CN104086110A

CN104086110A - 污泥转化为建材的方法

Info

Publication number: CN104086110A
Application number: CN201410318166.8A
Authority: CN
Inventors: 容文钰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2014-10-08

Abstract

本发明公开了一种污泥转化为建材的方法，包括以下步骤：步骤一；集料、稀释：将污泥的收集于储泥装置中，储泥装置能密闭储泥；加水稀释并搅拌均匀形成污泥浆；步骤二；改性反应：将改性药剂通过自动进料设备加入污泥浆加中再次搅拌均匀，以将污泥浆与所述改性药剂进行化学反应；步骤三；压滤、脱水：将步骤二改性后的污泥浆进行高压压滤，以降低含水量形成泥饼；步骤四；干化、高温热解：将上述泥饼通过密闭管道输送给滚筒干燥要进行高温干化成泥粒，再经沸腾炉加入助燃剂进行燃烧以使所述泥粉高温无毒分解，形成灰渣；步骤五；磨粉：将上述灰渣送入密闭磨粉装置进行碎化成细颗粒，即得所述建材。方法简单、有效地处理城市污泥；所衍生的产品可用于建材行业等。

Description

污泥转化为建材的方法

【技术领域】

本发明一般涉及城市污泥的处理方法；更具体地，本发明一般涉及用于将这些废物质转化成建筑业上有用的建材，如混合砖块原料、水泥和沙土等应用。

【背景技术】

污泥处理项目是符合国家资源循环的经济发展方向、符合当前国家重点鼓励发展的产业技术要求。《国家“十一五”经济社会发展规划纲要》提出：“经济社会发展的战略重点和主要任务之一就是建设资源节约、环境友好社会，建设资源节约、环境友好社会的重要任务是发展循环经济。”而本项目通过对污泥进行稳定化、减理化、无害化处理后作为资源加以综合利用，完全与国家提出的经济社会发展的战略重点和主要任务相吻合。《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》中明确指出：“建设创新型国家，核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点。”本项目将污泥的无害化处理与生产制造过程二合为一，综合多行业成熟工艺，成功研发出一套适用于污泥处置的工艺，达到将污泥稳定化、减量化、无害化处理并综合利用的效果，这在国内外污泥处置方式中属首创。

对于污泥无论采取填埋、碳化、填海、干化等何种污泥处置方式，都存在着二次污染、耗费能源、占用空间的问题。资源化是污泥处置的最佳方式，通过规范的监控，除可有效杜绝二次污染，更可避免处理污泥直接造成资源消耗和高昂经济支出的双重代价。因此本项目的实施营运本身就是循环经济节能项目，同时产出的衍生产品，作为一种新生的低碳经济产品，其发展及市场需求非常巨大。

据市场调查和专利检索，目前对于城市的污泥的处理上最为可取的的方法专利申请是(CN201310460222.7)，其公开了本发明涉及一种污泥综合处理方法，首先污泥稀释，增强流动性；接着添加除臭、杀菌和改善污泥脱水性能的改性药剂，并充分搅拌；然后将改性后的污泥进行机械脱水，降低含水率；再接着将脱水后的污泥进行热干化，进一步降低含水率，形成污泥干粉；再然后将热干化后的污泥进行热解气化，气化污泥中大量有机质；最后将热解气化的有机质气体进行冷凝，形成冷凝液，并进行收集、分离，得到焦油。另外此过程形成含氮、磷等元素的污泥残渣进行冷却和收集，制成生物碳，且在冷凝中不可冷凝气体收集作为热干化的燃料。该方法综合了各种污泥处理技术的基础，减少二次污染的产生，并对富含有机质的市政污泥实现资源化综合利用，为污泥的最终出路提供多种途径。本申请人继而在原有的基础之上，改造或增加厂房、设备和工艺步骤；生产生不同用途和类别的衍生产品，有效解决了城市的污泥问题又为城市的建设上供提更好的产品；以此，我们综合各种污泥处理方法，跨越性地研制出一种污泥转化为建材的方法。

【发明内容】

本发明的目的所要解决的技术问题而采用的技术方案是：一种污泥转化为建材的方法，包括以下步骤：

步骤一；集料、稀释：将污泥的收集于储泥装置中，储泥装置能密闭储泥；加水稀释并搅拌均匀形成污泥浆；

步骤二；改性反应：将改性药剂通过自动进料设备加入污泥浆加中再次搅拌均匀，以将污泥浆与所述改性药剂进行化学反应；

步骤三；压滤、脱水：将步骤二改性后的污泥浆进行高压压滤，以降低含水量形成泥饼；

步骤四；干化、高温热解：将上述泥饼通过密闭管道输送给滚筒干燥要进行高温干化成泥粒，再经沸腾炉加入助燃剂进行燃烧以使所述泥粉高温无毒分解，形成灰渣；

步骤五；磨粉：将上述灰渣送入密闭磨粉装置进行碎化成细颗粒，即得所述建材。

于本发明的一或多个实施例中，在步骤三中脱出水为中水，可提供给步骤1加入中水稀释污泥以循环使用。

于本发明的一或多个实施例中，所述步骤四的助燃剂为含硫率不高于0.035％的0#轻柴油。

于本发明的一或多个实施例中，所述步骤四中的沸腾炉的炉温为900～1100℃。

于本发明的一或多个实施例中，所述沸腾炉的炉温炉膛温度实行全天实时在线监控。

于本发明的一或多个实施例中，所述步骤三中的泥饼含水量与总量重量比应到达小于或等于1.1/2。

于本发明的一或多个实施例中，所述步骤三中高温干化后的泥粒的含水量与总量重量比应到达小于或等于1/10。

于本发明的一或多个实施例中，步骤四中高温热解，泥粒在沸腾炉内的燃烧时间为2S以上，以有效抑制二噁英的产生和NOx的产生，高温热解产物主要是SO₂、NOx、烟尘、HCl。

于本发明的一或多个实施例中，所述步骤二中的改性药剂为生石灰，投放量为总泥量重量的6.5％至9.8％。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：

本发明采用了上述工艺方法和步骤，有减少污泥预处理系统臭气污染，将城市污泥通过全密封的污泥运输专用车辆输送至项目卸泥区，采用6个气密性密封罐临时储存进场污泥，加入中水进行稀释，采用旋叶式搅拌器搅拌混合，然后污泥将由密闭性管道泵浦输送到污泥调理车间，进行污泥物理调理改性，改性剂投料方式改为全自动药剂投加装置进行自动投加，药剂储存罐采用密闭罐体进行储存，确保储存到投加整个过程均在密闭环境中进行。无臭气排放，储泥罐及改性工艺调理设备产生臭气污染物负压收集，集中处理后排放。

污泥通过密闭管道输送至压滤工序，形成密闭压滤进行脱水及输送设施，压滤废水排放改为加盖或密闭管道输送至污水处理站，经过机械脱水后的污泥滤饼输送改为密闭输送，污泥脱水后含水率55％以下。压滤车间臭气采用负压收集，集中处理后排放。

高温沸腾炉高温氧化污泥中的有机物，炉温可在900～1100℃，炉膛温度实行24小时在线监。沸腾炉以含硫率不高于0.035％的0#轻柴油为助燃燃料，高温热解尾气主要为SO₂、NOx、烟尘、臭气污染物等，高温烟气进入滚筒干化机干化污泥，污泥含水率降至10％以下后进入流化床沸腾炉高温热解，助燃燃料废气、污泥干化臭气及污泥高温热解废气可混合经过处理后达标排放。

采用密闭造粉装置，污泥经高温热解后产生灰渣进入磨粉系统后成细粒，就得到建筑材料。

【附图说明】

图1为本发明的实施例中污泥转化为建材的方法流程图；

图2为本发明的实施例中污泥转化为建材的方法物料平衡原理图。

【具体实施方式】

本发明的方法主要用于从社会普通家过程中产生的污染物、或者从工业操作中产生的废产物中以通过污泥的方式存在的包含附着于不溶固体的有机物质。所述的不溶固体通常包括粉末状和颗粒状物质，如矿物质本发明的方法用于废产物，或者其它低值产物，例如油脂，其中包含很大比例的有机物质。具体地，使用本发明时污泥中是那些其组成元素包括碳连同一种或更多其它元素的物质，所述其它元素包括氢、氧、氮、硫和磷，以及卤素，具体为氟、氯、溴和碘。就本发明的目的而言，有机物质也包括含有碳连同诸如砷、硒和硅的元素、以及有机分子的盐，和有机分子与金属的复合物，所述金属包括但不仅限于镁、汞、铁、锌、铬、铜、铅、铝和锡。本发明使用的城市污泥物质包含蛋白质、脂质、淀粉、碳水化合物、纤维素、木质素和甲壳质。本发明使用的污泥中具有人造或者合成的来源，如塑料和其它石油衍生产物等等工业过程、商业制备和家用或市政用途的副产物或者终产物，它们通常没有其它直接的用途和/或被一般地处理。类似地，低值产物可为其它工业过程、商业制备和家用或者市政用途的副产物或者终产物，但通常为具有低的转售价值和/或需要一些进一步的处理以转化成有用物质的物质。

本发明转化衍生物为小颗粒物体，可用于建材，也可用于回填等等之用处，之所以做了污泥转化为建材仅在于启示当中的一个用途，并非全部，不应理解为本发明的保护限制，仅为了更清楚地说明。

本发明所述方法包括多个阶段，图1、图2中概括地显了提供的旨在较为易于清楚地说明本发明具体方案。本发明提供一种污泥转化为建材的方法，包括以下步骤：步骤一；集料、稀释：将污泥的收集于储泥装置中，储泥装置能密闭储泥；加水稀释并搅拌均匀形成污泥浆；步骤二；改性反应：将改性药剂通过自动进料设备加入污泥浆加中再次搅拌均匀，以将污泥浆与所述改性药剂进行化学反应；步骤三；压滤、脱水：将步骤二改性后的污泥浆进行高压压滤，以降低含水量形成泥饼；步骤四；干化、高温热解：将上述泥饼通过密闭管道输送给滚筒干燥要进行高温干化成泥粒，再经沸腾炉加入助燃剂进行燃烧以使所述泥粉高温无毒分解，形成灰渣；步骤五；磨粉：将上述灰渣送入密闭磨粉装置进行碎化成细颗粒，即得所述建材。在步骤三中脱出水为中水，可提供给步骤1加入中水稀释污泥以循环使用。所述步骤四的助燃剂为含硫率不高于0.035％的0#轻柴油。所述步骤四中的沸腾炉的炉温为900～1100℃。所述沸腾炉的炉温炉膛温度实行全天实时在线监控。所述步骤三中的泥饼含水量与总量重量比应到达小于或等于1.1/2。所述步骤三中高温干化后的泥粒的含水量与总量重量比应到达小于或等于1/10。步骤四中高温热解，泥粒在沸腾炉内的燃烧时间为2S以上，以有效抑制二噁英的产生和NOx的产生，高温热解产物主要是SO₂、NOx、烟尘、HCl。所述步骤二中的改性药剂为生石灰，投放量为总泥量重量的6.5％至9.8％。

本发明有减少污泥预处理系统臭气污染，将城市污泥通过全密封的污泥运输专用车辆输送至项目卸泥区，采用气密性密封罐临时储存进场污泥，加入中水进行稀释，采用旋叶式搅拌器搅拌混合，然后污泥将由密闭性管道泵浦输送到污泥调理，进行污泥物理调理改性，改性剂投料方式改为全自动药剂投加装置进行自动投加，药剂储存罐采用密闭罐体进行储存，确保储存到投加整个过程均在密闭环境中进行。无臭气排放，储泥罐及改性工艺调理设备产生臭气污染物负压收集，集中处理后排放。污泥通过密闭管道输送至压滤工序，形成密闭压滤进行脱水及输送设施，压滤废水排放改为加盖或密闭管道输送至污水处理站，经过机械脱水后的污泥滤饼输送改为密闭输送，污泥脱水后含水率55％以下。压滤车间臭气采用负压收集，集中处理后排放。高温沸腾炉高温氧化污泥中的有机物，炉温可在900～1100℃，炉膛温度实行24小时在线监。沸腾炉以含硫率不高于0.035％的0#轻柴油为助燃燃料，高温热解尾气主要为SO₂、NOx、烟尘、臭气污染物等，高温烟气进入滚筒干化机干化污泥，污泥含水率降至10％以下后进入流化床沸腾炉高温热解，助燃燃料废气、污泥干化臭气及污泥高温热解废气可处理后达标排放。采用密闭造粉装置，污泥经高温热解后产生灰渣进入磨粉系统后成细粒，就得到建筑材料。

Claims

1.一种污泥转化为建材的方法，其特征在于,包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：在步骤三中脱出水为中水，可提供给步骤1加入中水稀释污泥以循环使用。

3.根据权利要求1所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述步骤四的助燃剂为含硫率不高于0.035％的0#轻柴油。

4.根据权利要求3所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述步骤四中的沸腾炉的炉温为900～1100℃。

5.根据权利要求4所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述沸腾炉的炉温炉膛温度实行全天实时在线监控。

6.根据权利要求1所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述步骤三中的泥饼含水量与总量重量比应到达小于或等于1.1/2。

7.根据权利要求6所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述步骤三中高温干化后的泥粒的含水量与总量重量比应到达小于或等于1/10。

8.根据权利要求5所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：步骤四中高温热解，泥粒在沸腾炉内的燃烧时间为2S以上，以有效抑制二噁英的产生和NOx的产生，高温热解产物主要是SO₂、NOx、烟尘、HCl。

9.根据权利要求1-8所述的污泥转化为建材的方法，其特征在于：所述步骤二中的改性药剂为生石灰，投放量为总泥量重量的6.5％至9.8％。