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Abstract

本发明属于污泥回收技术领域，具体涉及一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，包括以下步骤：从污泥浓缩池取泥，厌氧消化后，将消化后的污泥沼渣干化，并向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，将所得混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料，再将原料拌水湿化，陈化，然后将混合料挤压成砖坯，干燥后烧制成成品砖，本发明节约能源，节约土地，操作简单。

Description

一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法
技术领域
本发明属于污泥回收技术领域，具体涉及一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法。
背景技术
长期以来，我国的污水处理普遍存在着“重水轻泥”的倾向，以至于城市污泥的处置己成为环境保护中极其薄弱的环节，严重制约着污水处理的长远稳定发展，然而治水不治泥，等于未治水，因此污泥的治理成为了重要的研究方向，污泥的处理要遵循“四化”原则，即稳定化、无害化、减量化和资源化，传统的污泥处理方式有直接填埋、好氧堆肥、干化焚烧和厌氧消化等，其中，直接填埋是一种短期简单的处理方式，但污泥稳定性差，渗滤液污染地下水源，同时填埋法埋掉了有机物中可以资源化利用的部分，造成资源浪费；好氧堆肥实现了污泥的部分资源化，但堆肥过程中需要添加大量填料，是增量过程，同时污泥堆场卫生条件差；干化焚烧法减量化和稳定化效果比较突出，但投资、运行费用高，同时焚烧产生的烟气会造成二次污染；厌氧消化很好的解决了污泥的稳定化、无害化和资源化问题，但减量化不彻底，仍然会有30%~40%的污泥以厌氧消化沼渣的形式存在。
汪齐对城镇污水处理厂污泥建材利用研究表明，用原污泥替代部分黏土，按一定配比混合制烧结砖，最佳的污泥掺混量为15%左右，因为随着污泥所占比例增加，孔洞增加，抗压强度降低；刘帅霞研究了污泥、黏土和黄河泥沙混合配比制砖的可行性，结果表明最佳配比为：干污泥5%～10%、黄河泥沙5%～10%、黏土80%～90%。在相同的试验条件下，随着干污泥和黄河泥沙含量的增加，成品抗压强度显著下降，市场上使用污水厂原污泥制砖的技术如中国发明专利“一种新型污泥制砖工艺”，申请号：201510091655.9，申请公布号：CN104649650 ，所述的一种新型污泥制砖工艺，对城市污泥进行脱水性调理和除臭处理，并对重金属进行控制，将处理后的污泥泥料与粘土和添加剂进行配料，将配料送进强力挤出搅拌机充分混合，再经强力轮碾碾练均化后进行陈化，陈化后的制砖泥料送进制坯车间，进行压力成型制坯，成型后的砖坯送入烘干室烘干，将烘干后的砖坯放入隧道窑的后级进行烧结；中国发明专利“一种利用生活污泥制砖的方法”，申请号：201510021940.3，授权公告号：CN 104529396B，所述的一种利用生活污泥制砖的方法，包括生活污泥中加水搅拌使污泥成流态化，再加入除臭剂、改性剂，搅拌至出现沉淀；沉淀采用压滤的方式进行脱水处理至含水量为50~60%，取脱水污泥30~50重量份，页岩50~70重量份，混合后粉碎至粒径3~5mm，搅拌均匀得混合泥；混合泥加入未被改性的污泥与水混合物至可塑形为止，使其最终含水量为25~35%，制成砖坯，干燥后送入隧道窑，点燃至砖坯自燃，窑内温度保持在1000~1150℃范围内，制成成品砖；但是现有的污泥制砖方法基本上都是在污泥中添加各种功能的调理剂，以控制污泥的臭味、重金属等，并且直接使用原污泥制砖，但是原污泥中含有较多有机杂质，烧制时产生大量肉眼可见的孔洞，导致颗粒间结合力降低，因此只能使用很少量的污泥替代黏土，污泥消耗量小，因此现有技术需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节约能源，节约土地，操作简单的污泥厌氧消化沼渣制砖的方法。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，包括以下步骤：
（1）从污泥浓缩池取泥，调至含固率为8%-10%，在36-38℃下厌氧消化26-30d后所得含水率为65-75%的污泥沼渣，将消化后的污泥沼渣干化至含水率为25-30%；
（2）向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的沼渣、添加剂和煤矸石的质量比为沼渣：添加剂：煤矸石15-17：1：2-4，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，该粉煤灰：高岭土混合物的质量比为粉煤灰：高岭土=4:1；
（3）将步骤（2）所述的混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料；
（4）将步骤（3）中制砖原料拌水湿化，陈化24-26h，然后将混合料挤压成砖坯；
（5）将步骤（4）的砖坯在200℃干燥窑干燥后送入隧道窑，点燃烧制成成品砖。
进一步的，步骤（3）中所述的制砖原料粒径级配为：粒径≤0.1mm占比65%、0.1mm＜粒径≤0.5mm占比25%、粒径＞0.5mm占比10%。
进一步的，步骤（4）中制砖原料拌水湿化后的含水率为35%~40%。
本发明使用经过消化之后的污泥沼渣，在厌氧消化阶段产生臭味的有机物质被分解掉，防止在加工过程中产生臭味，原污泥中含有的有机物质在厌氧微生物的作用下被消耗掉，同时污泥中含有的重金属已得到稳定化固定，在完全不使用黏土的情况下，只需添加满足级配要求的添加剂和帮助砖坯自燃的煤矸石就可制备满足强度、质量和环境要求的成品砖，并且消化后含水率为65-75%的沼渣可以利用厌氧消化系统自身产生的沼气点燃加热锅炉进行地暖加热烘干，不消耗额外能源。
附图说明
图1本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
郑州市某污水处理厂浓缩池污泥，该厂主要处理市政生活污水，浓缩池污泥为黑褐色，有臭味，pH为6.8，MLVSS为57%，粉煤灰取自附近热电厂，高岭土及煤矸石均为市售产品。
利用污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，包括以下步骤：
（1）将污水厂浓缩池取泥，调至含固率为8%，在36℃下厌氧消化26d后所得含水率为65%的污泥沼渣，将消化后的污泥沼渣干化至含水率为25%。
（2）向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的沼渣、添加剂和煤矸石的质量比为沼渣：添加剂：煤矸石15：1：2，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，该粉煤灰：高岭土混合物的质量比为粉煤灰：高岭土=4:1。
（3）将步骤（2）所述的混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料，该制砖原料中0.1mm占比65%、0.2mm占比25%、0.8mm占比10%；
（4）将步骤（3）中制砖原料拌水湿化，制砖原料拌水湿化后的含水率为40%，陈化24h，然后将混合料挤压成砖坯，；
（5）将步骤（4）的砖坯在200℃干燥窑干燥后送入隧道窑，点燃烧制成成品砖。
实施例2
郑州市某污水处理厂浓缩池污泥，该厂主要处理市政生活污水，浓缩池污泥为黑褐色，有臭味，pH为7，MLVSS为59%，粉煤灰取自附近热电厂，高岭土及煤矸石均为市售产品。
利用污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，包括以下步骤：
（1）从污泥浓缩池取泥，调至含固率为9%在37℃下高浓度厌氧消化28d后所得含水率为70%的污泥沼渣，将消化后的污泥沼渣干化至含水率为27%。
（2）向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的沼渣、添加剂和煤矸石的质量比为沼渣：添加剂：煤矸石16：1：3，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，该粉煤灰：高岭土混合物的质量比为粉煤灰：高岭土=4:1。
（3）将步骤（2）所述的混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料，该制砖原料粒径0.05mm占比65%、0.3mm占比25%、0.6mm占比10%；
（4）将步骤（3）中制砖原料拌水湿化，制砖原料拌水湿化后的含水率为35%，陈化25h，然后将混合料挤压成砖坯；
（5）将步骤（4）的砖坯在200℃干燥窑干燥后送入隧道窑，点燃烧制成成品砖。
实施例3：
郑州市某污水处理厂浓缩池污泥，该厂主要处理市政生活污水，浓缩池污泥为黑褐色，有臭味，pH为7.2，MLVSS为61%，粉煤灰取自附近热电厂，高岭土及煤矸石均为市售产品。
（1）从污泥浓缩池取泥，调至含固率为10%，在38℃下高浓度厌氧消化30d后所得含水率为75%的污泥沼渣，将消化后的污泥沼渣干化至含水率为30%。
（2）向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的沼渣、添加剂和煤矸石的质量比为沼渣：添加剂：煤矸石17：1：4，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，该粉煤灰：高岭土混合物的质量比为粉煤灰：高岭土=4:1。
（3）将步骤（2）所述的混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料，该制砖原料粒径级配为：0.04mm占比65%、0.5mm占比25%、0.7mm占比10%；
（4）将步骤（3）中制砖原料拌水湿化，制砖原料拌水湿化后的含水率为38%，陈化26h，然后将混合料挤压成砖坯；
（5）将步骤（4）的砖坯在200℃干燥窑干燥后送入隧道窑，点燃烧制成成品砖。
试验例1
对使用实施例1中方法烧制的成品砖的体积收缩率、放射性核素IRa、冻融性能、石灰爆 裂、泛霜和强度等级进行测试，依据GB/T 5101-2003检测后，检测结果如下表1：
体积收缩率 放射性核素IRa 冻融性能 石灰爆裂 泛霜 强度等级
7.03 0.81 1.37 无 无 MU25
由上可知，使用实施例1方法制得的成品砖，其性能均能满足国家标准要求。
试验例2
对使用实施例2中方法烧制的成品砖的体积收缩率、放射性核素IRa、冻融性能、石灰爆 裂、泛霜和强度等级进行测试，依据GB/T 5101-2003检测后，检测结果如下表2：
体积收缩率 放射性核素IRa 冻融性能 石灰爆裂 泛霜 强度等级
6.75 0.91 1.52 无 无 MU20
由上可知，使用实施例1方法制得的成品砖，其性能均能满足国家标准要求。
试验例3
对使用实施例3中方法烧制的成品砖的体积收缩率、放射性核素IRa、冻融性能、石灰爆 裂、泛霜和强度等级进行测试，依据GB/T 5101-2003检测后，检测结果如下表2：
体积收缩率 放射性核素IRa 冻融性能 石灰爆裂 泛霜 强度等级
6.24 0.87 1.11 无 无 MU20
由上可知，使用实施例1方法制得的成品砖，其性能均能满足国家标准要求。

Claims (3)

1.一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）从污泥浓缩池取泥，调至含固率为8%-10%，在36-38℃下厌氧消化26-30d后所得含水率为65-75%的污泥沼渣，将消化后的污泥沼渣干化至含水率为25-30%；
（2）向干化后的沼渣中加入添加剂和煤矸石，所述的沼渣、添加剂和煤矸石的质量比为沼渣：添加剂：煤矸石15-17：1：2-4，所述的添加剂为粉煤灰和高岭土的混合物，该粉煤灰：高岭土混合物的质量比为粉煤灰：高岭土=4:1；
（3）将步骤（2）所述的混合物用破碎机充分破碎，然后经100目筛筛分，得制砖原料；
（4）将步骤（3）中制砖原料拌水湿化，陈化24-26h，然后将混合料挤压成砖坯；
（5）将步骤（4）的砖坯在200℃干燥窑干燥后送入隧道窑，点燃烧制成成品砖。
2.根据权利要求1所述的一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的制砖原料粒径级配为：粒径≤0.1mm占比65%、0.1mm＜粒径≤0.5mm占比25%、粒径＞0.5mm占比10%。
3.如权利要求1所述的一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法，其特征在于，步骤（4）中制砖原料拌水湿化后的含水率为35%~40%。
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