[發明專利]一種利用污泥制備多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒

在審

• 申請號: 202111136700.X
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113896562A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 曾旭;姚國棟;趙建夫
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B18/02;C04B33/132;C04B33/135
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 李新新

本發明涉及一種利用污泥制備多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒，所述方法具體包括以下步驟：1)取預脫水處理后的污泥采用濕式氧化反應進行預處理，再進行脫水得到呈固體狀的污泥殘渣；2)取步驟1)獲得的污泥殘渣、粉煤灰、建筑垃圾及其他添加劑混合，得到混合料；3)混合料依次經造粒、干燥和燒結，制備得到多孔陶粒。與現有技術相比，本發明通過濕式氧化首先實現了污泥的減量化達到85％以上，同時降低了其中有機質的含量，避免了制備陶粒燒結過程中氣味的影響，同時實現了污泥耦合粉煤灰、建筑混凝土粉末等廢棄資源的有效利用，減少了固廢排放，產品附加值高，實現了廢棄物的高值化利用。

技術領域

本發明屬于固廢資源化技術領域，具體涉及一種利用污泥制備多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒。

背景技術

污泥是廢水處理過程產生的底部沉淀物，組成一般比較復雜，含有多種無機物和部分有機質物質，其中部分污泥含有重金屬物質。目前污泥的處理一般為先進行脫水干燥，再選擇處置方式比如回收利用、隔離填埋、無害化焚燒等方式完成。工業污泥的處理一直是一大難題，而且污泥中含有的重金屬元素也限制了其資源化利用的方式。因此研究一種新的污泥處理方法具有重大的意義。

陶粒是一種陶質的顆粒，因其密度低、筒壓強度高、孔隙率高、軟化系數高、抗凍性良好、抗堿集料反應性優異等特點，被廣泛應用于建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等領域，并且其應用領域還在繼續擴大。現有陶粒通常是采用頁巖、黏土等天然原料來燒制，隨著天然礦物資源的消耗及成本提高，目前利用污泥制備陶粒也有研究人員進行了探索和工業化研究。例如，中國發明專利(申請號：202010098061.1)公開了一種基于河道底泥制備的陶粒濾料及其方法，將底泥烘干研磨后過篩，最終篩分出供制備陶粒的底泥粉末，將底泥粉末、無機添加劑和粘接劑在球磨機均勻混合得到混合料，然后攪拌加水制成顆粒，之后干燥、預熱焙燒、燒結得到陶粒。

隨著污泥產生量的逐漸增加，且我國以煤電為主的能源形式造成了煤基固廢粉煤灰產量也隨之持續增加，實現污泥耦合粉煤灰、建筑棄土等廢棄物制備陶粒產品具有前景，還可將實現固廢的資源化利用，但目前遇到的主要問題是制備的陶粒均一性差，陶粒性能較差影響了陶粒的使用。

專利CN112573901A公開了一種利用污泥制備均質多孔陶粒的方法，包括：1)按重量份計，稱取原料：20份～70份的污泥，0～20份的粉煤灰，20份～75份的建筑棄土，量份為污泥、粉煤灰和建筑棄土總重量份的0.2％～4％的碳化硅；將污泥、可選的粉煤灰、建筑棄土、碳化硅與水混合，得到混合漿料；2)對所述的混合漿料進行濕法球磨，分離，得到球磨后的物料；3)對所述的球磨后的物料進行造粒成球，得到陶粒生球；4)對所述的陶粒生球進行干燥，燒結，得到均質多孔陶粒。與該專利相比，本發明的突出區別在于原料中的污泥是經過濕式氧化預處理的污泥殘渣，混合料的成分完全不一樣，其他也有不同

發明內容

本發明的目的就是提供一種利用污泥制備多孔陶粒的方法及得到的多孔陶粒。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種利用污泥制備多孔陶粒的方法，所述方法具體包括以下步驟：

1)取預脫水處理后的污泥采用濕式氧化反應進行預處理，再進行脫水得到呈固體狀的污泥殘渣；

2)取步驟1)獲得的污泥殘渣、粉煤灰、建筑垃圾及其他添加劑混合，得到混合料；

3)混合料依次經造粒、干燥和燒結，制備得到多孔陶粒。

步驟1)中，所述污泥采用板框壓濾機進行預脫水。

步驟1)中，預脫水處理后的污泥的含水率為70～90％，一般為80％左右。

步驟1)中，所述的濕式氧化反應溫度260～280℃，反應時間1～2h，反應壓力5～6MPa。作為陶粒原料之一的污泥殘渣，經過此限定工藝條件的濕式氧化預處理后，會具有優異的性能。