CN106747596A - 一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法，首先将垃圾填埋场的矿化垃圾筛分后干燥，污水处理厂产生的污泥经初步脱水，建筑废弃物破碎，然后将这三种处理完的原料按照一定重量份的配比混合。混合后经机械搅拌，然后经预均化、陈化处理，处理后的混合物加入一定重量份造孔剂混匀得到粉料，将粉料干燥，用造粒机将粉料生成生料球，将生料球干燥后再烧结，最后经自然冷却获得陶粒。本方法利用废弃物，取之容易、方便，能实现资源化利用。利用垃圾的有机物热值，无需添加煤粉，污泥不用深度脱水，大大节约成本。生成的陶粒具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点，制备方法、工艺简单，容易操作。

Description

一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种制备陶粒的方法，尤其涉及一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法。
背景技术
目前环境问题日益突出，生活垃圾、建筑垃圾及污水处理厂产生的污泥严重污着染整个社会环境。城市污水处理厂污泥是由有机物、无机颗粒、胶体、重金属及持久性有机物和微生物等组成，若不加以处理利用会对环境造成污染。垃圾填埋多年后，经过物理、化学、生物反应，可降解的物质基本降解完全，垃圾的性质和组分相对稳定，形成一种类似土壤的物质，可以称为矿化垃圾。如果能将这部分垃圾开采出来进行资源化利用，不仅能够变废为宝，还能扩大垃圾场的填埋容量，在延长己封场填埋场使用年限的同时，还可以节省宝贵的土地资源。垃圾填埋场渗滤液造成水体、土壤的污染，节约土地，开发垃圾填埋场矿化垃圾势在必行。
当前对于污泥资源化处理的技术主要包括填埋、焚烧发电、制备活性炭、沼气化利用等。申请号为201410376033.6，发明名称为《一种利用城市污水污泥制备陶粒的方法》，该专利文献介绍了一种污泥制备陶粒的方法。该方法对污泥进行深度脱水，使制备陶粒的成本大大提高。申请号为201210282957.0发明名称为《一种陈腐垃圾渣粉、粉煤灰陶粒及其制造方法》，该专利文献介绍了一种矿化垃圾制备陶粒的方法。该方法需要添加内燃煤粉提供热值，工艺复杂成本高。
本发明公开了一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法。污泥只需经过初步脱水，含水率40-70％即可，利用污泥、矿化垃圾中的有机物提供热值，无需添加内燃煤粉，添加建筑废弃物大大提高陶粒的强度。所需原料来源广泛，工艺简单，成本低廉。制备的陶粒产品可以作为保温材料的填料，或水处理、大气处理、土壤修复等的污染物吸附材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法，此方法在处理污泥时不需要深度脱水，而且利用污泥和矿化垃圾中的有机物提供热值，无需添加内燃煤粉，通过添加建筑物废弃物大大提高陶粒的强度。
为了达到上述目的，采用以下技术方案：所用原料包括垃圾填埋场的矿化垃圾、污水处理厂生成的污泥以及建筑废弃物，包括以下步骤：
(1)垃圾填埋场的矿化垃圾进行筛分处理后再进行干燥处理；
(2)污水处理厂产生的污泥进行脱水处理；
(3)建筑废弃物进行破碎处理；
(4)将步骤(1)处理的矿化垃圾、步骤(2)处理的污泥、步骤(3)处理的建筑废弃物按一定配比混合，将混合后的混合物进行机械搅拌，搅拌后进行预均化处理，再进行陈化处理；
(5)步骤(4)处理的混合物中加入粉碎的秸秆或锯末造孔剂混匀，获得粉料；
(6)步骤(5)中获得的粉料干燥后，用陶粒造粒机生成生料球，将生料球干燥后送入烧结窑中烧结，经自然冷却后即得陶粒。
本发明更进一步的优选方案为，步骤(1)中的矿化垃圾筛分至粒径100目以下，含水率干燥至20％-40％。
更进一步的，步骤(2)中的污泥脱水后含水率控制在40％-70％。
更进一步的，步骤(3)中的颗粒破碎至粒径为60-70目的细粉占≥50％，其余的粒径在≤1mm。
更进一步的，步骤(4)中的一定配比为：矿化垃圾30-50重量份、污泥10-30重量份、建筑废弃物20-40重量份；预均化处理时间为6-12h，陈化时间为12-24h。造孔剂为秸秆或者锯末，加入量为0.01-0.1重量份。
更进一步的，步骤(6)中所述的粉料干燥至含水率为10％-25％，造粒机生成的生料球经干燥至含水率为5％-8％，所述烧结窑的预热时间为10-20min，预热温度为450-650℃，烧结的时间为5-10min，烧结的温度为850-1050℃。造粒机生成的生料球粒径为5-20mm。
具体实施方式
以下通过实施例详细说明或描述本发明，而不是对本发明进行限制。
分别将生活垃圾填埋场的矿化垃圾筛分干燥，污水处理厂产生的污泥经初步脱水，建筑废弃物破碎，这三种处理后的原料按照一定重量份的配比混合。混合后的混合物经机械搅拌，然后经预均化、陈化处理，处理后的的混合物加入一定重量份造孔剂混匀得到粉料，将粉料干燥，用陶粒造粒机将粉料成型生成生料球，将生料球干燥后再烧结，最后经自然冷却获得陶粒。陶粒是通过高温焙烧，经膨化而成，是一种凝结土轻骨料，由于其内部是呈蜂窝状结构，因而具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点。这里采用预均化技术，将搅拌后的混合物放置一定时间后使混合物混合均匀。
实施例1
(1)将垃圾填埋场的矿化垃圾筛分至粒径100目以下，经干燥至含水率达到20％-40％，备用；
(2)污水在沉降处理过程中加入助凝剂，沉淀下来的污泥经过压滤机脱水，直至污泥的含水率达到40％-70％，备用；所述污水均为污水处理厂所处理的污水；
(3)建筑废弃物经破碎至粒径为60-70目的细粉占50％以上，其余的粒径在1mm以下，备用。
(4)将30重量份的矿化垃圾、30重量份的污泥和40重量份的建筑废弃物混合机械搅拌，然后预均化6h，再陈化12h；采用预均化的操作，使原料混合均匀；
(5)往陈化后的原料加入0.01重量份的粉碎的秸秆造孔剂混匀，获得粉料。
(6)将(5)中的粉料干燥至含水率为10％-25％，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5％-8％，将其送入烧结窑中，预热时间为10min，预热温度为450℃，烧结时间为5min，烧结温度为850℃，经自然冷却后获得陶粒。
实施例2
(1)将垃圾填埋场的矿化垃圾筛分至粒径100目以下，经干燥至含水率达到20-40％，备用；
(2)污水在沉降处理过程中加入助凝剂，沉淀下来的污泥经过压滤机脱水，直至污泥的含水率达到40-70％，备用；所述污水均为污水处理厂所处理的污水；
(3)建筑废弃物经破碎至粒径为60-70目的细粉占≥50％，其余的粒径≤1mm，备用。
(4)将50重量份的矿化垃圾、30重量份的污泥和20重量份的建筑废弃物混合机械搅拌，然后预均化8h，再陈化18h；采用预均化的操作，使原料混合均匀；
(5)往陈化后的原料加入0.05重量份的粉碎的秸秆造孔剂混匀，获得粉料。
(6)将(5)中的粉料干燥至含水率为10-25％，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5-8％，将其送入烧结窑中，预热时间为15min，预热温度为500℃，烧结时间为8min，烧结温度为900℃，经自然冷却后获得陶粒。
实施例3
(1)将垃圾填埋场的矿化垃圾筛分至粒径100目以下，经干燥至含水率达到20-40％，备用；
(2)污水在沉降处理过程中加入助凝剂，沉淀下来的污泥经过压滤机脱水，直至污泥的含水率达到70％，备用；所述污水均为污水处理厂所处理的污水；
(3)建筑废弃物经破碎至粒径为60-70目的细粉占50％以上，其余的粒径在1mm以下，备用。
(4)将50重量份的矿化垃圾、10重量份的污泥和40重量份的建筑废弃物混合机械搅拌，然后预均化12h，再陈化24h；采用预均化的操作，使原料混合均匀；
(5)往陈化后的原料加入0.1重量份的粉碎的锯末造孔剂混匀，获得粉料。
(6)将(5)中的粉料干燥至含水率为10-25％，用造粒机成型，生料球粒径5-20mm，将其用干燥机干燥至含水率为5-8％，将其送入烧结窑中，预热时间为20min，预热温度为650℃，烧结时间为10min，烧结温度为1050℃，经自然冷却后获得陶粒。
由上述实施例可知，本方法利用废弃物，取之容易、方便，能实现资源化利用。利用垃圾的有机物热值，无需添加煤粉，污泥不用深度脱水，大大节约成本。生成的陶粒具有轻质，高强，导热系数低，吸水率大等特点，制备方法、工艺简单，容易操作。

Claims (9)

1.一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法，所用原料包括垃圾填埋场的矿化垃圾、污水处理厂生成的污泥以及建筑废弃物，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，矿化垃圾进行筛分处理后，再进行干燥处理；
步骤(2)，污泥进行脱水处理；
步骤(3)，建筑废弃物进行颗粒破碎处理；
步骤(4)，经步骤(1)处理的矿化垃圾、步骤(2)处理的污泥、步骤(3)处理的建筑废弃物混合进行机械搅拌，将搅拌后的混合物进行预均化处理，然后进行陈化处理；
步骤(5)，陈化处理后的混合物中加入造孔剂混匀，获得粉料；
步骤(6)，粉料干燥后，用造粒机生成生料球，生料球经干燥后送入烧结窑中进行烧结，经自然冷却即得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的矿化垃圾筛分至粒径≤100目，含水率干燥至20％-40％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的污泥脱水后含水率为40％-70％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的颗粒破碎至粒径为60-70目的细粉≥50％，其余的粒径≤1mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中：矿化垃圾30-50重量份、污泥10-30重量份、建筑废弃物20-40重量份；预均化处理时间为6-12h，陈化时间为12-24h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的造孔剂为粉碎后的秸秆或锯末。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述的造孔剂的加入量为0.01-0.1重量份。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的粉料干燥至含水率为10％-25％，造粒机生成的生料球经干燥机干燥至含水率为5％-8％，所述烧结窑的预热时间为10-20min，预热温度为450-650℃，烧结的时间为5-10min，烧结的温度为850-1050℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中造粒机生成的生料球粒径为5-20mm。
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