申请日2006.07.13
公开(公告)日2007.10.24
IPC分类号C04B33/132; B09B3/00; C04B18/30
摘要
本发明提供的污泥烧结砖工艺，包括如下流程：1)原料混合;2)好氧陈化;3)制坯;4)干燥;5)烧制，原料是由含水率75%-85%的污水污泥和污泥干粉组成，两种原料混合比控制在1∶1-2.5，好氧陈化时间为1-5天，制坯压强为1-2MPa，砖坯成型含水25-30%，码放自然干燥后进入窑炉烧制，烧结温度控制在1000-1100℃，尾气温度冷却到150度以下。使用本工艺能大量消纳污水污泥，实现污泥无害化循环利用，且能耗低，产品达到国家相关标准。
权利要求书
1、污泥烧结砖工艺，包括如下流程：1)原料混合;2)好氧陈化;3)制 坯;4)干燥;5)烧制，其特征在于：原料是由含水率75%-85%的污水污 泥和污泥干粉组成，两种原料混合比控制在1∶1-2.5，好氧陈化时间为1-5 天，制坯压强为1-2MPa，砖坯成型含水25-30%，码放自然干燥后进入窑炉 烧制，烧结温度控制在1000-1100℃，尾气温度冷却到150度以下。
2、根据权利要求1所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：原料是含水率 78%-82%的污水污泥和污泥干粉，两种原料混合比控制在1∶1-2，好氧陈 化时间为2-4天，制坯压强为1-2MPa，砖坯成型含水25%-29%，码放自然 干燥后进入窑炉烧制，烧结温度控制在1050-1080℃，尾气温度冷却到150 度以下。
3、根据权利要求2所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：原料是含水率 80%的污水污泥和污泥干粉，两种原料混合比控制在1∶1.5，好氧陈化时 间为3天，制坯压强为1.5MPa，砖坯成型含水28-29%，码放自然干燥后进 入窑炉烧制，烧结温度控制在1060-1070℃，尾气温度冷却到150度以下。
4、根据权利要求1至3任意权利要求所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于： 污泥干粉是由湖泊、河流疏浚时的淤泥、污水污泥干燥粉碎而成。
5、根据权利要求4所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：原料混合和好氧 陈化工序循环的方法包括：原料混合，经好氧陈化工序得到的混合料作为 干粉，再与污水污泥按1∶1-2.5混合，再好氧陈化，如此循环使原料达到 制砖坯条件。
6、根据权利要求5所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：原料混合和好氧 陈化工序要循环3-9次。
7、根据权利要求6所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：烧制工序在点燃 后不再需要添加燃料。
8、根据权利要求7所述的污泥烧结砖工艺，其特征在于：烧制工序产生的 尾气，要控制在1.1秒以内冷却到150℃以下。
说明书
污泥烧结砖工艺
技术领域：
本发明属于污泥处理技术，特别涉及污泥烧结砖工艺。
背景技术：
污泥是指城市生活用水和工业产生的废水经污水处理厂处理后 排出的生物胶体物质，一般称污水污泥。污泥也包括湖泊河流浚时产 生的淤泥。利用干化后污泥再掺合其他原材料生产烧结砖，是污泥处 理利用的一种方法。污泥烧结砖可以充分利用污泥的燃烧热和无机 质，并可完全固化重金属，是污泥处理的理想安全途经。制砖的烧结 过程是通过高温将砖坯的无机质颗粒熔融，使颗粒间连接，冷却后制 成高强度的砖块。这要求无机质颗粒间具有较小的间隙才能实现这个 烙融连接过程。污水污泥由于有机质含量较高而使原料塑性很差且具 有一定的弹性。在现有技术中，较高污泥掺比量时的制坯原料具有一 定弹性，难以通过高压压制成密实的砖坯，烧结时无机质颗粒难以形 成坚固的熔融连接，进而使得砖坯质量难以达到国家规定的标准。现 有技术中，利用污泥烧结砖一定会掺合较大量的其它物料。如中国发 明专利“利用污泥热能烧制轻质砖的方法”(专利号：ZL98118046.9) 就是先把污泥脱水使其含水量为50-60%并制成粒经为3-9mm的团粒， 然后以10-30%的比例混入粘土制砖坯，将干燥后的团粒均匀混入制 砖粘土原料中再制成砖坯。含水量50-60%的污泥团粒干燥后才以 10-30%比例混入粘土制砖坯。此方法中污泥的实际用量很少，且需要 大量的粘土。破土毁田的缺陷是明显的;中国专利“污泥烧结砖生产 方法”(专利号：ZL02137142.3)公开了利用污泥掺合页岩打制砖坯。 该方法中污泥含量可高达50%，其余为页岩粉。且不说该方法如何采 用多种手段使污泥含水量降到12%左右没有公开说明，而又在配料搅 拌时必须添加水分，这说明其工艺尚不完善，而且，页岩要粉碎为 0.3mm粉料，其能耗大，生产环境较恶劣也是显而易见的。况且要得 到页岩，势必破坏山体植被，这也是有违保护自然环境的政策的。
现在技术利用污水污泥烧结砖，掺合粘土会毁田，掺合页岩会毁 山体植被，且干燥烧结过程能耗高。
在人类生产生活过程中，还有另一类污泥产生，那就是湖泊和河 流的淤泥。为保证湖泊河流航运正常和提高灌溉能力，防止淤塞造成 水灾，必须定期疏浚河流湖泊。过去清理出来的污泥直接用于填土造 田。现在由于污染严重，淤泥中重金属含量增大，直接利用的方法已 不再是安全去处。但这种污泥具有良好塑性，可以充当污水污泥烧结 砖的粘结料。
发明内容：
本发明的目的是克服现在技术中污泥利用量少，能耗高或生产环 境较恶劣等缺陷，提供一种符合保护自然环境可持续发展政策的污泥 烧结砖工艺。
本发明提供的污泥烧结砖工艺，包括如下流程：1)原料混合;2) 好氧陈化;3)制坯;4)干燥;5)烧制，原料是由含水率75%-85% 的污水污泥和污泥干粉组成，两种原料混合比控制在1∶1-2.5，好 氧陈化时间为1-5天，制坯压强为1-2MPa，砖坯成型含水25-30%， 码放自然干燥后进入窑炉烧制，烧结温度控制在1000-1100℃，尾气 温度冷却到150度以下。在原料混合工序，污水污泥是市政污水处理 厂产生的。两者混合比控制在1∶1-2.5，搅拌制成粉料;然后送入 下工序进行高温好氧陈化1-5天，好氧陈化是指将混合好的污泥和污 泥干粉送到堆放场，用翻料机每隔一定时间翻拌一次，以使原料充分 互溶降低有机质含量。为了获得大量消纳污水污泥的效果，每次好氧 陈化后的混合料再添加污水污泥，再混合，再好氧陈化，如此反复循 环4-9次，直到原料达到制砖坯条件。制坯时制砖机的压强控制为 1-2Mpa，砖坯成型含水量为25-30%。砖坯自然干燥含水量为5-7%后 进窑烧制。为了彻底烧污泥中的有机质和固化重金属及避免二噁英等 致癌物质生成，烧成温度控制在1000-1100度，并使尾气在1.1秒内 冷却到150℃以下。由于污水污泥和湖泊河流淤泥均含有机质，所以 烧结时只需喷入引燃用的少量燃料，其后不用再添加燃料。污泥干粉 可由湖泊、河流疏浚时的淤泥自然干燥粉碎而成，也可由以下工序制 得：1)污泥预处理：污泥与污泥干粉混合，使污泥胶体颗粒较好地 附着在干粉颗粒表面以降低污泥对无机质颗粒连接性的影响;2)好 氧熟化：经预处理后的污泥送进堆放场，用翻料机每6-10小时翻拌 一次，直到污泥含水量为20-25%;3)干燥：把好氧熟化后的污泥送 入热风干燥系统干燥，热风通风量为10000m3/h-15000m3/h，物料 停留时间为3-6分钟，控制出料污泥含水量小于10%;作为首次污泥 预处理的污泥干粉，是河流湖泊疏浚的底泥自然干燥粉碎而得;不是 首次污泥预处理的污泥干粉，可以是按照上述方法制得的污泥干粉， 也可以是河流湖泊疏浚的底泥自然干燥粉碎而得。
作为改进，原料是由含水率78%-82%的污水污泥和污泥干粉组 成，两种原料混合比控制在1∶1-2，好氧陈化时间为2-4天，制坯 压强为1.4-1.8MPa，砖坯成型含水27%-29%，码放自然干燥后进入窑 炉烧制，烧结温度控制在1050-1080℃，尾气温度冷却到150度以下， 可缩短制砖周期，减少能耗。
作为改进，原料是含水率80%的污水污泥和污泥干粉，两种原料 混合比控制在1∶1.5，好氧陈化时间为3天，制坯压强为1.5MPa， 砖坯成型含水28-29%，码放自然干燥后进入窑炉烧制，烧结温度控 制在1060-1070℃，尾气温度冷却到150度以下，可进一步缩短制砖 周期，减少能耗。
作为进一步改进，污泥干粉是由湖泊、河流疏浚时的淤泥、污水 污泥干燥粉碎干燥粉碎而成，节省成本。
作为改进，原料混合和好氧陈化工序循环的方法包括：原料混合， 经好氧陈化工序得到的混合料作为干粉，再与污水污泥按1∶1-2.5 混合，再好氧陈化，如此循环使原料达到制砖坯条件。
作为改进，原料混合和好氧陈化工序要循环3-9次。
作为改进，烧制工序在点燃后不再需要添加燃料。
作为改进，烧制工序产生的尾气，要控制在1.1秒以内冷却到150℃ 以下。
使用本发明提供的污泥烧结砖工艺，能大量消纳污水污泥和湖泊 河流疏浚时的淤泥，不仅实现了化害为利，资源无害化循环利用，且 能耗低，最终产品烧结砖达到国家相关标准。