[發(fā)明專利]一種利用污泥制備空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法

有效

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• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107056236B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東;徐龍;張豪
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B41/87;C05G1/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 吳維敬

一種利用污泥制備空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法，包括如下步驟：取剩余污泥，加過磷酸鈣、硅藻土、納米鈦酸鈣和雙氧水，攪拌均勻，加熱，再噴射加入零度含有納米鈦酸鈣的混合酸溶液，分離，得到固體A和液體A；將固體A浸泡于水中，調(diào)整pH值，得到液體B和固體B；液體A和液體B混合，攪拌反應(yīng)，調(diào)pH值，得到固體C和液體C；將液體C中加入催化劑，光輻照下，攪拌反應(yīng)，分離，得到固體D和復(fù)合肥；固體B和固體C混合球磨，制成泥坯，加壓成型，干燥，得陶瓷磚坯料；固體D分散于堿溶液中，浸涂于陶瓷泥坯料的表面，煅燒，得到陶瓷磚。本方法污泥中各成分均得以利用，無二次污染，制備的凈化空氣功能的瓷磚磚和復(fù)合肥成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用污泥制備空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法。

背景技術(shù)

污泥的處理一直是水處理行業(yè)的難題。目前，對于剩余污泥的處理方法主要有土地利用、衛(wèi)生填埋和焚燒等方法。這些方法有的存在著環(huán)境安全隱患，有的成本高。污泥中含有大量的有機(jī)物，這些有機(jī)物以生物殘?bào)w為主，富含蛋白質(zhì)和銅鋅鐵等金屬元素，其中的很多成分都是寶貴的資源。因而，積極探討污泥的綜合利用方法，變廢為寶，是污泥處置的最好出路。但是，污泥中同時含有大量的重金屬等有害物質(zhì)，利用污泥時必須加以凈化去除有害物質(zhì)。

空氣污染已成為全球性問題，無論是室內(nèi)還是室外，空氣中的甲醛、苯系物、顆粒物質(zhì)、重金屬等有害物質(zhì)會隨著人們的呼吸作用和皮膚進(jìn)入人的體內(nèi)，嚴(yán)重危害人體健康。為了治理空氣污染，已有很多空氣凈化器、凈化瓷磚等空氣凈化產(chǎn)品開發(fā)出來，但大都成本高，凈化效果不是很理想。

利用污泥生產(chǎn)瓷磚和地磚已有報(bào)道，李淑展等（李淑展，施周，謝敏，污水廠污泥制地磚及其性能，硅酸鹽學(xué)報(bào)，2007,35（2）：251～254）將烘干的污泥粉和高嶺土等混合按常規(guī)方法燒制了污泥地磚；陳嵐嵐等（陳嵐嵐，顏桂煬，劉秀萍，陳慶華，不同污水處理廠脫水污泥燒制建筑瓷磚的初步研究，福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,24（4）：61～65）將干燥的污泥粉添加到黏土中，再加入一定量的三聚磷酸鈉和白膠，加壓制成磚坯，在隧道窯中燒制建筑用瓷磚。這些方法雖然基本滿足了地磚、瓷磚標(biāo)準(zhǔn)要求，同時對污泥中的重金屬進(jìn)行了一定比例的固化，但是，這些方法存在如下問題：1、污泥的添加量有限，需要大量的黏土、高嶺土等粘結(jié)材料；2、污泥中有用物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、纖維素、木質(zhì)素等有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等營養(yǎng)元素沒有提取，都燒掉了，消耗能源，污染大氣，同時也影響磚的品質(zhì)；3、現(xiàn)有方法制備的僅僅是普通磚，沒有特殊功能，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都不高。

為了安全地綜合利用城市污水處理廠的剩余污泥，降低空氣凈化陶瓷材料的制備成本，同時得到復(fù)合肥料，本發(fā)明公開了一種利用剩余污泥制備具有空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的，是提供一種利用污泥制備空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法。本方法中污泥各成分均得以利用，無二次污染，制備的凈化空氣功能的瓷磚成本低，具有很高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

采用的技術(shù)方案是：

一種利用污泥制備空氣凈化功能陶瓷磚和復(fù)合肥的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)取新鮮的剩余污泥，調(diào)整含水率80～88%，加入污泥質(zhì)量的5%～10%的過磷酸鈣、10～30%的硅藻土、0.1%～1%的納米鈦酸鈣和5%～10%的質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水，攪拌均勻，加熱到微沸10～20min；同時，按污泥質(zhì)量和酸溶液體積比為1Kg:1L的比例取含硫酸0.1-0.5mol/L和硝酸0.2-1mol/L的混合酸溶液，加入污泥質(zhì)量0.1%的納米鈦酸鈣粉體，混合分散均勻，配制成納米鈦酸鈣-混合酸的懸濁液，冷凍至0℃，用高壓噴槍，以50-200m/s的液流速度，噴入上述微沸的污泥料液中，噴射攪拌均勻，固液分離，得到固體A和液體A；

2)向步驟1得到的固體A中加水至固體剛好完全浸沒，攪拌均勻，用氫氧化鉀溶液調(diào)整pH值11～12，加熱到80～90℃浸泡1h，補(bǔ)加氫氧化鉀溶液，使得混合料液的pH值保持在11～12之間，固液分離，得到液體B和固體B；