CN101538146B - 一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种危险废物的无害化处置及资源化利用的方法。一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，其特征在于它包括如下步骤：按电镀污泥与含油污泥的干重比为1∶(1～100)，混合，得混合污泥；过筛；按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比＝(15～20)∶(71～76)∶5∶4，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量10％～12％的水，持续搅拌4～6分钟，得混合料；混合料压制成型，烧制成污泥烧结砖。该方法能使电镀污泥和含油污泥得到利用。所制污泥烧结砖的浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定，可用于普通建筑墙体。

Description

一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法

技术领域

本发明涉及一种危险废物的无害化处置及资源化利用的方法。

背景技术

电镀污泥和含油污泥是汽车行业生产过程中产量很大的两种典型污泥。电镀污泥是在表面处理过程中产生的电镀废水经过处理后产生的污泥，因含有Cr(VI)等有害金属而被列入《国家危险废物名录》，属于第十七类危险废物——表面处理废物(HW17)。含油污泥主要是汽车制造过程中产生的含油废水在处理过程中产生的污泥，因为含有苯系物、酚类、蒽类等物质，并伴随恶臭和毒性，被列入《国家危险废物名录》，属于第八类危险废物——废矿物油(HW08)。由于其成份复杂、排放量大，其污染具有潜在性和滞后性，极易对土壤和地下水造成长期和潜在性污染，能引起或可能引起对人类健康或环境的危害，已经引起各国高度重视并加以治理，是全球环境保护的重点和难点问题之一。

对电镀污泥的处理，目前国内外所用的主要方法有填埋、固化、建材利用以及回收重金属等。其中污泥制砖法是真正能够大量消纳污泥且资源化有效利用的方法，同时具有投资小、工艺简单等优点。已有学者对利用电镀污泥制砖进行了试验研究。如：1、龙军等.电镀污泥与粘土混合制砖重金属浸出毒性实验[J].石油化工环境保护，1995，(3)43～46.

处理含油污泥主要有机械分离、溶剂萃取、生物处理和热处理等方法。国外也有利用含油污泥制砖的研究报导。如：2、Patent Number(s)：CN1693260-A；CN1266069-C.Title：Useof rock fragment of oil field drilling and petroleum sludge in material for productionof brick.

赤泥是氧化铝工业生产的废渣，属于三废之一。它不仅占用土地，污染环境，而且造成地下水污染及浪费资源，目前国内较多见的赤泥利用方法是：用作硅酸盐水泥原料、制砖、铺路材料、塑料填料等。对赤泥制砖的研究如：3、贺深阳，蒋述兴.利用赤泥和石英砂制备高性能烧结砖的研究[J].砖瓦，2008，(2)21～23.

发明内容

本发明的目的在于提供一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，该方法能使电镀污泥和含油污泥得到利用，所制污泥烧结砖的浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)将含水率为83～87％的电镀污泥、含水率为83～87％的含油污泥分别做烘干预处理(95～105℃烘2～3小时)，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比为1∶(1～100)，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比＝(15～20)∶(71～76)∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量10％～12％的水，持续搅拌4～6分钟，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干7～8天；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。

本发明的有益效果是：

1、本发明将电镀污泥和含油污泥混合，再与粘土、煤渣、赤泥等原料制成烧结砖。电镀污泥中含有有害金属元素Cr(III)和Cr(VI)，而含油污泥中石油类物质含量很高，两者混合后在高温(800-1000℃)条件下烧结制砖，可以利用含油污泥内的大量石油类物质在砖坯内形成还原性气氛，使电镀污泥中的Cr⁶⁺发生还原反应，为有害金属元素Cr(III)和Cr(VI)的固化创造了很好的反应条件，生产出的砖块质量合格且环境安全。同时含油污泥燃烧还能为烧砖过程提供一定的能量，利用含油污泥的燃烧热，可以节约烧砖过程中燃料的用量，节省资源。

2、可大量消纳污泥，并将汽车行业产量最大的电镀污泥和含油污泥同时有效处理和资源化利用，能使电镀污泥和含油污泥得到利用。

3、所制污泥烧结砖的抗压强度达到13MPa以上，符合国标《烧结普通砖》(GB5101-2003)中MU10强度等级，其外观质量、泛霜、石灰爆裂等性能符合GB5101-2003标准；且其浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定，可用于普通建筑墙体。

4、工艺操作简单，设备费用低(成本低廉)。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，它包括如下步骤：

1)将含水率为85％的电镀污泥、含水率为85％的含油污泥分别做烘干预处理(105℃烘箱内放置2小时)，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比(即不含水份的重量比)为1∶6，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比(即不含水份的重量比)＝15∶76∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时缓慢向搅拌机中添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量10％的自来水，持续搅拌5分钟，使水与原料混合均匀，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型(成型压强为20MPa)，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干7天(置于太阳下)；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。

本实施例的污泥烧结砖的抗压强度达到17MPa，污泥烧结砖浸出液的总Cr、Cr⁶⁺浓度均小于0.05mg/L，其浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定。

实施例2：

一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，它包括如下步骤：

1)将含水率为85％的电镀污泥、含水率为85％的含油污泥分别做烘干预处理(105℃烘箱内放置2小时)，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比(即不含水份的重量比)为1∶6，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比(即不含水份的重量比)＝20∶71∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时缓慢向搅拌机中添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量12％的自来水，持续搅拌6分钟，使水与原料混合均匀，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型(成型压强为20MPa)，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干8天(置于太阳下)；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。

本实施例的污泥烧结砖的抗压强度达到13MPa，污泥烧结砖浸出液的总Cr、Cr⁶⁺浓度均小于0.05mg/L，其浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定。

实施例3：

一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，它包括如下步骤：

1)将含水率为83％的电镀污泥、含水率为83％的含油污泥分别做烘干预处理(95℃烘3小时)，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比为1∶1，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比＝15∶76∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时缓慢向搅拌机中添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量10％的自来水，持续搅拌4分钟，使水与原料混合均匀，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型(成型压强为20MPa)，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干8天(置于太阳下)；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。

本实施例的污泥烧结砖的抗压强度达到19MPa，污泥烧结砖浸出液的总Cr、Cr⁶⁺浓度均小于0.05mg/L，其浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定。

实施例4：

一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，它包括如下步骤：

1)将含水率为87％的电镀污泥、含水率为87％的含油污泥分别做烘干预处理(95℃烘2小时)，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比为1∶100，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比＝18∶73∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时缓慢向搅拌机中添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量11％的自来水，持续搅拌5分钟，使水与原料混合均匀，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型(成型压强为20MPa)，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干8天(置于太阳下)；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。

本实施例的污泥烧结砖的抗压强度达到15MPa，污泥烧结砖浸出液的总Cr、Cr⁶⁺浓度均小于0.05mg/L，其浸出液中总铬和六价铬含量均满足《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》(HJ/T 301-2007)中的相关规定。

本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (1)

1.一种电镀污泥和含油污泥的无害资源化利用的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)将含水率为83～87％的电镀污泥、含水率为83～87％的含油污泥分别在95～105℃烘2～3小时做烘干预处理，分别测量烘干预处理后的电镀污泥、含油污泥的含水率；然后按烘干预处理后的电镀污泥与含油污泥的干重比为1∶(1～100)，选取电镀污泥和含油污泥，将电镀污泥和含油污泥混合，得混合污泥；将混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料分别磨碎，分别过20目筛，取筛下物质，备用；

2)分别测量筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥原料的含水率，按筛分后的混合污泥∶粘土∶煤渣∶赤泥的干重比＝(15～20)∶(71～76)∶5∶4，分别称取筛分后的混合污泥、粘土、煤渣、赤泥，置于搅拌机中搅拌，搅拌的同时添加筛分后的混合污泥、粘土、煤渣和赤泥原料总质量10％～12％的水，持续搅拌4～6分钟，得混合料；

3)将搅拌好的混合料置于模具中，压制成型，得坯块；

4)将压制成型的坯块自然风干7～8天；再将风干的坯块置于窑炉中烧结，升温程序为：先以100℃/小时的升温速率从室温升至800℃，再以50℃/小时的升温速率从800℃升至1000℃，在1000℃的环境下保持2小时；然后自然冷却，制成污泥烧结砖。