申请日2016.11.21
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C04B38/06; C04B33/132
摘要
本发明公开了一种利用污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法，首先将污水处理厂的污泥水在沉降池中静止沉降，沉降池底部产生浓缩污泥水，用渣浆泵输送至储罐中备用，建筑废弃物经破碎后备用，然后这两种原料按照一定重量份的配比混合。对混合物进行机械搅拌，然后预均化、陈化处理，再加入造孔剂混匀得到粉料，将粉料干燥，用造粒机将粉料生成生料球，将生料球干燥后再烧结，最后经自然冷却获得陶粒。本方法在处理污泥时不需要深度脱水，只需要静止沉降，利用渣浆泵来输送，减少对环境的污染，而且利用污泥中的有机物提供热值，无需添加粉煤灰，生成的陶粒具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点，制备方法、工艺简单，容易操作。
权利要求书
1.一种利用污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法，所用原料包括污水处理厂生成的污泥水以及建筑废弃物，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，污泥水在沉降池经静止沉降后，在沉降池底部形成浓缩污泥水;
步骤(2)，建筑废弃物进行破碎处理;
步骤(3)，将所述步骤(1)形成的浓缩污泥水和步骤(2)破碎的建筑废弃物混合后进行机械搅拌，将搅拌后的混合物进行预均化处理，然后进行陈化处理。
步骤(4)，将陈化后的混合物加入造孔剂混匀，获得粉料。
步骤(5)，将所述步骤(4)中的粉料干燥，用造粒机生成生料球，将生料球干燥后送入烧结窑中烧结，经自然冷却后即得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的浓缩污泥水含水率为90%-95%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的破碎处理至粒径为60-70目的细粉≥50%，其余的粒径≤1mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中：浓缩污泥水70-90重量份、建筑废弃物10-30重量份;预均化处理时间为6-12h，陈化时间为12-24h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的造孔剂为粉碎后的秸秆或锯末。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述的造孔剂的加入量为0.01-0.1重量份。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的粉料干燥至含水率为10%-25%，造粒机生成的生料球经干燥机干燥至含水率为5%-8%，所述烧结窑的预热时间为10-20min，预热温度为450-650℃，烧结的时间为5-10min，烧结的温度为850-1050℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中造粒机生成的生料球粒径为5-20mm。
说明书
一种利用污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种制备陶粒的方法，尤其涉及一种利用污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法。
背景技术
城市污水处理厂污泥是由有机物、无机颗粒、胶体、重金属及持久性有机物和微生物等组成，若不加以处理利用会对环境造成污染。建筑垃圾排放量非常大，随之而来的环境问题日益突出。
当前对于污泥资源化处理的技术主要包括填埋、焚烧发电、制备活性炭、沼气化利用等。利用污泥制备陶粒的技术在《一种利用城市污水污泥制备陶粒的方法》(申请号为201410376033.6)和《一种利用污水厂污泥制备陶粒的技术》(申请号为201110393011.7)的专利文献中提到过，上述两篇专利文献介绍了两种利用污泥制备陶粒的技术，但是需要对污泥进行脱水和加入粉煤灰提供热值，工艺复杂，使制备陶粒的成本大大提高。
本发明公开了一种利用污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法。污泥水只需经过静止沉淀，取底部浓缩污泥水，含水率只需控制在90-95%即可，可以使用渣浆泵输送方式，避免了其它输送方式造成的环境污染。利用污泥中的有机物提供热值，无需添加粉煤灰，并且通过添加建筑废弃物大大提高陶粒的强度。实现了污泥与建筑废弃物均匀混合;既节能环保，又实现两种固废的高值化利用。所需原料来源广泛，工艺简单，成本低廉。制备的陶粒产品可以作为保温材料的填料，或水处理、大气处理、土壤修复等的污染物吸附材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用污泥和建筑废弃物制备陶粒的方法，此方法在处理污泥时不需要深度脱水，而且利用污泥中的有机物提供热值，无需添加粉煤灰，而且通过添加建筑物废弃物大大提高陶粒的强度。
为了达到上述目的，采用以下技术方案：所用原料包括污水处理厂生成的污泥水以及建筑废弃物，包括以下步骤：
(1)污水处理厂产生的污泥水在沉降池经静止沉降，在沉降池底部形成浓缩污泥水;
(2)建筑废弃物进行破碎处理;
(3)将经步骤(1)形成的污泥和步骤(2)破碎的建筑废弃物按一定的配比混合进行机械搅拌，将搅拌后的混合物进行预均化处理，然后进行陈化处理;
(4)将陈化后混合物加入造孔剂混匀，获得粉料;
(5)将步骤(4)中所述的粉料干燥，用陶粒造粒机生成生料球，将生料球用干燥机干燥后送入烧结窑中烧结，经自然冷却后即得陶粒。
进一步的，步骤(1)中的浓缩污泥水含水率控制在90%-95%。
进一步的，步骤(3)颗粒破碎至粒径为60-70目的细粉占50%以上，其余的粒径在1mm以下。
进一步的，步骤(4)中所一定配比为：污泥70-90重量份、建筑废弃物10-30重量份;预均化处理时间为6-12h，陈化时间为12-24h。造孔剂为秸秆或锯末，加入量为0.01-0.1重量份。
更进一步的，步骤(5)中粉料干燥至含水率为10%-25%，造粒机生成的生料球经干燥机干燥至含水率为5%-8%，所述烧结窑的预热时间为10-20min，预热温度为450-650℃，烧结的时间为5-10min，烧结的温度为850-1050℃。造粒机生成的生料球粒径为5-20mm。
具体实施方式
以下通过实施例详细说明或描述本发明，而不是对本发明进行限制。
将污水厂排出污水经过沉降池静止沉降后，用泵将沉降池底部浓缩污泥用泵抽送到储罐中备用，将建筑废弃物破碎备用。将处理后的上述两种原料按照一定重量份的配比混合。混合后的混合物经机械搅拌，然后经预均化、陈化处理，处理后的的混合物加入一定重量份的造孔剂混匀得到粉料，将粉料干燥，用造粒机将粉料成型生成生料球，将生料球干燥后再烧结，最后经自然冷却获得陶粒。陶粒是通过高温焙烧，经膨化而成，是一种凝结土轻骨料，由于其内部是呈蜂窝状结构，因而具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点。这里采用预均化操作技术，将搅拌后的混合物放置一定时间后使混合物混合均匀。
实施例1
(1)污水处理厂污泥水经沉降池静止沉降后，在沉降池底部获得含水率为90%-95%的浓缩污泥水，用渣浆泵将浓缩污泥水输送至储罐中，备用。
(2)建筑废弃物经破碎至粒径60-70目的细粉占50%以上，其余的粒径在1mm以下，备用。
(3)将70重量份的污泥和30重量份的建筑废弃物经机械搅拌混合，搅拌后的混合物经预均化处理6h，再经陈化处理12h。
(4)在陈化后的混合物加入0.01重量份的锯末造孔剂混匀，获得粉料。
(5)将(4)中的粉料干燥至含水率为10-25%，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5-8%，将其送入烧结窑中，预热时间为10min，预热温度为450℃，烧结时间为5min，烧结温度为850℃，经自然冷却后获得陶粒。
实施例2
(1)污水处理厂污泥水经沉降池静止沉降后，在沉降池底部获得含水率为90%-95%的浓缩污泥，用渣浆泵将浓缩污泥输送至储罐中，备用。
(2)建筑废弃物经破碎至粒径60-70目的细粉占50%以上，其余的粒径在1mm以下，备用。
(3)将80重量份的污泥和20重量份的建筑废弃物经机械搅拌混合，搅拌后的混合物经预均化处理8h，再经陈化处理20h。
(4)在陈化后的混合物加入0.05重量份的锯末造孔剂混匀，获得粉料。
(5)将(4)中的粉料干燥至含水率为10-25%，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5-8%，将其送入烧结窑中，预热时间为15min，预热温度为550℃，烧结时间为8min，烧结温度为900℃，经自然冷却后获得陶粒。
实施例3
(1)污水处理厂污泥水经沉降池静止沉降后，在沉降池底部获得含水率为90%-95%的浓缩污泥，用渣浆泵将浓缩污泥输送至储罐中，备用。
(2)建筑废弃物经破碎至粒径60-70目的细粉占50%以上，其余的粒径在1mm以下，备用。
(3)将90重量份的污泥和10重量份的建筑废弃物经机械搅拌混合，搅拌后的混合物经预均化处理12h，再经陈化处理24h。
(4)在陈化后的混合物加入0.1重量份的粉碎的秸秆造孔剂混匀，获得粉料。
(5)将(4)中的粉料干燥至含水率为10-25%，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5-8%，将其送入烧结窑中，预热时间为20min，预热温度为650℃，烧结时间为10min，烧结温度为1050℃，经自然冷却后获得陶粒。
由上述实施例可知，在处理污泥时不需要深度脱水，只需要静止沉降，而且利用泵来输送污泥，减少对环境的污染，而且利用污泥中的有机物提供热值，无需添加粉煤灰，生成的陶粒具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点，制备方法、工艺简单，容易操作。