申请日2015.11.16
公开(公告)日2016.03.09
IPC分类号C04B28/00; C04B38/02; C04B18/10
摘要
一种利用污泥热解制备建材的方法，包括以下步骤：步骤1，将污泥置于太阳能温室中干燥;步骤2，将步骤1处理后的污泥送入干燥室，利用任何热源(优先使用系统的烟气)干燥后送入热解器，污泥被热解产生可燃气体和污泥炭;可燃气体送入燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气送入干燥室对污泥预热和干燥;干燥产生的废气和冷却后的烟气送入气体净化设备，净化后排入烟囱;步骤3，将步骤2制备的高温污泥炭送入冷却室冷却，冷却后的污泥炭在破碎机中被破碎成粒度小于20mm的颗粒;步骤4，取下列重量配比混合原料置于搅拌机中搅拌;在模具中浇注成型，在模具中自然干燥养护，脱模干燥;以污泥为原料制备建材，降低了成本、节省了土地资源、解决了污泥给周边环境带来的污染问题。
权利要求书
1.一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将污泥(1)置于太阳能温室(2)中干燥，直至含水率低于35%;
步骤2，将步骤1处理后的污泥送入干燥室(3)，利用任何热源(优先使用系统的烟气)干燥后送入热解器(4)，热解温度控制在400-700℃，污泥被热解产生可燃气体(11)和污泥炭(5);可燃气体(12)被送入燃烧室(13)燃烧，燃烧产生的高温烟气送入干燥室(3)对污泥进行预热和干燥;干燥产生的废气和冷却后的烟气送入气体净化设备(14)，净化后排入烟囱(15);
步骤3，将步骤2制备的高温污泥炭(5)送入冷却室(6)进行冷却，冷却后的污泥炭在破碎机(7)中被破碎成粒度小于20mm的颗粒;
步骤4，取下列重量配比混合原料(8)：污泥炭30-40份，石灰10份，水泥30-40份，膨胀珍珠岩0-15份，发泡剂1-5份，水20份;将混合原料置于搅拌机(9)中，以700-900r/min的转速混合5-10分钟;在模具(10)中浇注成型，在模具中自然干燥养护24小时，脱模干燥。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤1所述的污泥为造纸污泥、市政污泥或二者的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤1所述的太阳能温室(2)采用辐射式太阳能干燥器、对流式太阳能干燥器或传导式太阳能干燥器。
4.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤2所述的干燥室(3)采用直接接触式的干燥器或间接接触式干燥器。
5.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤2所述的热解器(4)采用容积式、管式或回转窑式。
6.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤4所述的发泡剂是生产普通发泡混凝土所使用的发泡剂，包括植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、松香树脂类发泡剂、十二烷基苯磺酸钠及金属铝粉发泡剂。
7.根据权利要求6所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，步骤4所述的发泡剂为植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、松香树脂类发泡剂、十二烷基苯磺酸钠及金属铝粉发泡剂中任意几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种利用污泥热解制备建材的方法，其特征在于，所述的混合原料包括有粉煤灰。
说明书
一种利用污泥热解制备建材的方法
技术领域
本发明属于固体废弃物处置与资源化处理技术领域，特别是涉及一种利用污泥热解制备建材的方法。
背景技术
随着城市化进程的加速和社会经济的高速发展，城市人口和现代工厂不断增加，随之带来了巨大的污水的产量。为了保护环境不受污水污染，我国逐步加大了污水处理设施的投入，并提高污水的排放标准。在提高污水处理能力的同时，污泥的处置问题也日益突出。污泥成分复杂，含寄生虫卵、重金属和病原微生物等，必须进行处理，才能防止对环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂沉重的负担，由于污泥含水量高(60%以上)，呈淤泥状态，成份复杂，臭味强烈，处理利用难度大，如何经济合理地处理和利用这些污泥是目前人们极为关心的问题。
目前污泥的处理方法有焚烧、填埋和堆肥，污泥的热解技术经过多年的发展也逐渐成为实用技术。传统的焚烧最大优点是可以最大化的减小污泥的量，但由于污泥含水量高，造成焚烧运行成本较高，且二次污染严重;污泥填埋需要占用大量的土地，处理不当易泄露造成地下水污染;污泥堆肥能耗成本高，且由于安全性考量限制了其农用范围。污泥热解主要用来污泥减量化，但现有的污泥热解处理技术中，对污泥热解残焦的利用关注较少，本发明提出一种高效、经济的污泥综合处理及利用技术，即一种利用污泥热解制备建材的方法。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用污泥热解制备建材的方法，以实现污泥的资源化、减量化和经济化利用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用污泥热解制备建材的方法，包括以下步骤：
步骤1，将污泥置于太阳能温室中干燥，直至含水率低于35%;
步骤2，将步骤1处理后的污泥送入干燥室，利用热源干燥后送入热解器，热解温度控制在400-700℃，污泥被热解产生可燃气体和污泥炭;可燃气体被送入燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气送入干燥室对污泥进行预热和干燥;干燥产生的废气和冷却后的烟气送入气体净化设备，净化后排入烟囱;
步骤3，将步骤2制备的高温污泥炭送入冷却室进行冷却，冷却后的污泥炭在破碎机中被破碎成粒度小于20mm的颗粒;
步骤4，取下列重量配比混合原料：污泥炭30-40份，石灰10份，水泥30-40份，膨胀珍珠岩0-15份，发泡剂1-5份，水20份;将混合原料置于搅拌机中，以700-900r/min的转速混合5-10分钟;在模具中浇注成型，在模具中自然干燥养护24小时，脱模干燥。
所述的污泥为造纸污泥、市政污泥或二者的混合物。
所述的太阳能温室采用辐射式太阳能干燥器、对流式太阳能干燥器或传导式太阳能干燥器。
所述的干燥室采用直接接触式的干燥器或间接接触式干燥器。
所述的热解器采用容积式、管式或回转窑式。
所述的发泡剂是生产普通发泡混凝土所使用的发泡剂，包括植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、松香树脂类发泡剂、十二烷基苯磺酸钠及金属铝粉发泡剂。
所述的发泡剂为植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、松香树脂类发泡剂、十二烷基苯磺酸钠及金属铝粉发泡剂中任意几种的混合物。
所述的混合原料包括有粉煤灰。
所述的膨胀珍珠岩不为0份。
本发明的效益如下：
1)本发明是以污泥为原料制备建材，降低了成本、节省了土地资源、解决了污泥给周边环境带来的污染问题。
2)热解温度较高，污泥在高温下被分解，稳定了污泥中的有害物质，去除了污泥的刺鼻气味。
3)所制成的建筑材料强度高，保温性能和抗压性能良好，耐燃性高，可用于管道保温、建筑外墙体保温、路基填充材料、桥基填充材料及建筑物中的窄缝填充材料。用于构筑墙体，由于其重量轻、保温性能良好，可以在降低墙体本身的重量的同时，节约建筑能耗。用于道路铺设，由于其良好的抗压性能，可以形成稳定、坚固的路面。采用方法处理污泥，不仅成本低廉，且能产出性能良好的建筑材料，符合污泥资源化、减量化和无害化的要求。