[發(fā)明專利]一種重金屬工業(yè)污泥和城市污泥協(xié)同處置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810668698.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108866322B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉牡丹;劉勇;周吉奎;馬致遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省資源綜合利用研究所
• 主分類號(hào): C22B1/16
• 分類號(hào): C22B1/16;C22B7/00;C22B15/00;C22B23/02;C22B34/32;C22B5/10
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所有限公司 44216
• 代理人: 千知化

一種重金屬工業(yè)污泥和城市污泥協(xié)同處置的方法。所述重金屬工業(yè)污泥和城市污泥經(jīng)預(yù)先烘干后含水率分別30%~50%，按干重計(jì)，所述重金屬工業(yè)污泥中銅、鎳和鉻含量分別為1%~3%，由以下步驟組成：1）按干重計(jì)，將質(zhì)量比為50~80:20~50的重金屬工業(yè)污泥與城市污泥混勻；2）步驟1）的混合料點(diǎn)火4~10min，燒結(jié)30min~60min，得到燒結(jié)料；3）按步驟2）燒結(jié)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3%~10%添加還原劑，在1400℃~1600℃熔煉20min~60min，分別獲得金屬錠和尾渣。本發(fā)明可同時(shí)實(shí)現(xiàn)重金屬工業(yè)污泥和城市污泥的減量化、無(wú)害化和資源化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬危固廢物環(huán)保處理及資源再生領(lǐng)域，涉及一種重金屬工業(yè)污泥和城市污泥協(xié)同處置的方法。

背景技術(shù)

重金屬工業(yè)污泥是金屬加工及表面處理行業(yè)產(chǎn)生含銅、鎳、鉻、鉛、鋅等重金屬的工業(yè)固體廢棄物，是一種兼具資源利用和環(huán)保危害的高值危固廢物，對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化資源化是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然要求。目前，圍繞其資源化形成了4種方法：1、固化法，該法應(yīng)用廣泛，但增容率高，重金屬無(wú)法回收，長(zhǎng)期固化效果不穩(wěn)定。2、浸出法，該法原料適應(yīng)性廣，金屬回收率較高，但流程長(zhǎng)、成本高、新廢水量大。3、焙燒法，該法減量化效果明顯，但要求原料重金屬含量高，金屬回收種類有限、成本高。4、材料化技術(shù)，將重金屬污泥協(xié)同制成磁性材料、肥料、水泥等，該法尚處于探索階段，要求污泥重金屬含量低。

城市污泥是污水處理過(guò)程的副產(chǎn)物，含有氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大量有機(jī)質(zhì)，具備制造肥料和作為燃料的基本條件；然而污泥中又含有大量病原菌、寄生蟲(chóng)以及生物難降解物質(zhì)和重金屬離子等有毒有害物質(zhì)，容易腐爛發(fā)臭，若得不到良好的處理，必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成更嚴(yán)重的污染。傳統(tǒng)的城市污泥處理方式有填埋、堆肥、焚燒等，由于場(chǎng)地限制和安全隱患填埋已逐漸被棄用，堆肥法需解決有害組分在土壤中的積累問(wèn)題，焚燒法投資及運(yùn)行成本較高。近年來(lái)新興的城市污泥處置技術(shù)主要有制取生物柴油、高溫分解、氣化、濕式氧化和燃燒等，目前都還處在研究試驗(yàn)階段。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)處理重金屬工業(yè)污泥和城市污泥的弊端，提出一種重金屬工業(yè)污泥和城市污泥協(xié)同處置的無(wú)害資源化方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案依次由以下步驟組成：

1）按干重計(jì)，將質(zhì)量比為50~80: 20~50的重金屬工業(yè)污泥與城市污泥混勻；

2）步驟1）的混合料點(diǎn)火4~10min，燒結(jié)30min~60min，得到燒結(jié)料；

3）按步驟2）燒結(jié)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3%~10%添加還原劑，在1400℃~1600℃熔煉20min~60min，分別獲得金屬錠和尾渣。

本發(fā)明所述重金屬工業(yè)污泥和城市污泥經(jīng)預(yù)先烘干后含水率分別30%~50%，按干重計(jì)，所述重金屬工業(yè)污泥中銅、鎳和鉻含量分別為1%~3%。

所述還原劑為無(wú)煙煤或焦炭。

本發(fā)明的原理在于：1）充分利用城市污泥中有機(jī)質(zhì)燃燒產(chǎn)生熱量替代重金屬工業(yè)污泥燒結(jié)過(guò)程的燃料，完成工業(yè)污泥的燒結(jié)；2）城市污泥經(jīng)燒結(jié)后，灰分主要為SiO2和Al2O3，在熔煉過(guò)程中作為造渣劑與重金屬工業(yè)污泥中的CaO、SiO2和Al2O3形成三元低熔點(diǎn)化合物成為渣相浮于熔體表面，污泥中的重金屬及其他金屬則熔為金屬液相沉于熔體底部，兩者因比重差異經(jīng)重力沉降后分別排出，經(jīng)冷卻后分別凝固為金屬錠和尾渣。

本發(fā)明的創(chuàng)新性在于：將城市污泥與重金屬工業(yè)污泥協(xié)同處置，利用城市污泥作為重金屬工業(yè)污泥燒結(jié)過(guò)程的燃料及熔煉過(guò)程的造渣劑，同時(shí)實(shí)現(xiàn)重金屬工業(yè)污泥和城市污泥的減量化、無(wú)害化和資源化。

本發(fā)明得到的金屬錠中銅、鎳和鉻含量均高于10%，銅、鎳和鉻回收率均高于95%，尾渣中銅、鎳混合鉻含量均在0.1%左右，可作為普通固體廢棄物處理。

具體實(shí)施方式