[發(fā)明專利]一種污泥制備高質(zhì)量輕質(zhì)骨料及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810531413.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108585568B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋玉武;呂世鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué);濟(jì)南環(huán)優(yōu)環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B18/02
• 分類號(hào): C04B18/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發(fā)明提供一種污泥制備高質(zhì)量輕質(zhì)骨料的方法，包括：1)將污泥、植物纖維、生石灰和水玻璃混合均勻，微波加熱制球，得污泥球；2)將上述污泥球噴涂防水劑后，用包覆材料土對(duì)污泥球進(jìn)行包覆，干燥，即得。對(duì)利用植物纖維吸收水分和添加輔料的污泥進(jìn)行微波加熱固化成球后，利用噴涂技術(shù)對(duì)污泥球球團(tuán)外表進(jìn)行噴涂包覆材料。利用乳液包覆污泥團(tuán)球后在800W微波加熱1分鐘或者在干燥條件下晾干，利用活性粉末混凝土包覆后的污泥團(tuán)球放倒?jié)穸容^大的環(huán)境下靜置。這樣完全可以制備高性能的輕質(zhì)骨料，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用。步驟簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污泥資源化領(lǐng)域，特別涉及一種利用污泥、植物纖維和包覆料制備高質(zhì)量混凝輕質(zhì)骨料方法。

背景技術(shù)

污泥是治理污水的伴生產(chǎn)物，目前數(shù)量非常龐大，2016年我國(guó)產(chǎn)生3000～4000萬(wàn)噸的市政污泥，預(yù)計(jì)2020年將產(chǎn)生6000～9000萬(wàn)噸的市政污泥，污泥含水率高，顆粒較細(xì)，脫水困難，運(yùn)輸成本高，填埋占地面積大，有機(jī)成分含量高，容易產(chǎn)生異味。污泥中含有氮、磷等成分，還含有銅、鋅等重金屬離子和鹽類，污泥如果安置或使用不當(dāng)，會(huì)污染土地，造成耕地退化，污染地下水，直接威脅人類的生物鏈，造成二次污染。

城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。焚燒法的技術(shù)與設(shè)備復(fù)雜，能耗大，投資高，并伴有大氣污染問(wèn)題；填埋法受到用地的限制；投海會(huì)污染海洋，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈會(huì)造成威脅，國(guó)際公約已明令禁止；用堆肥法處理后的城市污泥可進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用，但處理不當(dāng)會(huì)造成土壤板結(jié)等不良反應(yīng)。

污泥常用的制備輕質(zhì)骨料或者制備陶粒，是把污泥干燥除水后利用污泥粉體或者利用高溫?zé)Y(jié)制備，這種方法耗能高。

論文《利用不同含水率污泥制備復(fù)合高性能輕骨料的研究》表明：在確定不同干化程度濕污泥直接與粉煤灰頁(yè)巖混合制備輕骨料料球的摻量后，研究了不同含水率的污泥對(duì)輕骨料性能的影響，分析了導(dǎo)致輕骨料膨脹率、顆粒強(qiáng)度和吸水率變化的原因。結(jié)果表明:污泥含水率為60％時(shí)，制備料球的直接摻入量可以達(dá)到52％，污泥含水率為65％～70％，焙燒溫度為1 160℃，制備的輕骨料1h吸水率小于2.0％、顆粒強(qiáng)度分別為8.5、8.9MPa，達(dá)到高性能輕骨料的要求。

論文《用含重金屬的污泥燒制輕骨料并應(yīng)用于透水混凝土路面磚》利用電子工業(yè)所產(chǎn)生的含重金屬無(wú)機(jī)污泥，應(yīng)用包芯造粒的概念，將有害污泥包裹于坯料中心，通過(guò)滾動(dòng)造粒在坯料外表形成一層頁(yè)巖礦土被覆層，經(jīng)過(guò)干燥與高溫?zé)Y(jié)成為陶粒；拌合水泥砂漿成型透水路面磚。研究發(fā)現(xiàn)，含重金屬污泥直接燒結(jié)時(shí)，坯體表面難以玻化封住氣體、形成多孔輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。若以污泥/頁(yè)巖混合，按重量比1∶1做成坯料，坯料外層再包裹1mm厚頁(yè)巖粉末，在1150℃時(shí)經(jīng)過(guò)25min的燒結(jié)，可以生產(chǎn)出發(fā)泡良好、比重為1.2的陶粒，有害重金屬符合TCLP溶出標(biāo)準(zhǔn)。

但現(xiàn)有的燒結(jié)法制備的污泥基輕質(zhì)骨料都存在能耗高、環(huán)境危害大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本發(fā)明提供一種利用污泥、植物纖維和包覆料制備高質(zhì)量再生骨料方法，其產(chǎn)品可以用作輕質(zhì)骨料制備輕質(zhì)混凝土材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種污泥制備高質(zhì)量輕質(zhì)骨料的方法，包括：

1)將污泥、植物纖維、生石灰和水玻璃混合均勻，微波加熱制球，得污泥球；

2)將上述污泥球噴涂防水劑后，用包覆材料土對(duì)污泥球進(jìn)行包覆，干燥，即得；

所述的植物纖維由水稻秸稈或玉米稈經(jīng)干燥、粉碎、過(guò)80-150目篩而得。

現(xiàn)有的污泥制輕骨料主要存在能耗高和污泥需除臭的問(wèn)題，為此，本申請(qǐng)通過(guò)將污泥干化和包覆相結(jié)合的方式，有效提高了干化污泥球的強(qiáng)度；同時(shí)，利用微波干燥與植物纖維摻雜相配合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污泥臭氣吸收和阻滯外溢，有效降低了污泥干化過(guò)程中臭氣的排放量。