專利名稱：一種利用高含水污泥制備陶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
市政污泥，主要指污水處理后的附屬品，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均值體，其成分會(huì)因經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、生活習(xí)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(guó)城市化進(jìn)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(jī)械脫水之后才能達(dá)標(biāo)排放。GJ3025-1993《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定:在廠內(nèi)經(jīng)穩(wěn)定處理后的城市污水處理廠污泥宜進(jìn)行脫水處理，其含水率宜小于80%。近年來，考慮到污泥在這個(gè)濕度下仍然易滋生微生物，有將該標(biāo)準(zhǔn)提高到60%以下的趨勢(shì)(參見《城市污水廠污泥處理處置技術(shù)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(jī)物等有毒有害物質(zhì)，如僅用填埋、堆肥等簡(jiǎn)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(jí)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?qū)崿F(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:(I)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(jié)(參見《城市污水廠污泥處理處置技術(shù)規(guī)范(征求意見稿)》第14.3節(jié)，制陶粒)。也有文獻(xiàn)記載使用含水率為75%-85%的污泥進(jìn)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(dòng)性。同時(shí)，由于污泥中還含有大量頭發(fā)、絮狀物等雜質(zhì)，在這種狀態(tài)下加入配料，攪拌起來非常困難，靠機(jī)械力很難使它們混合均勻。原料混合不均會(huì)直接影響陶粒的燒結(jié)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(dá)不到要求。此外，由于原料含水率較高，燒制時(shí)就需要反復(fù)烘干，生產(chǎn)周期隨之被拉長(zhǎng)。另一方面，含水率在60%-85%的污泥黏性較強(qiáng)，對(duì)攪拌混合設(shè)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(diào)制、成型、燒制。干法制陶時(shí)，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(shí)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(shè)備投入，這無疑會(huì)增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)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(dá)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)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(diào)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(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。以重量計(jì)，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?qū)旌夏酀{進(jìn)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(dòng)性，可以直接利用。對(duì)于其他來源的污泥，若含水率低、流動(dòng)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(shí)上，污泥含水率在90-99.6%之間變化時(shí)，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(jiǎn)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(shí)間長(zhǎng)且陶粒易炸裂)。配料中，氯化亞鐵、氯化鎂能夠促進(jìn)水分從污泥中析出；粉煤灰、電石渣或石灰在壓濾時(shí)可以起到支撐作用，有助于壓濾的順利進(jìn)行；此外，粉煤灰還是構(gòu)筑陶粒骨架的重要成分，可以提升陶粒的支撐強(qiáng)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(shí)，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(shè)備，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，真正為市政污泥的處理找到了出路。


圖1是含水率為85%的污泥照片；
圖2是含水率為90%的污泥照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
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(diào)節(jié)至90%，加入配料，攪拌均勻；以重量計(jì)，制備陶粒的原料組成為:絕干污泥40份、氯化亞鐵3份、粉煤灰35份、氯化鎂8份、電石渣(過200目篩)5份、廢鋼渣20份。2)利用高壓板框?qū)嚢杈鶆虻幕旌夏酀{進(jìn)行壓濾脫水，然后送至污泥干燥棚干化；當(dāng)含水率達(dá)到60%時(shí)停止干化得混合泥餅；對(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。成品率為95%。實(shí)施例2
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(diào)節(jié)至95%，加入配料，攪拌均勻；以重量計(jì)，制備陶粒的原料組成為:絕干污泥30份、氯化亞鐵5份、粉煤灰50份、氯化鎂3份、石灰(過240目篩)2份、廢鋼渣18份。
2)利用高壓板框?qū)嚢杈鶆虻幕旌夏酀{進(jìn)行壓濾脫水，然后送至污泥干燥棚干化；當(dāng)含水率達(dá)到60%時(shí)停止干化得混合泥餅；對(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。成品率為98%。實(shí)施例3
一種利用高含水污泥制備陶粒的方法，包括以下步驟:
O將污泥含水率調(diào)節(jié)至99.6%，加入配料，攪拌均勻；以重量計(jì)，制備陶粒的原料組成為:絕干污泥20份、氯化亞鐵8份、粉煤灰30份、氯化鎂5份、電石渣(過300目篩)3份、鋁帆土 10份。2)利用高壓板框?qū)嚢杈鶆虻幕旌夏酀{進(jìn)行壓濾脫水，然后送至污泥干燥棚干化；當(dāng)含水率達(dá)到60%時(shí)停止干化得混合泥餅；對(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。成品率 為96%。
權(quán)利要求
1.一種利用高含水污泥制備陶粒的方法，其特征在于，包括以下步驟:1)將污泥含水率調(diào)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(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。
2.如權(quán)利要求1所述利用高含水污泥制備陶粒的方法，其特征在于，以重量計(jì)，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。
3.如權(quán)利要求1或2所述利用高含水污泥制備陶粒的方法，其特征在于，所述步驟2)中，脫水干化將混合泥餅的含水率降低至20飛0%。
4.如權(quán)利要求3所述利用高含水污泥制備陶粒的方法，其特征在于，步驟2)中，利用高壓板框?qū)旌夏酀{進(jìn)行壓 濾脫水，然后送至污泥干燥棚干化。
全文摘要
一種利用高含水污泥制備陶粒的方法，屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及固體廢棄物的資源化利用，具體包括以下步驟1)將污泥含水率調(diào)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(duì)混合泥餅進(jìn)行造粒成型、高溫?zé)Y(jié)，即得陶粒成品。本發(fā)明以含水率90-99.6%的市政污泥為初始原料，其流動(dòng)性好，往里面投加配料后通過簡(jiǎn)單攪拌就可使各原料混合均勻。原料的混合均勻性大幅度提升，陶粒的燒結(jié)成品率會(huì)隨之提高，在95%以上。同時(shí)，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(shè)備，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，真正為市政污泥的處理找到了出路。
文檔編號(hào)C04B33/132GK103073264SQ201310056179
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者趙明銀, 趙譽(yù), 王新朝 申請(qǐng)人:河南華天環(huán)?？萍加邢薰?br>