申请日2016.10.10
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C04B33/13; C04B33/132
摘要
本发明公开了一种利用高掺量工业水处理污泥代替黏土，添加适量建筑垃圾及添加剂和其他辅料，制备烧结砖的方法，其中添加剂为氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA‑2Na按照质量比为5～15:5～15：1～10:1～10:0.1～1混合粉碎、研磨、过筛制得，可将污泥中重金属离子完全固化，避免了成品砖中重金属浸出渗透问题;解决了污泥制砖易出现裂纹和变形的问题，其主要性能指标均达到GB/T 5101‑2003标准;节约了自然资源，实现了废弃物的资源化再利用，一定程度上缓解了能源紧缺，减少了污泥对环境的破坏，且能取得一定的经济效益。
权利要求书
1.一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为5～15:5～15：1～10:1～10:0.1～1混合均匀，粉碎并研磨0.5～3h，过300目筛，制得添加剂;
2)、将城市建筑垃圾粉碎研磨，过200筛，制得建筑垃圾粉;
3)、采用高压压滤机压制干化水处理污泥，控制其含水率为30～35%;
4)、将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.1～1wt%的添加剂、0～0.05wt%的硫酸钠、0～0.02wt%的明矾、0～0.02wt%的酒石酸、10～30%的建筑垃圾粉和0～0.5%的煤粉，搅拌机搅拌混匀，陈化72h;
5)、将陈化后的水处理污泥过二次搅拌后送入硬塑真空挤出机挤出并切坯;
6)、将砖坯送入隧道窑内进行煅烧制砖，窑内煅烧区域温度控制在800～1050℃。
2.如权利要求1所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，所述步骤5)中砖坯挤出压力控制在20～24MPa。
3.如权利要求1所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，将步骤6)煅烧过程中产生的烟气排入二燃室，再次进行富氧燃烧。
4.如权利要求3所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，将二燃室排出的烟气进入等离子体反应器进行离子除尘。
5.如权利要求4所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，将等离子体反应器排出的气体进行布袋除尘和碱喷淋后通过烟道外排。
6.如权利要求1所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，添加剂中氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na质量比为10:9：5:4:0.6。
7.如权利要求1所述的一种采用水处理污泥制砖的方法，其特征在于，所述步骤4)中将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.5wt%添加剂、0.03wt%硫酸钠、0.01wt%的明矾及0.01wt%的酒石酸、20%的建筑垃圾粉及0.03%的煤粉并采用搅拌机搅拌混匀，陈化72h。
说明书
一种采用水处理污泥制砖的方法
技术领域
本发明涉及一种采用水处理污泥制砖的方法。
背景技术
水处理污泥是指废水处置过程中产生的固体废弃物，是污水处理厂在生产过程中经常性产生的产物。这种污泥成分复杂、含水量高、颗粒细，呈絮状胶体结构，具有高亲水性，伴有强烈的臭味、细菌及重金属等有毒物质。
随着城市污水及工业污水排放量越来越大，污水处理产生的污泥量也逐渐增加，按照我国最新颁布的《国家危险废物名录》规定，化工、医药和农药等行业废水处置过程中产生的剩余污泥为危险固体废弃物，须送有资质的危险废弃物处置中心集中处理。如果处置不当极易对环境造成二次污染。因此，如何妥善地处置这些污泥，已成为当今世界各国关注的研究课题。
目前，国内外传统的污泥最终处置方法主要有：填埋、焚烧、消化、堆肥等。由于污泥含水率高、体积大、重金属和寄生虫卵，易于产生渗滤液，直接填埋容易对地下水和土壤产生污染;焚烧法只适用于含有机质较多的污泥，而化学沉淀污泥采用焚烧法未有实质性的无害化特征;消化及堆肥也仅仅适用于有机质较多的污泥处理。采用上述几类处置方法对工业废水处置污泥进行处理不但没有对这些工业污泥进行资源化再利用，甚至没有进行完全的无害化处置。因此，亟需解决工业废水处置污泥造成的环境污染、占用土地等问题，并找到一条新的有效途径。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的污泥处理方法不能进行资源化再利用的缺陷，提供一种采用水处理污泥制砖的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种采用水处理污泥制砖的方法，包括以下步骤：
1)、将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为5～15:5～15：1～10:1～10:0.1～1混合均匀，粉碎并研磨0.5～3h，过300目筛，制得添加剂;进一步的，添加剂中氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na质量比为10:9：5:4:0.6;
2)、将城市建筑垃圾粉碎研磨，过200筛，制得建筑垃圾粉;
3)、采用高压压滤机压制干化水处理污泥，控制其含水率为30～35%;
4)、将水处理污泥采用对辊粉碎，加入将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.1～1wt%的添加剂、0～0.05wt%的硫酸钠、0～0.02wt%的明矾、0～0.02wt%的酒石酸、10～30%的建筑垃圾粉和0～0.5%的煤粉，搅拌机搅拌混匀，陈化72h;优选的，将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.5wt%的添加剂、0.03wt%的硫酸钠、0.01wt%的明矾、0.01wt%的酒石酸、20%的建筑垃圾粉和0.03%的煤粉并采用搅拌机搅拌混匀，陈化72h;
5)、将陈化后的水处理污泥过二次搅拌后送入硬塑真空挤出机挤出并切坯;优选的，砖坯挤出压力控制在20～24MPa;
6)、将砖坯送入隧道窑内进行煅烧制砖，窑内煅烧区域温度控制在800～1050℃。
进一步的，将步骤6)煅烧过程中产生的烟气排入二燃室，再次进行富氧燃烧。
进一步的，将二燃室排出的烟气进入等离子体反应器进行离子除尘。
进一步的，将等离子体反应器排出的气体进行布袋除尘和碱喷淋后通过烟道外排。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
1)本发明将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为5～15:5～15：1～10:1～10:0.1～1混合均匀，粉碎并研磨0.5～3h，过300目筛，制得添加剂，该添加剂可以将污泥中重金属离子完全固化，避免了成品砖中重金属浸出渗透问题;
2)本发明以废水处置污泥为主要原料，添加适量建筑垃圾及添加剂和其他辅料，经过最佳工艺技术条件，解决了污泥制砖易出现裂纹和变形的问题，其主要性能指标均达到GB/T 5101-2003标准;
3)、本发明率先利用高掺量工业水处理污泥，代替黏土制备烧结砖，节约了自然资源，实现了废弃物的资源化再利用，一定程度上缓解了能源紧缺，减少了污泥对环境的破坏，且能取得一定的经济效益;
4)、处理污泥中含有大量的有机质，在煅烧过程中充当以一部分燃料，铸坯过程中添加的燃料较少，节省了煤的消耗;
5)、本发明解决了物质制砖在干燥及煅烧过程中产生的恶臭气体污染问题，通过等离子体反应器将未完全燃烧的CO等完全氧化并经过碱喷淋吸收除去，减少了碳排放。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种采用水处理污泥制砖的方法，包括以下步骤：
1)、将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为5:15：1:10:0.1混合均匀，粉碎并研磨0.5h，过300目筛，制得添加剂;
2)、将城市建筑垃圾粉碎研磨，过200筛，制得建筑垃圾粉;
3)、采用高压压滤机压制干化水处理污泥，控制其含水率为30%;
4)、将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.1wt%的添加剂、0.05wt%的硫酸钠、0.02wt%的酒石酸和10%的建筑垃圾粉搅拌机搅拌混匀，陈化72h;
5)、将陈化后的水处理污泥过二次搅拌后送入硬塑真空挤出机挤出并切坯;砖坯挤出压力控制在20MPa;
6)、将砖坯送入隧道窑内进行煅烧制砖，窑内煅烧区域温度控制在800℃。
实施例2
一种采用水处理污泥制砖的方法，包括以下步骤：
1)、将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为15:5：10:1:1混合均匀，粉碎并研磨3h，过300目筛，制得添加剂;
2)、将城市建筑垃圾粉碎研磨，过200筛，制得建筑垃圾粉;
3)、采用高压压滤机压制干化水处理污泥，控制其含水率为35%;
4)、将水处理污泥采用对辊粉碎，加入1wt%的添加剂、0.02wt%的明矾、30%的建筑垃圾粉，搅拌机搅拌混匀，陈化72h;
5)、将陈化后的水处理污泥过二次搅拌后送入硬塑真空挤出机挤出并切坯;砖坯挤出压力控制在24MPa;
6)、将砖坯送入隧道窑内进行煅烧制砖，窑内煅烧区域温度控制在1050℃，将煅烧过程中产生的烟气排入二燃室，再次进行富氧燃。
7)、将二燃室排出的烟气进入等离子体反应器进行离子除尘，将等离子体反应器排出的气体进行布袋除尘和碱喷淋后通过烟道外排。
实施例3
一种采用水处理污泥制砖的方法，包括以下步骤：
1)、将氨基硫化物、磷酸钙、碳酸钙、石灰和EDTA-2Na按照质量比为10:9：5:4:0.6混合均匀，粉碎并研磨1.8h，过300目筛，制得添加剂;
2)、将城市建筑垃圾粉碎研磨，过200筛，制得建筑垃圾粉;
3)、采用高压压滤机压制干化水处理污泥，控制其含水率为33%;
4)、将水处理污泥采用对辊粉碎，加入0.5wt%添加剂、0.03wt%硫酸钠、0.01wt%的明矾及0.01wt%的酒石酸、20%的建筑垃圾粉及0.03%的煤粉并采用搅拌机搅拌混匀，陈化72h;
5)、将陈化后的水处理污泥过二次搅拌后送入硬塑真空挤出机挤出并切坯;砖坯挤出压力控制在22MPa;
6)、将砖坯送入隧道窑内进行煅烧制砖，窑内煅烧区域温度控制在950℃，将煅烧过程中产生的烟气排入二燃室，再次进行富氧燃。
7)、将二燃室排出的烟气进入等离子体反应器进行离子除尘，将等离子体反应器排出的气体进行布袋除尘和碱喷淋后通过烟道外排。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。