申请日2017.09.22
公开(公告)日2018.01.09
IPC分类号C04B33/132; C04B33/13; C04B33/32; C02F11/00; C02F11/02; C02F11/06; C02F11/14; C02F101/20
摘要
本发明提供一种运用污泥制造工艺砖的工艺，包括对原料污泥进行臭氧处理、脱水干化处理、重金属固化处理、污泥发酵除臭处理，原料污泥进行上述处理完毕之后，将处理后的污泥与粘土和添加剂进行混合、搅拌，再将混合物送入陈化池陈化12h，最后制坯、调色、烘干后进行烧结，经过分段温度烧结之后冷却至室温，完成污泥制造工艺砖的烧制。所述方法利用污泥为原材料制造工艺砖，实现污泥的减量与资源化，减小对环境的污染，实现资源的回收利用。
权利要求书
1.一种运用污泥制造工艺砖的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、 对原料污泥进行臭氧处理：将污泥放入臭氧处理槽中，该臭氧处理槽通过供给污泥中吹入含有臭氧的运载气体使污泥发泡，并通过Zn与Al摩尔投料比为2.5∶1的类水滑石350℃焙烧3 小时得到的吸附剂吸附出污泥中的磷;
b、对臭氧处理后的污泥进行脱水干化处理：在污泥中添加30-50mg/L的消石灰来进行脱水，破坏污泥胶体的稳定结构，扩大颗粒间隙，然后采用独立热源干化，所述独立热源干化温度为250～320℃，将从污泥蒸发的水分与步骤a中的运载气体一起加热干燥后，再导入余热干燥机内，所述余热干燥机内烟气的干化温度为150～200℃，经过两级干化工艺完成污泥干化过程;
c、对干化后污泥中的重金属进行处理：添加稳定剂以抑制重金属对微生物的毒性，并固化重金属;
d、污泥发酵除臭处理：向添加了稳定剂的污泥中投加菌种，进行喜氧发酵或厌氧发酵，并在发酵工艺后添加除臭剂进行除臭;所述除臭剂包括除臭剂包括50份煤粉、40份次氯酸钙粉、1份氧化锌和10份丙氨酸混合，添加的除臭剂与污泥重量比为1:10; e、 将处理后的污泥与粘土和添加剂进行混合; f、 将配料送进搅拌机充分混合，再经强力轮碾均后送入陈化池，陈化12小时; g、 制坯、调色、烘干后进行烧结，污泥砖坯以恒定速率从室温增温至160-180℃，保持30min，然后加热至最大温度1200～1300℃，在最大温度时保持30min，然后再以2～3℃/min的速率降温至400～450℃，最后冷却至室温，完成污泥制造工艺砖的烧制。
说明书
一种运用污泥制造工艺砖的工艺
技术领域
本发明属于污泥无害化处理及资源化利用和建筑材料技术领域，具体是一种运用污泥制造工艺砖的工艺。
背景技术
污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，是一种胶体物质，含水量高，保水性强。如果使用污泥进行制砖，首先要对污泥进行干燥脱水，使污泥中水的含量达到制作污泥坯原料的要求，在对污泥进行干燥脱水时一般使用烘干机，烘干机耗能较大。
污泥本身含有大量有机残片和细菌菌体，会产生恶臭，城市污泥中还含有大量磷，磷是制作磷肥的主要材料，根据全球不同的权威机构测算，全世界的磷资源只能使用60-130年，因此对污泥中磷的回收利用十分有必要，现有的污泥制砖工艺中很少对上述物质进行分离和处理，直接将污泥干燥制坯，会影响制成的砖块的质量且造成资源的浪费。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提供一种运用污泥制造工艺砖的工艺，对污泥进行脱磷、发酵除臭等处理，回收污泥中的磷，消耗污泥中的有机物，干燥脱水时减小能源消耗。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种运用污泥制造工艺砖的工艺，步骤包括：
a、 对原料污泥进行臭氧处理：将污泥放入臭氧处理槽中，该臭氧处理槽通过供给污泥中吹入含有臭氧的运载气体使污泥发泡，并通过Zn与Al摩尔投料比为2.5∶1的类水滑石在350℃焙烧3 小时得到的吸附剂吸附出污泥中的磷;
b、对臭氧处理后的污泥进行脱水干化处理：在污泥中添加30-50mg/L的消石灰来进行脱水，破坏污泥胶体的稳定结构，扩大颗粒间隙，然后采用独立热源干化，所述独立热源干化温度为250～320℃，将从污泥蒸发的水分与步骤a中的运载气体一起加热干燥后，再导入余热干燥机内，所述余热干燥机内烟气的干化温度为150～200℃，经过两级干化工艺完成污泥干化过程;
c、对干化后污泥中的重金属进行处理：添加稳定剂以抑制重金属对微生物的毒性，并固化重金属;
d、污泥发酵除臭处理：向添加了稳定剂的污泥中投加菌种，进行喜氧发酵或厌氧发酵，并在发酵工艺后添加除臭剂进行除臭;所述除臭剂包括除臭剂包括50份煤粉、40份次氯酸钙粉、1份氧化锌和10份丙氨酸混合，添加的除臭剂与污泥重量比为1:10;e、 将处理后的污泥与粘土和添加剂进行混合;f、 将配料送进搅拌机充分混合，再经强力轮碾均后送入陈化池，陈化12小时;g、 制坯、调色、烘干后进行烧结，污泥砖坯以恒定速率从室温增温至160-180℃，保持30min，然后加热至最大温度1200～1300℃，在最大温度时保持30min，然后再以2～3℃/min的速率降温至400～450℃，最后冷却至室温，完成污泥制造工艺砖的烧制。
有益效果：本发明所述的一种运用污泥制造工艺砖的工艺，在步骤a中向污泥中吹入含有臭氧的运载气体，使污泥发泡，让臭氧与污泥充分接触。臭氧可对污泥进行氧化，在此过程中臭氧作用于细胞壁和细胞膜,使其构成成分受损导致新陈代谢障碍;臭氧继续渗透,穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡;同时,臭氧能氧化污泥中不容易水解的大分子物质，能将其转化为无机物，有效杀灭污泥中细菌和微生物，并分解污泥中有机物。
Zn-Al类水滑石焙烧后得到的吸附剂，能有效吸附污泥中的磷，根据测试，其吸附容量能达到。
步骤b中对在污泥中添加30-50mg/L的消石灰，消石灰作为凝絮剂能破坏污泥胶体的稳定结构，扩大颗粒间隙，之后然后采用独立热源干化，所述独立热源干化温度为250～320℃，将从污泥蒸发的水分与步骤a中的运载气体一起加热干燥后，再导入余热干燥机内，之前加热产生的烟气导入余热干燥机内作为热源，所述余热干燥机内烟气的干化温度为150～200℃，污泥经过两级干化工艺完成污泥干化过程，干燥过程中将余热回收利用，充分利用能源，减少资源消耗。
步骤c向污泥中加入稳定剂以抑制重金属对微生物的毒性，并固化重金属，也是为步骤d中对污泥进行发酵的预处理。
步骤d对污泥进行喜氧发酵或厌氧发酵，将污泥中残留的有机物完全消耗掉，在发酵结束后添加除臭剂对污泥进行除臭，且添加的除臭剂可以作为后续制砖的助剂，煤粉均匀混合在砖坯中，在砖坯烧制过程中，进过加热进行燃烧发热，使砖坯内部能均匀受热;氧化锌作为一种长效杀菌剂，使制得的工艺砖能长效抑制细菌。
所述的一种运用污泥制造工艺砖的工艺，先利用臭氧对污泥进行氧化，去除污泥中的有机物，再利用吸附剂吸附污泥中的磷，在后续烘干过程中充分利用余热，减少了能源的消耗，并在污泥干燥后，进一步对污泥进行发酵和除臭处理，将污泥中残留的有机物细菌等去除干净，所述工艺在节约能源的同时能有效提高用于制砖的污泥坯料的品质，使制得的工艺砖经久耐用。