申请日2015.11.25
公开(公告)日2016.03.16
IPC分类号C04B7/24
摘要
本发明涉及一种利用污泥生产的生态水泥熟料，属于建筑材料技术领域;本发明利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料35~80份、石灰石38~85份、铁矿石9~15份、粉煤灰3~8份、砂页岩4~10份、污泥26~46份;将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料;既降低了水泥生产成本，又可实现污泥的彻底无害化处置，对于资源的优化配置、环境的保护和社会的可持续发展起到了重要的作用。
权利要求书
1.一种利用污泥生产的生态水泥熟料，其特征在于：由如下重量份的组分制成：生料35~80份、石灰石38~85份、铁矿石9~15份、粉煤灰3~8份、砂页岩4~10份、污泥26~46份。
2.一种利用污泥生产的生态水泥熟料，其特征在于：由如下重量份的组分制成：生料35~60份、石灰石38~65份、铁矿石9~12份、粉煤灰3~5份、砂页岩4~7份、污泥26~36份。
3.一种利用污泥生产的生态水泥熟料，其特征在于：由如下重量份的组分制成：生料60~80份、石灰石65~85份、铁矿石12~15份、粉煤灰5~8份、砂页岩7~10份、污泥36~46份。
4.根据权利要求1-4所述一种利用污泥生产的生态水泥熟料，其特征在于：所述污泥为干化污泥。
说明书
一种利用污泥生产的生态水泥熟料
技术领域
本发明涉及一种水泥熟料，具体涉及一种利用污泥生产的生态水泥熟料，属于建筑材料技术领域。
背景技术
城市污泥是污水处理厂污水处理的必然产物，这种废弃物的处理处置是污水处理后不可回避的问题。随着污水处理率的不断提高，污水处理厂的数目成倍增长，城市污泥的产量也急剧增加，城市污泥处置的矛盾变得日益突出，据统计，1990年我国已建成的污水处理厂日处理污水能力350余万吨，排放干污泥20万吨，折湿污泥约500万吨(含水96%)，2000年污泥产量将是90年代初的7~10倍，2009年初，全国共建成污水处理1590座，污泥的产量在28×104~46×104t/d之间，但我国已建成的污水处理厂中有污泥处理设施的不到1/4，处理工艺和配套设施较为完善的不到1/10。由于城市污泥具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭、有毒有害等特点，如果处理处置不当，污泥的任意堆弃或直接利用，势必对环境造成二次污染，这不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁，因此必须对其进行适当的处理。填埋、污泥堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式由于自身的不足使污水厂污泥处理成为解决城市环境问题的热点，而处理过程中实现污泥的资源化又成为了探索污泥彻底根治的最有效途径之一，利用城市生活污水厂产生的污泥作为水泥生产过程中一部分原料或利用污泥代替水泥生产过程中的部分用煤的研究在国内外都有学者开始进行了研究。
相对于填埋、堆肥需要大量占用土地，且存在二次污染隐患及地质风险，热电厂焚烧投资高，并会产生飞灰、炉渣等危险废弃物，水泥窑协同处置是目前无害化程度最高、资源综合利用水平最佳、经济性最优的城市污泥处理方式。
污泥灰分可以进入水泥熟料，对水泥质量无影响，但可将污泥中的绝大部分重金属元素固定在熟料中，消除了污泥农用过程中重金属从农产品进入食物链，最终进入人体，并在人体内富集的问题，避免了再次扩散，作到无二次污染。水泥回转窑内的原料、熟料以及耐火砖、窖皮均是碱性物质，可以有效地中和污泥中的酸性物质，使得SO2、Cl-的排放量明显减少;污泥燃烧后变成水泥熟料，没有残渣排出，处理彻底;污泥中可能存在的重金属转变成难溶的化合状态固定在熟料中，不需要对燃烧灰渣再处理，避免产生二次污染。
中国发明“用污泥制成水泥熟料的方法”，申请号201410278336.4，公开了一种用污泥制成水泥熟料的方法，其是用污泥、硅灰渣、沸石膏混合焙烧制得，但是在生料中加入干化污泥制备水泥熟料的方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用污泥生产的生态水泥熟料，既降低了水泥生产成本，又可实现污泥的彻底无害化处置，对于资源的优化配置、环境的保护和社会的可持续发展起到了重要的作用。
为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料35~80份、石灰石38~85份、铁矿石9~15份、粉煤灰3~8份、砂页岩4~10份、污泥26~46份。
所述污泥为干化污泥。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。
本发明的有益效果是：
(1)水泥回转窑温度高、热容量大、热稳定性强，气体和物料温度分别达到1750℃和1450℃。燃烧过程中或过后有富余的氧存在，再加上在水泥窑内物料停留时间长，可以完全氧化污泥中二恶英等有机污染物、杀死微生物、消灭病原体。
(2)水泥窑全系统在负压下进行，有毒有害气体不能溢出，除尘效率高;水泥煅烧在碱性条件下进行，从而使有毒有害垃圾中的氯、硫、氟等元素在窑内被碱性物质完全中和吸收，变成无毒的氯化钙、硫酸钙、氟化钙，便于废气的净化(脱酸)处理，而且可以与水泥工艺一并进行。
(3)污泥中有机质含量高，具有较高的热值，可代替部分燃料，污泥对煤的燃烧特性
不会产生不利影响，因此生产生态水泥时燃料用量比生产普通水泥少得多。
(4)高温下物料在回转窑内进行液相和固相反应，污泥中存在的重金属元素转变成难
溶的化合状态，结合进熟料晶格中，起到重金属高温固化的作用。
(5)水泥生产工艺的末端表现为污泥的“零”污染，在回转窑高温煅烧过程中，灰渣
被完全融合入水泥熟料中，因而无任何残渣排出。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围;
实施例1
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料35份、石灰石38份、铁矿石9份、粉煤灰3份、砂页岩4份、污泥26份。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。
实施例2
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料80份、石灰石85份、铁矿石15份、粉煤灰8份、砂页岩10份、污泥46份。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。
实施例3
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料60份、石灰石65份、铁矿石12份、粉煤灰6份、砂页岩7份、污泥36份。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。
实施例4
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料45份、石灰石48份、铁矿石10份、粉煤灰5份、砂页岩6份、污泥30份。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。
实施例5
一种利用污泥生产的生态水泥熟料，由如下重量份的组分制成：生料70份、石灰石75份、铁矿石13份、粉煤灰7份、砂页岩9份、污泥40份。
将各种原料在105℃烘干，用球磨机细磨至过200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅烧成水泥熟料，在1450℃保温50min后取出，冷却破碎即为所述的生态水泥熟料。