CN105174994B - 采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及采用陶砂再生制备污泥陶粒的方法，其是首先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至60-80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂，再次搅拌均匀并静置5-10min，利用板式压滤并控制其水分为15-25％，在造粒机上造粒，在100-110℃干燥9-15min，然后经500-600℃预烧后快烧至1200-1250℃即可。本发明具有污泥利用率高、制备时间短、二次污染小等优点。
Description
技术领域
本发明具体涉及采用陶砂再生制备污泥陶粒的方法，主要用于废弃物循环利用与新型建筑材料制备。
背景技术
陶砂是陶粒生产过程中因破碎产生的细集料，常被用于制备轻集料混凝土或轻质砂浆；但陶砂的吸水率常高达40％以上，在制备轻集料混凝土或轻质砂浆时，会带来和易性不好，质量波动大等问题。
污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体污泥等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。尽管目前已有大量的将污泥用于陶粒制备的报道，但污泥的脱水所导致的能耗升高、工艺复杂等问题仍是污泥再生利用的难点和技术瓶颈。
将吸水率较高的陶砂经处理后与湿污泥混合烧制具有一定生物活性的陶粒，具有较好的前景。
发明内容
本发明的目的在于提供采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，具有污泥利用率高、生产效率高的优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其是首先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至60-80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂，再次搅拌均匀并静置5-10min，利用板式压滤并控制其水分为15-25％，在造粒机上造粒，在100-110℃干燥9-15min，然后经500-600℃预烧后快烧至1200-1250℃即可，所用的原材料及其质量百分比为：湿污泥20-60％、陶砂20-60％、陶粒煅烧飞灰10-35％、聚硅酸亚铁1-2％、高铝水泥1-2.5％、聚羧酸减水剂0.1-0.5％。
按上述方案，所述的湿污泥为含水率50％以上的水厂污泥。
按上述方案，所述的陶砂为粒径小于5mm的粉煤灰陶砂或页岩陶砂。
按上述方案，所述的陶粒煅烧飞灰是指陶粒制备过程中因燃烧农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰。
按上述方案，所述的农业废弃物是稻壳或米糠。
按上述方案，所述的聚硅酸亚铁为纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末。
按上述方案，所述的聚羧酸减水剂的浓度大于40wt.％。
本发明具有污泥利用率高、制备时间短、二次污染小等优点。例如，(1)污泥利用率高、制备时间短：污泥利用的难点在于其脱水技术，目前污泥的脱水主要采用机械压滤和药物固化等方式处理，但由于污泥细度高、稠度大，因此，其脱水效果并不理想，而采用水泥、石灰等脱水又导致其中钙含量升高，不利于后期建材化使用，本发明将高吸水的陶砂作为水分吸收载体，进一步，引入聚羧酸减水剂这一表面活性物质，减少污泥中保水组分的保水作用，第三，加入高铝水泥这一快速水化作用的物质，调整污泥的pH值并通过水化产物快速捕集、压缩污泥中的颗粒物，使污泥快速沉降；通过上述处理，最后加入压滤技术，由于材料中含有不同粒度的陶砂-水化产物-细小污泥等多级配颗粒，压滤效率更高，将其控制含水率为15-25％，也比普通压滤要求低，因此，污泥总体利用率高、制备时间短；(2)二次污染小：污泥烧制陶粒容易出现的二次污染包括两个方面的内容，第一是气体污染物如二噁英、二氧化硫等，第二是重金属的溶出；对这两个方面的控制本发明均使用了提高烧结温度快速烧结的办法来实现，高温快速烧结一方面适应了污泥挥发分高易产生高温的特点，使陶粒制备过程中产生大量的液相，固化了重金属，另一方面也避开了二噁英产生的温度条件，并促使二噁英的分解。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，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：采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其所用的原材料及其质量百分比为水厂湿污泥40％(含水率60％)、粒径小于5mm的页岩陶砂20％、陶粒煅烧飞灰35％(陶粒制备过程中因燃烧稻壳农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰)、纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末2％、高铝水泥2.5％、浓度大于40wt.％的聚羧酸减水剂0.5％，其制备方法为，先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂等，再次搅拌均匀并静置5min，利用板式压滤并控制其水分为15％，在造粒机上造粒，利用余热在100℃干燥9min，然后经500-600℃预烧后快烧至1200℃即可得到密度为500-650kg/m3的陶粒。
实施例2：采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其所用的原材料及其质量百分比为水厂湿污泥60％(含水率80％)、粒径小于5mm的粉煤灰陶砂20％、陶粒煅烧飞灰15％(陶粒制备过程中因燃烧米糠农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰)、纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末2％、高铝水泥2.5％、浓度大于40wt.％的聚羧酸减水剂0.5％，其制备方法为，先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂等，再次搅拌均匀并静置10min，利用板式压滤并控制其水分为25％，在造粒机上造粒，利用余热在105℃左右干燥15min，然后经500-600℃预烧后快烧至1200℃即可得到密度为400-550kg/m3的陶粒。
实施例3：采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其所用的原材料及其质量百分比为水厂湿污泥50％(含水率70％)、粒径小于5mm的页岩陶砂37.9％、陶粒煅烧飞灰10％(陶粒制备过程中因燃烧稻壳农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰)、纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末1％、高铝水泥1％、浓度大于40wt.％的聚羧酸减水剂0.1％，其制备方法为，先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至60-80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂等，再次搅拌均匀并静置8min，利用板式压滤并控制其水分为20％，在造粒机上造粒，利用余热在105℃左右干燥10min，然后经500-600℃预烧后快烧至1250℃即可得到密度为450-550kg/m3的陶粒。
实施例4：采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其所用的原材料及其质量百分比为水厂湿污泥20％(含水率70％)、粒径小于5mm的页岩陶砂60％、陶粒煅烧飞灰17.9％(陶粒制备过程中因燃烧稻壳农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰)、纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末1％、高铝水泥1％、浓度大于40wt.％的聚羧酸减水剂0.1％，其制备方法为，先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至60-80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂等，再次搅拌均匀并静置8min，利用板式压滤并控制其水分为20％，在造粒机上造粒，利用余热在110℃左右干燥10min，然后经500-600℃预烧后快烧至1250℃即可得到密度为450-550kg/m3的陶粒。
Claims (6)
1.采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其是首先利用陶粒制备的尾气对陶砂进行预热至60-80℃后，加入预先按照对应的质量比混合均匀的湿污泥、陶粒煅烧飞灰、聚硅酸亚铁、高铝水泥和聚羧酸减水剂，再次搅拌均匀并静置5-10min，利用板式压滤并控制其水分为15-25％，在造粒机上造粒，在100-110℃干燥9-15min，然后经500-600℃预烧后快烧至1200-1250℃即可，所用的原材料及其质量百分比为：湿污泥20-60％、陶砂20-60％、陶粒煅烧飞灰10-35％、聚硅酸亚铁1-2％、高铝水泥1-2.5％、聚羧酸减水剂0.1-0.5％，所述的陶粒煅烧飞灰是指陶粒制备过程中因燃烧农业废弃物而产生的由收尘器捕获的烟道飞灰。
2.据权利要求1所述的采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其特征是，所述的湿污泥为含水率50％以上的水厂污泥。
3.据权利要求1所述的采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其特征是，所述的陶砂为粒径小于5mm的粉煤灰陶砂或页岩陶砂。
4.据权利要求1所述的采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其特征是，所述的农业废弃物是稻壳或米糠。
5.据权利要求1所述的采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其特征是，所述的聚硅酸亚铁为纯度80％以上，细度小于0.01mm的聚硅酸亚铁粉末。
6.据权利要求1所述的采用陶砂与烟道灰再生制备污泥陶粒的方法，其特征是，所述的聚羧酸减水剂的浓度大于40wt.％。
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