申请日2009.06.19
公开(公告)日2009.11.25
IPC分类号C04B38/00; B09B3/00
摘要
本发明提供了一种完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法，本完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法，该方法包括以下步骤：a.混料;b.造粒;c.烧胀;预热后进行烧胀，烧胀温度为1000-1300℃，烧胀时间5-20分钟;烧胀后在温度为50-200℃左右的条件下冷却10-30分钟后得到陶粒成品。本方法有效的利用了城市污泥、工业废土实现变废为宝的目的;所得陶粒品质与性能好;陶粒制作成本较低，能够大规模生产。
权利要求书
1、一种完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法，该方法包 括以下步骤：
a、混料：将生物污泥和淤泥部分脱水后，按比例放入搅拌机 中进行充分混料，混料时间为5-20分钟;
b、造粒：将上述混料后的生物污泥和淤泥进行破碎，破碎时 间为1-5分钟，破碎后进行造粒，造粒时间5-20分钟，造粒后颗 粒料的粒径为1-20mm;
c、烧胀：将上述造粒后颗粒料放入回转窑中进行预热，预热 温度为200-500℃，预热时间为10-30分钟;预热后进行烧胀， 烧胀温度为1000-1300℃，烧胀时间5-20分钟;烧胀后在温度为 50-200℃左右的条件下冷却10-30分钟后得到陶粒成品。
2、根据权利要求1所述的完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒 的方法，其特征在于：步骤A中所述的生物污泥为脱水污泥，所 述的淤泥为打桩淤泥、河道淤泥中的一种或两种，所述的生物污 泥和淤泥的重量百分比为10%-40%∶60%-90%。
3、根据权利要求1或2所述的完全利用生物污泥和淤泥制作 陶粒的方法，其特征在于：步骤A中所述的生物污泥和淤泥经过 部分脱水后含水率为30%-45%。
4、根据权利要求1所述的完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒 的方法，其特征在于：步骤b所述的造粒分为二次造粒，第一次 采用对辊造粒3-6分钟，第二次采用造粒滚筒造粒3-6分钟，二 次造粒后颗粒料的粒径为5-15mm。
5、根据权利要求1所述的完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒 的方法，其特征在于：步骤c中预热温度为250-400℃，预热时 间为15-25分钟。
6、根据权利要求1所述完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的 方法，其特征在于：步骤c中烧胀温度为1100-1200℃，烧胀时 间8-12分钟。
7、根据权利要求1所述完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的 方法，其特征在于：步骤c中冷却温度为80-150℃，冷却时间为 15-25分钟。
8、根据权利要求1或5或6或7所述的完全利用生物污泥和 淤泥制作陶粒的方法，其特征在于：步骤c中回转窑烧胀过程中 产生的废气和烟尘进行脱硫、除尘处理。
说明书
一种完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种制作陶粒的方法，具体地说涉及一种完全利 用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法。属于轻质材料技术领域。
背景技术
陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高， 软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶 粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固 性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功 能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用于建材、 园艺、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广， 还在继续扩大。在陶粒生产之初，它主要用于建材领域，由于技 术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入，陶粒的应用早 已超过建材这一传统范围，不断扩大它的应用新领域。现在陶粒 在建材方面的应用，已经由100%下降到80%，在其他方面的应用， 已占20%。随着陶粒新用途的不断开发，它在其他方面的比例将 会逐渐增大。
轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，也是它能够取 代重质砂石的主要原因。陶粒的内部结构特征呈细密蜂窝状微孔。 这些微孔都是封闭型的，而不是连通型的。它是由于气体被包裹 进壳内而形成的，这是陶粒质轻的主要原因。按陶粒的原料分可 以分为：(1)粉煤灰陶粒：以固体废弃物为主要原料，加入一定量 的胶结料和水，经加工成球，烧胀烧胀或自然养护而成，粒径在 5mm以上的轻粗集料。(2)黏土陶粒：以黏土、亚黏土等为主要原 料，经加工制粒，烧胀而成的，粒径在5mm以上的轻粗集料。(3) 页岩陶粒：又称膨胀页岩，以黏土质页岩、板岩等经破碎、筛分， 或粉磨后成球，烧胀而成的粒径在5mm以上的轻粗集料。页岩陶 粒按工艺方法分为：经破碎、筛分、烧胀而成的普通型页岩陶粒; 经粉磨、成球、烧胀而成的圆球形页岩陶粒。(4)垃圾陶粒：是将 城市生活垃圾处理后，经造粒、烧胀生产出烧胀陶粒。或将垃圾 烧渣加入水泥造粒，自然养护，生产出免烧垃圾陶粒。垃圾陶粒 具有原料充足、成本低、能耗少、质轻高强等特点。垃圾陶粒除 了可制成墙板、砌块、砖等新型墙体材料外，还可用作保温隔热、 楼板、轻质混凝土、水处理净化等用途，具有广阔的市场。(5) 煤矸石陶粒：是将符合烧胀要求的煤矸石经破碎、预热、烧胀、冷 却、分级、包装而生产出来的。(6)生物污泥陶粒：以生物污泥为 主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、烧胀成的陶粒。(7)河底 泥陶粒：利用河底泥替代黏土，经挖泥、自然干燥、生料成球、预 热、烧胀、冷却制成的陶粒。
中国专利(授权公告号：CN1171829C)一种利用污水处理厂生 物污泥烧制粘土陶粒的方法，该方法包括原材料处理、生料制备、 成球、陶粒烧胀过程，其特征在于原料组份及其重量百分比含量 如下：粘土：71-89;按干污泥计的生物污泥：6-21;石灰石：3-8; 铁粉：2-6;烧胀温度范围为1175℃-1250℃。虽然该方法利用污 水处理厂生物污泥代替部分粘土等有用资源，可相应减少粘土原 料的用量。但是该方法依然采用较大重量百分比的粘土(达到 71%-89%)无法实现真正变废为宝，节约土地资料的目的。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够变废为宝， 节约土地资源的完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法。
本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：一种完全利用 生物污泥和淤泥制作陶粒的方法，该方法包括以下步骤：
a、混料：将生物污泥和淤泥部分脱水后，按比例放入搅拌机 中进行充分混料，混料时间为5-20分钟;
b、造粒：将上述混料后的生物污泥和淤泥进行破碎，破碎时 间为1-5分钟，破碎后进行造粒，造粒时间5-20分钟，造粒后颗 粒料的粒径为1-20mm;
c、烧胀：将上述造粒后颗粒料放入回转窑中进行预热，预热 温度为200-500℃，预热时间为10-30分钟;预热后进行烧胀， 烧胀温度为1000-1300℃，烧胀时间5-20分钟;烧胀后在温度为 50-200℃左右的条件下冷却10-30分钟后得到陶粒成品。
现有技术生产陶粒主要以各类粘土、泥岩、板岩、页岩等为 主原料，导致资源的极大浪费，而淤泥及工业污泥排放量大，对 环境污染严重。本发明通过长期对淤泥和生物污泥化学成分的研 究，采用淤泥以及污水处理厂的生物污泥作为原料，可以生产出 堆积密度≤500kg/m3的超轻陶粒或≤700kg/m3的普通陶粒，或≤ 900kg/m3的高强陶粒，陶粒性能优良。完全实现了变废为宝，节 约土地资源的目的。