[发明专利]一种基于改性污泥烧制陶粒的方法

说明书

本发明提供了一种基于改性污泥烧制陶粒的方法，具体步骤如下：（1）改性材料选用原料及其重量百分比含量为：高炉矿渣50～60%、粉煤灰20～30%、生石灰12～17%、碳酸氢钠2～6%，石膏1～2%；（2）将各原料按比例混合均匀后，粉磨3～5min；（3）改性污泥选用原料及其重量份数配比为：脱水污泥80～85份，改性材料15～20份；（4）混合造粒；（5）料球颗粒常温下静置1～3d进行改性；（6）高温烧制；本发明由工业副产品完全代替黏土，减少重金属溶出等不稳定因素产生，且无需另外添加起泡剂，使污泥的物理化学性质通过配料混合后有一定的改进，利用改性过程代替预烧、焙烧，降低对原材料堆场要求，且减少预烧、焙烧过程中的能源浪费。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理处置及资源化技术领域，具体涉及一种基于改性污泥烧制陶粒的方法。

背景技术

目前我国每年产生的市政剩余污泥产量己超(含水率按80％计)6000万吨，污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，目前污泥的处置方式主要是填埋、堆肥和烧砖等，对环境造成二次污染，且对人体健康也有极大危害，而以污泥为主要原料制取陶粒，既实现了污泥的无害化处理，又具有可观的经济效益。

目前来看，我国陶粒行业既是传统行业，也是朝阳行业，已成为消纳污泥等固体废弃物的一只主力军，但仍存在大量问题，其主要问题有：

(1)我国陶粒产品目前仍以黏土陶粒为主，现有研究以部分污泥代替黏土但污泥掺量较小，未将污泥作为主要烧结原料且烧结后的陶粒在使用时可能会有重金属溶出的问题：如公开号为CN1367156的“一种利用污水处理厂生物污泥烧制粘土陶粒”、公开号为CN101148346的“一种用城市污水厂污泥制备陶粒的方法”、公开号为CN101386526的“一种用城市污水厂污泥制备轻质陶粒的方法”等专利中出现此类问题；

(2)生产过程能源消耗过大，工艺设备粗糙简陋，一般需采用预烧、焙烧相结合的两段式或多段式烧结过程，产品质量不均匀且品种单一，造成能源浪费及操作复杂，如公开号为CN107216126A的“以城市污泥为原料的陶粒的制备方法”、公开号为CN101148348的“城市生活污水污泥烧结制陶粒的方法”、公开号为CN108821780A的“一种利用活性污泥制备陶粒的方法”、公开号为CN1644565的“一种用给水厂和污水厂污泥制备轻质陶粒的方法”等专利中出现此类问题；

(3)出现在污泥陶粒的生产方法中将污泥与配料按照一定比例混合均匀，采用烘干法制球后，又按照一定比例将各种原料加水混合，造成资源的浪费且很难达到完全混合均匀，影响产品质量及未充分体现资源化目的，如公开号为CN103130489A的“一种利用污水厂污泥制备陶粒的技术”、公开号为CN108821780A的“一种利用活性污泥制备陶粒的方法”、公开号为CN102731055A的“一种利用污水污泥与河道底泥烧轻质陶粒的制备方法”等专利中出现此类问题；

(4)除此之外，目前技术对于烘干、预烧、焙烧等阶段温度控制未避开剧毒物质二噁英的产生温度区域，且部分烟气停留时间较长，烟气处理装置单一落后，清洁生产不达标，如公开号为CN107188601A的“一种利用城市污水污泥制备轻质多孔陶粒的方法”、公开号为CN106995306A的“一种利用活性污泥烧制陶粒的方法”、公开号为CN108821780A的“一种利用活性污泥制备陶粒的方法”等专利中皆有此类问题出现。

(5)虽然有些技术采用矿渣、钢渣、粉煤灰、生石灰、石膏等一系列工业废渣和污泥制备免烧陶粒，但主要是利用水泥等胶凝材料和粉煤灰、矿渣等具有潜在水硬性的辅助性胶凝材料对污泥硬化从而产生一定的强度，因此，污泥的利用率较低，其含量一般在10％以下，而且自然养护周期较长，如公开号为CN106966621A的“一种电镀污泥制备免烧陶粒的方法”等专利出现此类问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以大大提高重金属稳定化效果，减少能量消耗及资源浪费，能够烧制出优质陶粒的一种基于改性污泥烧制陶粒的方法。