CN101628815A - 一种工业固体废物的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于节能环保、循环经济技术领域。具体公开了一种工业固体废物(含危险、严控废物，以下简称工业固体废物)的处理方法，本发明通过对印染污泥、生活污水污泥和含油污泥等工业固废进行烧制的热力处置方法，通过热力处置多种工业固废制备各种陶化产品，并在处置过程中将余热回收利用。节能环保，增加社会效益和经济效益，并且在彻底解决工业固体废物的处理处置问题的同时，解决了建设所急需的建筑原料、环保的水和气滤料、绿化的养殖颗粒物等问题，具有重要的环境意义，对我国的固体废物的循环利用、建筑材料业及环保滤料业的发展具有推进和示范作用，符合当前可持续发展和循环经济的趋势。
Description
技术领域
本发明属于节能环保、循环经济技术领域，特别涉及一种工业固体废物(含危险、严控废物)处理方法。
背景技术
当今社会快速发展的工业，产生大量的固体废物，处理这些废物需要占领大量的土地，还存在二次污染的隐患。印染业是我国的重要企业和较大的经济行业之一，印染业消耗大量清水，并产生大量废水。由于印染废水中含有环状结构的各种染料，有机物含量高，生化降解过程较长，废水经处理后达标排放，但是，污水处理过程中产生了大量的印染污泥。城市生活污水(包括部分工业废水)达标处理后均会产生大量的剩余污泥。同时，石化等项目的废水处理也产生大量的含油污泥。
目前，国内外的污泥最终处置方式主要是污泥土地利用、污泥填埋、污泥焚烧和污泥建材利用等。通过对污泥进行消化使其中有机物含量减少，性能稳定，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。然而，固体废物的“三化”原则更要求在避免二次污染、达到无害化的同时，使固废处理的最终产物得以综合利用，实现资源化的最终目的。
陶化材料具备良好的空隙结构而密度轻、相对强度高、耐高温和表面光滑等优点，建筑节能和环保处理效果显著。因此，其广泛应用于建筑行业、园艺、废水处理等，用途广泛，市场前景好。目前陶化高温产品的原料主要为粘土、页岩、泥岩、板岩等天然矿物。然而在当今快速发展的工业生产和资源消耗速度快速的背景下，可供开采的用作建材和环保滤材的自然资源相对短缺，开采砂石势必破坏生态环境，能源资源问题成为当今社会需要迫切解决的问题，寻求可以替代的原料是当务之急。各行业正采取有效措施以减少资源利用总量，提高资源的利用率，节约资源和资源再生利用成为科学技术的发展趋势。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工业固体废物处理方法，该处理方法通过对印染污泥、生活污水污泥和含油污泥等工业固废进行烧制的热力处置方法，通过热力处置多种工业固废制备各种陶化产品，并在处置过程中将余热回收利用。节能环保，增加社会效益和经济效益，并且在彻底解决工业固体废物的处理处置问题的同时，解决了建设所急需的建筑原料的问题，具有重要的环境意义，对我国的固体废物的循环利用和建筑材料业的发展具有推进和示范作用，符合当前可持续发展和循环经济的趋势。
为了实现上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：
本发明所述的一种工业固体废物的处理方法，其具体的处理步骤是：
(1)预处理：将上述工业固体废物进行预处理(如脱水、烘干、晒干等)；
(2)粉碎：将上述预处理的工业固体废物粉碎成合适粒径大小；
(3)配料：对上述已粉碎的工业固体废物按比例调配，并按比例投加陶化剂和添加剂；
(4)搅拌混合：将已配料的物料搅拌直至混合均匀；
(5)成型：将上述混合物成型(管状、块状、柱状和粒状等)；
(6)烧制：将上述成型物进行烧制；
(7)将烧制后陶化产品冷却；
(8)成品；
(9)在烧制过程中的余热收集用于预处理烘干后在作净化处理。
作为上述技术的进一步改进，上述步骤(1)中所述的工业固体废物为印染污泥、生活污水污泥和含有污泥或上述两两任意混合或三者混合的混合物；上述步骤(3)中陶化剂、添加剂为废玻璃、废油渣、粘土，或上述两两任意混合或三、四者混合的混合物。
在本发明中，由于工业固体废物和陶化剂、添加剂可按实际需要进行选择，因此，上述工业固体废物和添加剂的可按实际需要以不同的重量配比任意配制。
在本发明中，为了将工业固体废物和陶化剂、添加剂进行彻底的烧制，上述步骤(5)成型的混合物的烧制温度范围是：900℃～1300℃。
为了根据实际需要制成不同的陶化产品，上述步骤(4)中工业固体废物和陶化剂、添加剂混合后可按实际需要制成块状、粒状、柱状、管状等，烧制后对应的制成轻质的陶化产品。
在本发明中，为了更好的对余热进行回收充分利用，做到节约热能的目的，上述步骤(5)中烧制过程产生的余热通过余热回收管进行回收，以用于对工业固体废物原材料进行预处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是以现有固体废物为原材料，通过热力处置即烧制方法，对固废进行有效处理的同时，并对处置过程的余热进行回收利用，研发制备各种陶化产品，供建筑、园林及废水、废气处理等行业需要，实现经济效益，并使资源得以循环利用，达到固体废物的减量化、无害化和资源化的目的，从而实现了社会效益和环境效益。
印染污泥中的浮石等无机物含量占污泥总体积量的40～60％，生活污泥中的有机物质、印染污泥中的纤维在烧制过程中气化可形成孔隙，印染污泥中的碱性物质和废玻璃中的碱性物质可以助熔，含油污泥可以助燃并能形成空隙，几种废物合理配制再加粘土制成的产品能满足生产各种陶化产品的要求，是设置项目目标的主要理论依据。以印染污泥、生活污水厂污泥和含油污泥为主要原料，通过热力处置方法，处理这些工业固体废物，并研发制备出各种陶化产品。
本发明的主要创新点表现在以下两个方面：
(一)理念创新：本发明通过高温烧制的热力处理方法处理印染污泥、生活污泥、含油污泥等工业固体废物，并研发制备陶化材料，一方面解决大宗工业固体废物的处理处置问题，避免污泥堆存占用大量土地和潜在的持久性的环境污染，另一方面为大规模需求的建筑材料开辟新的原料用途，符合当今创造节约型社会，实行循环经济，建立绿色环境的发展潮流。在热力处置过程中，通过回收过程中产生的大量热量，并利用到污泥烘干阶段上，解决了该预处理阶段所需的能源问题，节约资源，并减少经济支出。
(二)应用创新：本发明充分利用印染行业产出的印染污泥、生活污水污泥以及含油污泥的性质和特点，采用合理的配方和处置工艺，以纤维及硅酸盐的特征为应用目的，开发具有广阔的市场前景、附加值高的新型节能的陶化产品。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的一种工业固体废物的处理方法，其具体的处理步骤是：
(1)预处理：将上述工业固体废物进行预处理(如脱水、烘干、晒干等)；
(2)粉碎：将上述预处理的工业固体废物粉碎成合适粒径大小；
(3)配料：对上述已粉碎的工业固体废物按比例调配，并按比例投加陶化剂和添加剂；
(4)搅拌混合：将已配料的物料搅拌直至混合均匀；
(5)成型：将上述混合物成型(管状、块状、柱状和粒状等)；
(6)烧制：将上述成型物进行烧制；
(7)将烧制后陶化产品冷却；
(8)成品；
(9)在烧制过程中的余热收集用于预处理烘干后再作净化处理。
在本发明中，由于工业固体废物和陶化剂、添加剂可按实际需要进行选择，因此，上述工业固体废物和陶化剂、添加剂的可按实际需要以不同的重量配比任意配制。
为了根据实际需要制成不同的陶化产品，上述步骤(4)中工业固体废物和陶化剂、添加剂混合后可按实际需要制成块状、粒状、柱状、管状等，烧制后对应的制成轻质陶化产品。
在本发明中，为了更好的对余热进行回收充分利用，做到节约热能的目的，上述步骤(5)中烧制过程产生的余热进行回收，以用于对工业固体废物原材料进行预处理。
现有技术中，陶化产品的制作是在成陶材料中加入定量的有一定热值的物质，在烧制过程中，有机可燃部分燃烧挥发，使陶粒形成孔隙，从而达到增加比表面积和降低陶粒容重的目的。
在本发明中，由于印染污泥中的无机物含量占污泥总体积量的40～60％，生活污泥中的有机质、印染污泥中的纤维在烧制过程中气化可形成孔隙，含油污泥可以助燃并能形成空隙，印染污泥中的碱性物质和废玻璃中的碱性物质可以助熔，具备成陶组分的特征，制成的陶化产品与用常规原料制备的陶化产品成分、质量相当；此外，印染污泥中棉纤维、生活污水污泥及含油污泥中的有机物为可燃组分，在燃烧过程中可以起到造孔剂的作用，同时棉纤维的热值高达17450KJ/Kg，在烧制过程中可以提供相当的热值，将该热量加以回收利用，减少烧制过程的燃料消耗的同时，达到节约能源目的。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也包含这些改动和变型。
Claims (6)
1.一种工业固体废物的处理方法，其特征在于：
其具体的处理步骤是：
(1)预处理：将上述工业固体废物进行预处理；
(2)粉碎：将上述预处理的工业固体废物粉碎成合适粒径大小；
(3)配料：对上述已粉碎的工业固体废物按比例调配，并按比例投加陶化剂和添加剂；
(4)搅拌混合：将已配料的物料搅拌直至混合均匀；
(5)成型：将上述混合物成型；
(6)烧制：将上述成型物进行烧制；
(7)将烧制后的陶化产品冷却；
(8)成品；
(9)在烧制过程中的余热收集用于预处理烘干后再作净化处理。
2.根据权利要求1所述的工业固体废物的处理方法，其特征在于：上述步骤(1)中所述的工业固体废物为印染污泥、生活污水污泥和含有污泥或上述两两任意混合或三者混合的混合物；上述步骤(4)中陶化剂和添加剂为废玻璃、废油渣、粘土或其他可燃有机物，或上述两两任意混合或三、四者混合的混合物。
3.根据权利要求1所述的工业固体废物的处理方法，其特征在于：上述工业固体废物、陶化剂和添加剂可按实际需要以不同的重量配比任意配制。
4.根据权利要求1所述的工业固体废物的处理方法，其特征在于：上述步骤(5)成型的混合物的烧制温度范围是：900℃～1300℃。
5.根据权利要求1所述的工业固体废物的处理方法，其特征在于：上述步骤(4)中工业固体废物和添加剂、陶化剂混合后可按实际需要制成管状、块状、柱状、粒状。
6.根据权利要求1所述的工业固体废物的处理方法，其特征在于：上述步骤(5)中烧制过程产生的余热、进行回收，以用于对工业固体废物原材料进行预处理。
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