CN115028468B - 一种基于废弃窖泥的陶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于酿造工程中的废弃物资源化利用及人造轻集料陶粒的制备技术领域，特别涉及一种基于废弃窖泥的陶粒及其制备方法，所述陶粒包含如下原料组分：窖泥、污泥、硅酸钠、生石灰，还包含水；所述方法包括如下步骤：S1将所述原料与水混合均匀，经混合均匀的上述混合物通过人工或造粒机制成粒球；S2将S1得到的粒球进行放置得到生料球，对得到的生料球预热后进行烧结，烧结完成，冷却至室温，得到所述陶粒，本发明提供的陶粒是以酱香白酒酿造工程中所产生的废弃窖泥为主要原料，将酱香白酒酿造工程中所产生的废弃物制备成建材领域常用的陶粒材料，达到处理酿酒固废环境污染问题的同时，也实现了废弃废弃窖泥和污泥资源化利用的目的。

Description

一种基于废弃窖泥的陶粒及其制备方法
技术领域
本发明属于酿造工程中的废弃物资源化利用及人造轻集料陶粒的制备技术领域，特别涉及一种基于废弃窖泥的陶粒及其制备方法。
背景技术
酱香型白酒在生产过程中，每年消耗大量粘泥作为覆盖酒发酵材料的废弃窖泥。但是，新废弃窖泥经过一年的使用后，由于粘附了大量稻壳、粘度降低、吸附了大量有机小分子易散发臭气等将使用后的废弃窖泥不得不丢弃，造成资源浪费。每生产一吨酱酒，都将会产生大量废弃窖泥。为提高酱酒生产中的废弃物利用率、发展循环经济，需要根据废弃窖泥的成分与性质特点，探索一条“绿色方式”处置废弃窖泥。
随着我国白酒行业酱酒热的不断持续，需要处理的酿酒废水量也不断增加，经过处理而产生的污泥量也大大的增加。我国污泥的处置方式主要是弃置、堆肥和制砖等，但这些方法都存在一定风险，污泥中含有很多有毒有害物质，如难降解有机物、病原体及重金属离子等，如果处理不当，极易造成二次污染，所以发展一种经济有效的污泥处理与处置方法显得至关重要。
因此，需要探索一种集环保、生态、高效、质量为一体的新型的方式，来兼顾处置酱香酒废废弃窖泥和酿酒污水处理厂污泥，达到处理酿酒固废环境污染的问题。
发明内容
本发明提供了一种基于废弃窖泥的陶粒及其制备方法，所述方法以酱香白酒酿造工程中所产生的废弃窖泥为主要原料，将酱香白酒酿造工程中所产生的废弃物制备成建材领域常用的陶粒材料，达到处理酿酒固废环境污染问题的同时，也实现了废弃窖泥和污泥资源化利用的目的。
一方面，本发明提供了一种基于废弃窖泥的陶粒。
在一些实施方案中，所述陶粒包含如下原料组分：窖泥、污泥、硅酸钠、生石灰。
在一些实施方案中，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥20-130份、污泥0.1-9.9份、硅酸钠5-50份、生石灰0.1-4.9份；优选地，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥30-110份、污泥0.5-9份、硅酸钠6-40份、生石灰0.2-4.8份；优选地，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥50-100份、污泥1-8份、硅酸钠7-30份、生石灰0.5-4.5份；优选地，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥60-100份、污泥2-7份、硅酸钠8-20份、生石灰1-4.5份；优选地，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥75-95份、污泥2.5-6份、硅酸钠8-19份、生石灰1.5-4.5份；优选地，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥80-90份、污泥2.5-5份、硅酸钠10-18份、生石灰1.5-4份。
在一些实施方案中，所述陶粒还含有玻璃粉。
在一些实施方案中，所述玻璃粉的重量份为0.1-10份；优选地，所述玻璃粉的重量份为1-10份；优选地，所述玻璃粉的重量份为2.5-10份；优选地，所述玻璃粉的重量份为2.5-5份。
在一些实施方案中，所述陶粒还包含水。
在一些实施方案中，所述水的添加量为所述原料总重量的45%-55%。
在一些实施方案中，所述玻璃粉选自低熔点玻璃粉、硼-硅、硼-硅-锌、硼-硅-铝中的一种或多种组合。
在一些实施方案中，所述窖泥为从茅台镇某酱香酒厂获得。
在一些实施方案中，所述窖泥为从茅台镇某酱香酒厂取得废弃封窖泥，在115-125℃的干燥箱烘干1.5-2.5小时，烘干后进行粉碎处理、过筛得到；优选地，所述烘干的条件为：在120℃的干燥箱中烘干2小时。
在一些实施方案中，所述窖泥的细度为0.4-0.6mm；优选地，所述窖泥的细度为0.5mm。
在一些实施方案中，所述窖泥的筛余量<30%。
在一些实施方案中，所述污泥为从茅台镇某酱香酒厂的污水处理厂获得。
在一些实施方案中，所述污泥为从茅台镇某酱香酒厂的污水处理厂取得剩余污泥，在115-125℃的干燥箱中烘干1.5-2.5小时，烘干后进行粉碎处理、过筛得到；优选地，所述烘干的条件为：在120℃的干燥箱中烘干2小时。
在一些实施方案中，所述污泥的细度为0.4-0.6mm；优选地，所述污泥的细度为0.5mm。
在一些实施方案中，所述污泥的筛余量<30%。
另一方面，本发明还提供了一种所述陶粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1将所述原料与水混合均匀，经混合均匀的上述混合物通过人工或造粒机制成粒球；
S2将S1得到的粒球进行放置得到生料球，对得到的生料球预热后进行烧结，烧结完成，冷却至室温，得到所述陶粒。
在一些实施方案中，所述水的用量为所述原料总重量的45%-55%。
在一些实施方案中，所述粒球的粒径为15-18mm。
在一些实施方案中，所述放置的时间为20-30h；优选地，所述放置的时间为24h。
在一些实施方案中，所述预热的温度为300-500℃；优选地，所述预热的温度为400℃。
在一些实施方案中，所述预热的时间为10-20min；优选地，所述预热的时间为15min。
在一些实施方案中，所述烧结的容器为马弗炉。
在一些实施方案中，所述烧结的温度为800-1100℃；优选地，所述烧结的温度为850-1050℃；优选地，所述烧结的温度为850℃-1000℃；优选地，所述烧结的温度为860℃-990℃；优选地，所述烧结的温度为900℃-950℃；优选地，所述烧结的温度为950℃。
在一些实施方案中，所述烧结的时间为40-60min；优选地，所述烧结的时间为45min。
在一些实施方案中，在所述烧结的过程中，所述烧结的温度上升速率15-20℃/min。
还有一方面，本发明还提供了一种所述方法在废弃物资源化利用中的应用。
在一些实施方案中，在所述应用中，所述废弃物为酿造工程中所产生的废弃物；优选地，所述废弃物为酱香白酒酿造工程中所产生的废弃物；优选地，所述废弃物为酱香白酒酿造工程中所产生的废弃窖泥和/或废弃污泥。
对具体参数（例如温度、重量百分比、重量份数等）的数值和数值范围的公开不排除对本发明有用的其他数值和数值范围。可以预想的是，给定参数的两个或更多个具体示例数值可以确定参数可要求的数值范围的端点。例如，如果参数X在本文中举例为具有数值A且还举例为具有数值Z，则可以预期参数X可以具有从大约A到大约Z的数值范围。类似地，可以预期公开参数的两个或者更多个数值范围（无论这些范围是嵌套的、有重叠的还是截然不同的）就包括了使用所公开范围的端点可以要求的数值范围的所有可能组合。例如，如果参数X在本文中示例为具有1-10范围内的值，则它还描述了参数X的子范围，包括仅作为例子的，如：1-9、1-8、1-7、2-9、2-8、2-7、3-9、3-8、3-7、2-8、3-7、4-6或7-10、8-10或9-10。范围包括其端点以及端点内的值，例如范围0-5包括0、>0、1、2、3、4、<5和5。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明提供的陶粒是以酱香白酒酿造工程中所产生的废弃窖泥为主要原料，将酱香白酒酿造工程中所产生的废弃物制备成建材领域常用的陶粒材料，达到处理酿酒固废环境污染问题的同时，也实现了废弃窖泥和污泥资源化利用的目的；
2）利用酱香酒废弃窖泥与酿酒污水处理厂污泥作为原料制备的陶粒具有非常好的社会效益、环境效益与经济效益，一方面，利用污泥制陶粒，高温烧结不仅可以消除污泥中的病原体微生物，还能利用酿酒废水污泥中丰富的有机质为烧制中的发泡剂；另一方面，在解决污泥的同时，还能解决酿酒过程中产生的废窖泥问题。
附图说明
图1为本发明部分实施例及对比例制备所得到的部分陶粒成品展示图；图1-（1）为本发明实施例7制备所得到的陶粒，图1-（1）中的陶粒的颜色较浅，筒压强度较低，达不到标准；图1-（2）为本发明实施例6制备所得到的陶粒；图1-（3）为本发明实施例4制备所得到的陶粒；图1-（4）为本发明实施例3所制备得到的陶粒，该图中展示的陶粒明显出现皲裂；图1-（5）为对比例1制备所得到的陶粒，该图中展示的陶粒明显出现皲裂；图1-（6）是对比例2制备所得到的陶粒。
具体实施方式
以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案，具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
本文实施例中，使用的玻璃粉购买于富华纳米新材料有限公司。
本文实施例中，使用的生石灰购买于天津市致远化学试剂有限公司。
本文实施例中，使用的硅酸钠购买于天津市致远化学试剂有限公司。
预处理后的废弃窖泥和污泥的获得方法如下：
从茅台镇某酱香酒厂取得酱香酒废弃窖泥，从茅台镇某酱香酒厂的污水处理厂取得剩余污泥，将窖泥及污泥分别在120℃的干燥箱中烘干2小时；将干燥后的窖泥、污泥进行破碎处理，破碎后过筛，使两者的细度为0.5mm，筛余量<30%，过筛后得到预处理后的废弃窖泥和污泥。
实施例1一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
（1）将得到的预处理后的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰2.5份与水进行混合均匀，其中水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
（2）将步骤（1）中的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例2一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的预处理后的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、水，分别按以下重量份数：废弃窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰5份与水混合均匀，其中水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例3一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰10份与水混合均匀，其中水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例4一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉、水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例5一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数分别为：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉5份及水混合均匀，水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例6一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥10份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例7一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥和污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥20份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为原料组分总重量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度在950℃之间，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例8一种基于废弃窖泥的陶粒的制备方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为总质量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后平均分成3组放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度为850℃，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
实施例9一种基于酱香酒废弃窖泥制备陶粒的方法
本实施例基于实施例8，与实施例8不同之处在于烧结温度为1050℃。
对比例1一种基于酱香酒废弃窖泥制备陶粒的方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥0份、污泥95份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为总质量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后平均分成3组放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度为950℃，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
与实施例4不同之处在于窖泥为0份，污泥为95份。
对比例2一种基于酱香酒废弃窖泥制备陶粒的方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥90份、污泥5份、硅酸钠15份、生石灰0份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为总质量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后平均分成3组放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度为950℃，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
与实施例4不同之处在于生石灰为0份。
对比例3一种基于酱香酒废弃窖泥制备陶粒的方法
将预处理得到的窖泥、污泥与硅酸钠、生石灰、玻璃粉及水，分别按以下重量份数：窖泥5份、污泥90份、硅酸钠15份、生石灰2.5份、玻璃粉2.5份及水混合均匀，水的用量为总质量的50%±5%，通过人工或造粒机制成粒径15-18mm的粒球；
将上述步骤中得到的粒球放置24小时后得到生料球，然后平均分成3组放入马弗炉内进行预热和烧结，预热温度为400℃，预热时间15分钟，烧结温度为950℃，温度上升速率15-20℃每分钟，烧结时间45分钟。烧结完成后自然冷却至室温，冷却结束后得到陶粒。
与实施例4不同之处在于窖泥为5份，污泥为90份。
测试例1实施例1-10及对比例1-3中制备得到的陶粒的性能测试
根据《轻集料及其试验方法》（GB/T17431.2-2010）中关于轻集料试验方法的规定，对实施例1-9中制备得到的陶粒的表观密度、堆积密度、孔隙率以及筒压强度等性能进行测试，具体性能测试结果如下表1所示：
表1 实施例1-9及对比例1-3制备得到的陶粒产品的性能测试结果表：
Figure SMS_1
。
对上述实施例1、实施例2、实施例3的测试结果进行对比发现，在用废弃窖泥制陶粒过程中，随着添加生石灰的量增加，其中实施例1制备得到的陶粒的筒压强度为6.93MPa，实施例2制备得到的陶粒的筒压强度为2.73MPa，而实施例3出现陶粒皲裂无法形成陶粒，实施例1中生石灰添加量为2.5份，实施例2中生石灰的添加量为5份，实施例3中生石灰的添加量为10份，根据标准“GB/T17431.1-2010”中依据堆积密度对轻集料进行的密度分级，以及对不同密度等级人造轻集料对应的筒压强度、规定，实施例2、实施例3中的陶粒的筒压强度均无法达到标准的规定，即在上述以废弃窖泥为主要原料制备陶粒的方法中，当生石灰的添加量超过5份时，制备得到的陶粒达不到标准要求。
对上述实施例1、实施例4、实施例5的测试结果进行对比，在用废弃窖泥制陶粒过程中，随着玻璃粉的加入，其中实施例1制备得到的陶粒的筒压强度为：6.93MPa，实施例4制备得到的陶粒的筒压强度为8.03MPa，实施例5制备得到的陶粒的筒压强度为7.30MPa，即实施例1和实施例4对比结果发现，在以废弃窖泥为主要原料进行陶粒的制备中，玻璃粉的加入会增加陶粒的筒压强度；实施例4和实施例5的对比结果发现，当玻璃粉的加入量为2.5份时，所制备得到的陶粒的筒压强度达到最大，随着玻璃粉的加入量的增加，即实施例5中玻璃粉的加入量为5份时，所制备得到的陶粒的筒压强度反而降低了，即本发明在以废弃窖泥制陶粒过程中，玻璃粉的加入量需要在一定范围内。
对实施例4、实施例6和实施例7的测试结果进行对比，在用废弃窖泥制陶粒过程中，随着污泥的加入量的增加，实施例4制备得到的陶粒的筒压强度为：8.03MPa，实施例4所制备得到的陶粒如图1-（3）所示；实施例6制备得到的陶粒的筒压强度为5.12MPa，实施例6制备所得到的陶粒如图1-（2）所示，实施例6的陶粒虽然筒压强度达标，但是吸水率较高，不符合标准中的规定；实施例7制备得到的陶粒的筒压强度为0.83Mpa，实施例7所制备得到的陶粒如图1-（1）所示，从图1-（1）中可以看出，相较于图1-（3），图1-（1）中的陶粒颜色相对较浅，筒压强度较低，不达标，且根据测试数据也可看出实施例7制备得到的陶粒的筒压强度较低，达不到标准的要求；即随着污泥加入量的增加，陶粒的筒压强度却直线下降，实施例7制备得到的陶粒的筒压强度0.83MPa不能达到标准GB/T17431.1-2010中的有关规定，即，在以废弃窖泥为主要原料制备陶粒的过程中，污泥的添加量应当小于10份。
对实施例4、实施例8、实施例9的测试结果进行对比，在以废弃窖泥为主要原料制备陶粒中，实施例8制备得到的陶粒为7.13MPa，实施例4制备得到的陶粒为8.03MPa，实施例9制备得到的陶粒为7.82MPa，当温度在850℃时，陶粒的筒压强度明显小于同等条件下950℃和1050℃温度烧制的陶粒，但当烧结温度为950℃时，通过本发明以废弃窖泥为主要原料制备得到的陶粒强度为8.03MPa，相比于烧结温度为850℃、1050℃时，烧结温度为950℃时，制备得到的陶粒的筒压强度最好，即通过本发明所提供的以废弃窖泥为主要原料制备陶粒的技术方案中，烧结温度低于1000℃，即可实现合格陶粒的制备；而现有技术公开的一些以污泥为主要原料制备陶粒的技术方案中，其烧结温度需达到1200-1300℃，甚至更高，才可实现陶粒的制备。
对对比例1、对比例2、对比例3与实施例4的测试结果进行对比：对比例1相较于实施例4，用组分污泥替换实施例4配方中的组分窖泥制备陶粒，导致制备得到的陶粒出现皲裂，无法成粒；相较于实施例4，对比例2中没有添加生石灰；对比例3相较于实施例4，为将本发明实施例4配方中的窖泥和污泥的用量进行替换制备陶粒，也导致制备得到的陶粒出现皲裂，无法成粒。所以，通过上述对比例实验进一步表明，本发明以废弃窖泥为主要原料制备陶粒的技术方案中，各组分的搭配必须是特定的，以及各组分的用量必须在一定范围内，否则将不能制备得到合格的陶粒。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (38)

1.一种陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥20-130份、污泥0.1-9.9份、硅酸钠5-50份、生石灰0.1-4.9份；所述陶粒还含有玻璃粉；所述玻璃粉的重量份为0.1-10份；所述陶粒还包含水；所述水的添加量为所述原料总重量的45%-55%；
所述窖泥为从茅台镇某酱香酒厂取得废弃封窖泥，在115-125℃的干燥箱中烘干1.5-2.5小时，烘干后进行粉碎处理、过筛得到；
所述污泥为从茅台镇某酱香酒厂的污水处理厂取得剩余污泥，在115-125℃的干燥箱中烘干1.5-2.5小时，烘干后进行粉碎处理、过筛得到。
2.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥30-110份、污泥0.5-9份、硅酸钠6-40份、生石灰0.2-4.8份。
3.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥50-100份、污泥1-8份、硅酸钠7-30份、生石灰0.5-4.5份。
4.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥60-100份、污泥2-7份、硅酸钠8-20份、生石灰1-4.5份。
5.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥75-95份、污泥2.5-6份、硅酸钠8-19份、生石灰1.5-4.5份。
6.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述陶粒包含如下重量份的原料组分：窖泥80-90份、污泥2.5-5份、硅酸钠10-18份、生石灰1.5-4份。
7.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述玻璃粉的重量份为1-10份。
8.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述玻璃粉的重量份为2.5-10份。
9.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述玻璃粉的重量份为2.5-5份。
10.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述玻璃粉选自低熔点玻璃粉、硼-硅、硼-硅-锌、硼-硅-铝中的一种或多种组合。
11.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述窖泥的烘干条件为：在120℃的干燥箱中烘干2小时。
12.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述窖泥的细度为0.4-0.6mm。
13.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述窖泥的细度为0.5mm。
14.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述窖泥的筛余量<30%。
15.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述污泥的烘干条件为：在120℃的干燥箱中烘干2小时。
16.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述污泥的细度为0.4-0.6mm。
17.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述污泥的细度为0.5mm。
18.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，所述污泥的筛余量<30%。
19.一种如权利要求1-18任一所述陶粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1将所述原料与水混合均匀，经混合均匀的上述混合物通过人工或造粒机制成粒球；
S2将S1得到的粒球进行放置得到生料球，对得到的生料球预热后进行烧结，烧结完成，冷却至室温，得到所述陶粒。
20.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述水的用量为所述原料总重量的45%-55%。
21.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述粒球的粒径为15-18mm。
22.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述放置的时间为20-30h。
23.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述放置的时间为24h。
24.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述预热的温度为300-500℃。
25.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述预热的温度为400℃。
26.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述预热的时间为10-20min。
27.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述预热的时间为15min。
28.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的容器为马弗炉。
29.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为800-1100℃。
30.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为850-1050℃。
31.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为850℃-1000℃。
32.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为860℃-990℃。
33.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为900℃-950℃。
34.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的温度为950℃。
35.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的时间为40-60min。
36.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述烧结的时间为40min。
37.如权利要求19所述方法，其特征在于，在所述烧结的过程中，所述烧结的温度上升速率15-20℃/min。
38.如权利要求19-37任一所述方法在废弃物资源化利用中的应用。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106479828A (zh) * 2016-12-12 2017-03-08 汪从新 一种含五味子药渣的人工窖泥及其制备方法
CN110330247A (zh) * 2019-07-16 2019-10-15 沈阳建筑大学 一种环保超轻的污泥陶粒及其制备方法
CN112456952A (zh) * 2020-11-27 2021-03-09 贵州城晖环保科技有限公司 一种基于废弃窖泥的生土建筑材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102219418B (zh) * 2011-03-28 2013-03-13 重庆大学 污泥制备人造轻集料的资源化利用方法
CN104876540A (zh) * 2015-05-20 2015-09-02 四川亨利德新型建筑材料有限公司 一种页岩污泥陶粒的制备方法
CN112374862B (zh) * 2019-08-23 2022-09-16 李清 一种陶坛窖泥釉容器及其制备方法
CN111574193A (zh) * 2020-05-25 2020-08-25 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种污泥灰渣陶粒滤料及其制备方法
CN111517820A (zh) * 2020-05-25 2020-08-11 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法
CN113135788B (zh) * 2021-04-23 2023-06-02 贵州茅台酒股份有限公司 一种利用酱香型白酒酒糟与废弃窖泥混合发酵制备有机肥的生产工艺
CN113651631A (zh) * 2021-09-24 2021-11-16 南京信息工程大学 一种利用固体废物生产陶粒的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106479828A (zh) * 2016-12-12 2017-03-08 汪从新 一种含五味子药渣的人工窖泥及其制备方法
CN110330247A (zh) * 2019-07-16 2019-10-15 沈阳建筑大学 一种环保超轻的污泥陶粒及其制备方法
CN112456952A (zh) * 2020-11-27 2021-03-09 贵州城晖环保科技有限公司 一种基于废弃窖泥的生土建筑材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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污泥的资源化――制轻质陶粒的优化条件;公德华;魏朝晖;;环境科学与管理(第06期);全文 *

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