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      采用生物降解的污泥制磚工藝的制作方法

      文檔序號:4830666閱讀:549來源:國知局
      專利名稱:采用生物降解的污泥制磚工藝的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明為涉及一種制磚污泥的制造工藝,具體涉及一種采用生物降解的污泥制磚工藝。
      背景技術
      城市污水處理廠排放的污泥中即含有具一定發(fā)熱量的有機質,也含有其他害物質。其中生物含量高而且很不穩(wěn)定,含有較多的病菌和寄生蟲,如果處置不當將造成二次污染。污泥的最佳處理方式是資源化,而污泥制磚就是最好的利用方式。污泥做為制造燒結制品原料在高溫焙燒時使污泥無害化,防止了二次污染。制造燒結制品過程中,污泥中所具有一定發(fā)熱量的有機質又補充了高溫焙燒的熱量,降低了能源的消耗。因此,利用城市污水處理廠的排放污泥和其他原料混合,生產(chǎn)燒結建筑材料制品,一則利用并消化了大量的城市污水處理廠的排放污泥,二則污水處理廠的排放污泥中有機質的自身燃燒產(chǎn)生的熱量補充高溫焙燒燒結制品的熱量,既利用了污泥自身的熱值,又可以高溫分解有毒有害及致癌物質,解決了城市污泥的二次污染問題。這是目前實現(xiàn)城市污泥無害化、資源化和產(chǎn)業(yè)化的最佳途徑。利用城市污水處理廠排放的污泥生產(chǎn)燒結建筑材料制品首要解決的問題是污泥作為制造燒結制品原料的處理。在污泥制磚工藝中,制磚原料中有機質揮發(fā)成分應小于10%,而污泥中有機質揮發(fā)成分大于20%。高揮發(fā)有機質含量的增加會導致制品的強度呈立方性降低,高含量的高揮發(fā)有機質會嚴重影響制品強度。并且,污泥內(nèi)有機質的吸水性極強,直接壓濾烘干后的污泥中仍然含有大量水分,嚴重影響了其制磚的性能,限制其作為原料所添加的比例。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種采用生物降解的污泥制磚工藝,該工藝著重于污泥作為制造燒結制品原料的處理過程,經(jīng)過處理后作為燒結制品原料達到低有機質含量和低含水量的標準,增大污泥作為制磚原料的添加比例。為達到上述目的,本發(fā)明的技術方案是采用生物降解的污泥制磚工藝,包括以下步驟
      第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池進行發(fā)酵,發(fā)酵溫度30 40°C,發(fā)酵時間7 10天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾脫水,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和頁巖等制磚原料攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;
      第四步,成型切磚,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚 ;
      第五步,干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥23 25小時;
      第六步,焙燒,將第五步干燥后的磚體送進焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間24 32小時得到燒結制品。采用上述技術方案時,相對于傳統(tǒng)的制磚污泥處理工藝,本發(fā)明的主要區(qū)別點在于加入了厭氧化處理的步驟。由于污泥中含有大量的有機質,有機質含量的增加會導致制品的強度呈立方性降低,并且有機質具有吸水的特性,直接對污泥進行壓濾和干化難以降低其含水量。因此,在進行污泥的干化處理之前,先對高揮發(fā)有機質含量在20% 80%的污泥進行發(fā)酵處理,利用微生物的厭氧發(fā)酵,先把污泥所含有機物質中的糖類、脂肪、蛋白質降解成低級脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等簡單的物質,然后這些簡單物質再在甲烷菌種的作用下轉變?yōu)檎託?。使污泥中有機質含量大大降低。經(jīng)發(fā)酵后,污泥中的有機質含量降低到10%以下。這時,再進行壓濾和干化處理,就可以大大降低污泥中的含水量,使其含水量下降至20% 30%,得到適合添加頁巖等制磚原料的制磚污泥。傳統(tǒng)的工藝不經(jīng)過發(fā)酵處理而是直接壓濾脫水,只能將污泥的含水量降低至80%左右,該含水量限制了污泥的添加比例。一般來說80%含水量以及有機質揮發(fā)成分大于20%以上的污泥,污泥制磚最大添加總重量只能達到制磚原料的30%。而采用生物降解的污泥制磚工藝得到適合添加頁巖等制磚原料的制磚污泥,污泥中的有機質含量降低到10%以下,含水量下降至20% 30%,污泥制磚最大添加總重量能達到制磚原料的40% 60%,節(jié)約了原材料,降低了成本,大大增加了污泥的處置量。另外,在該工藝的隧道干燥和隧道焙燒過程中,隧道焙燒利用了經(jīng)發(fā)酵處理的污泥中殘留的有機質,充分利用其燃燒熱值提供焙燒的熱量。而且,干燥也是利用了隧道焙燒中帶有余熱的熱風,最后利用制磚干燥后的余熱熱風,加熱制磚污泥的生物厭氧化降解池,形成了熱能的平衡和利用系統(tǒng)。進一步,所述發(fā)酵時間為8天。進一步,所述發(fā)酵溫度為35°C。進一步,所述干燥和焙燒時采用自動控制的干燥和焙燒窯。
      具體實施例方式實施例1
      本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝,包括以下步驟
      第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池進行發(fā)酵,發(fā)酵溫度30°C,發(fā)酵時間10天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;
      第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾脫水,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和破碎到Imm以下頁巖等制磚原料攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;
      第四步,成型切磚,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚 ;
      第五步,干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥M小時;
      第六步,焙燒,將第五步干燥后的磚坯送進焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間24 32小時得到燒結制品。
      實施例2
      本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝,包括以下步驟
      第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池進行發(fā)酵,發(fā)酵溫度40°C,發(fā)酵時間9天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;
      第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾脫水,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和破碎到Imm以下頁巖等制磚原料攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;
      第四步,成型切磚,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚 ;
      第五步,干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥M小時;
      第六步,焙燒,將第五步干燥后的磚坯送進焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間24 32小時得到燒結制品。實施例3
      本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝,包括以下步驟
      第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池進行發(fā)酵,發(fā)酵溫度35°C,發(fā)酵時間7天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;
      第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾濾脫水,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和破碎到Imm以下頁巖攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;
      第四步,成型切磚,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚 ;
      第五步,隧道干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥M小時;
      第六步,焙燒,將第五步干燥后的磚坯送進焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間24 32小時得到燒結制品。實施例4
      本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝,包括以下步驟
      第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池進行發(fā)酵,發(fā)酵溫度30 40°C,發(fā)酵時間7 10天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾烘干,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和破碎到Imm以下頁巖攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;
      第四步,成型切磚坯,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚坯;
      第五步,隧道干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥23 25小時;
      第六步,焙燒,將第五步干燥后的磚坯送進焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間24 32小時得到燒結制品。
      上述各個實施例中干燥和焙燒時均采用自動控制的焙燒窯。在攪拌混合步驟中采用強力均勻混合設備,如均化布料機和強力擠出攪拌機以及強力輪碾組合的強力均勻混合系統(tǒng)。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。
      權利要求
      1.采用生物降解的污泥制磚工藝,其特征是,包括以下步驟第一步,生物厭氧化處理,將含有20% 80%高揮發(fā)有機質的污泥放入發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵,發(fā)酵溫度30 40°C,發(fā)酵時間7 10天,得到有機質含量在10%以下的發(fā)酵污泥;第二步,干化處理,將發(fā)酵污泥壓濾脫水,得到含水量為20% 30%的干化污泥;第三步,攪拌混合,將干化污泥和頁巖等原料攪拌混合碾練均化,再送入陳化庫陳化,其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ;第四步,成型切磚,將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機內(nèi),擠出成型得到濕磚 ;第五步,隧道干燥,將濕磚坯碼上窯車,進入干燥窯,利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風中干燥23 25小時;第六步,隧道焙燒,將第五步干燥后的磚體送進隧道焙燒窯,焙燒溫度為1000 1100°C,焙燒時間M 32小時得到燒結制品。
      2.根據(jù)權利要求1所述的采用生物降解的污泥制磚工藝,其特征是,所述發(fā)酵時間為8天。
      3.根據(jù)權利要求1或2所述的采用生物降解的污泥制磚工藝,其特征是,所述發(fā)酵溫度為 30°C -40°C。
      4.根據(jù)權利要求1所述的采用生物降解的污泥制磚工藝,其特征是,所述干燥和焙燒時采用自動控制的焙燒窯。
      全文摘要
      本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝,相對于傳統(tǒng)工藝,主要區(qū)別點在于加入了厭氧化處理的步驟。經(jīng)過發(fā)酵再進行壓濾脫水處理,使污泥中的有機質含量降低到10%以下,含水量下降至20%~30%,得到適合添加頁巖等制磚原料的制磚污泥。傳統(tǒng)的工藝直接壓濾脫水只能將污泥的含水量降低至80%左右,有機質揮發(fā)成分都大于20%以上。一般來說80%含水量以及有機質含量大于20%以上的污泥,制磚最大添加總重量只能達到制磚原料的30%,采用生物降解的污泥制磚工藝得到適合添加頁巖等制磚原料的制磚污泥,污泥中的有機質含量降低到10%以下,含水量下降至20%~30%,污泥制磚最大添加總重量能達到制磚原料的40%~60%,節(jié)約了原材料,降低了成本,大大增加了污泥的處置量。
      文檔編號C02F11/04GK102390913SQ20111023269
      公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
      發(fā)明者周炫, 張信聰 申請人:重慶巨康建材有限公司
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