）。也有文獻記載使用含水率為75%-85%的污泥進行濕法制陶。但是，含水率低于85%的污泥已呈半固態(tài)狀（圖1是含水率為85%的污泥照片），早已喪失流動性。同時，由于污泥中還含有大量頭發(fā)、絮狀物等雜質，在這種狀態(tài)下加入配料，攪拌起來非常困難，靠機械力很難使它們混合均勻。原料混合不均會直接影響陶粒的燒結成品率，燒制后的陶粒易開裂且易形成空腔，致使其硬度、外觀達不到要求。此外，由于原料含水率較高，燒制時就需要反復烘干，生產(chǎn)周期隨之被拉長。另一方面，含水率在60%-85%的污泥黏性較強，對攪拌混合設備要求較高（比如要增大功率），直接增加了生產(chǎn)成本。（2）干法制陶????先將從污水處理廠排出的市政污泥烘干成絕干泥，粉碎、研磨成小于200目的粉末，與其它配料混勻后加水調制、成型、燒制。干法制陶時，原料在粉末狀態(tài)下混合，操作起來雖然比濕法混合容易很多，但仍然很難實現(xiàn)徹底混勻。更重要的事，原料需要經(jīng)歷兩次烘干和一次粉碎處理，需要加大設備投入，這無疑會增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內容

基于現(xiàn)有技術所存在的種種問題，本發(fā)明提供了一種利用高含水污泥制備陶粒的方法。

為達上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案：一種利用高含水污泥制備陶粒的方法，包括以下步驟：1）將污泥含水率調節(jié)至90-99.6%，加入配料，攪拌均勻；2）將攪拌均勻的混合泥漿脫水干化，得混合泥餅，對混合泥餅進行造粒成型、高溫燒結，即得陶粒成品。

以重量計，20-40份絕干污泥所需配料為：氯化亞鐵3-8份、粉煤灰30-50份、氯化鎂3-8份、200目以上的電石渣或石灰2-5份、廢鋼渣或鋁礬土10-20份。

所述步驟2）中，脫水干化將混合泥餅的含水率降低至20~60%。

所述步驟2）中，利用高壓板框對混合泥漿進行壓濾脫水，然后送至污泥干燥棚干化。

從污水處理廠重力沉淀池排出的污泥含水率在90-99.6%，呈流體狀態(tài)，具有很好的流動性，可以直接利用。對于其他來源的污泥，若含水率低、流動性差，可以通過加水來提高其含水率，滿足90-99.6%的含水率要求后亦適用本發(fā)明的方法。圖2是含水率為90%的污泥照片，事實上，污泥含水率在90-99.6%之間變化時，其外觀狀態(tài)看起來都比較接近。本發(fā)明以其為初始原料，往里面投加配料后通過簡單攪拌就可使各原料混合均勻。脫水干化將混合泥餅的含水率降低至20~60%，既有助于成型，又降低了燒制難度（含水率太高，燒制時間長且陶粒易炸裂）。配料中，氯化亞鐵、氯化鎂能夠促進水分從污泥中析出；粉煤灰、電石渣或石灰在壓濾時可以起到支撐作用，有助于壓濾的順利進行；此外，粉煤灰還是構筑陶粒骨架的重要成分，可以提升陶粒的支撐強度。

本發(fā)明中，由于原料的混合均勻性大幅度提升，成品率也隨之提高，在95%以上。同時，與傳統(tǒng)的干法制陶相比，本發(fā)明的能耗低，節(jié)約了烘干、粉碎設備，具有較高的經(jīng)濟效益，真正為市政污泥的處理找到了出路。

附圖說明