[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN102617113A - 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法 - Google Patents

利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102617113A
CN102617113A CN2012100979376A CN201210097937A CN102617113A CN 102617113 A CN102617113 A CN 102617113A CN 2012100979376 A CN2012100979376 A CN 2012100979376A CN 201210097937 A CN201210097937 A CN 201210097937A CN 102617113 A CN102617113 A CN 102617113A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
treatment plant
wastewater treatment
sewage treatment
urban sewage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100979376A
Other languages
English (en)
Inventor
陈宏胜
黄毅
张怀功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2012100979376A priority Critical patent/CN102617113A/zh
Publication of CN102617113A publication Critical patent/CN102617113A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用城市污水处理厂的新鲜污泥和其他原料混合生产墙体材料的方法,一则利用并消化了大量的城市污水处理厂排放的污泥,二则污水处理厂的排放污泥中有机质的自身燃烧产生的热量补充高温焙烧烧结制品的热量,既利用了污泥自身的热值,又可以高温分解有毒有害及致癌物质,完全解决了城市污水处理厂污泥的二次污染问题,是目前实现城市污污水处理厂泥无害化、资源化、产业化的最佳途径之一。

Description

利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法
技术领域
本发明涉及一种综合资源利用方法,尤其是涉及一种利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法。
背景技术
随着我国人口不断增加、经济发展和城市化进程的加快,社会公众对环境质量的要求日益提高,同时我国的水资源越来越加紧缺,水体污染状况也越来越严重,据统计2009年全国废水排放量达5892亿吨,其中城市生活废水排放量354.8亿吨,占废水排放总量的60.2%。
2011年,我国城市污水处理厂日处理量达到438亿吨,按照此数据计算每年要产生含80%水的污泥3136.4万吨。随着我国污水处理能力的增加和处理后水质的提高,污泥产生量还将继续增加,按当前污水处理厂常用的处理工艺,每处理一吨污水产生0.05%-0.1%污泥(含水80%),大量的污泥没有得到安全处理处置,形势异常严峻。因此如何合理的处置污泥,做到无害化、减量化、稳定化、资源化、产业化的处理目标已成为全国污水处理厂和相关部门迫切需要解决的环境资源问题,部分地区已成为当务之急。
目前,全国城镇污水处理厂的污泥只有10%左右通过堆肥制肥等技术处理处置后回用到土地、大约20%采用填埋、少量采用焚烧和建材利用等,其余大部分随意外运、简单填埋或堆放,给当地生态环境带来了极不安全的隐患。城镇污水处理厂污泥不仅含水量高,易腐烂,有强烈臭味,并且含有大量病原菌、寄生虫卵以及铬、汞等重金属和二恶英等难以降解的有毒有害及致癌物质。污泥未经处理随意堆放,经过雨水的侵蚀和渗漏作用,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接危害人类身体健康。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种利用城市污水处理厂的新鲜污泥和其他原料混合生产墙体材料的方法,一则利用并消化了大量的城市污水处理厂排放的污泥,二则污水处理厂的排放污泥中有机质的自身燃烧产生的热量补充高温焙烧烧结制品的热量,既利用了污泥自身的热值,又可以高温分解有毒有害及致癌物质,完全解决了城市污水处理厂污泥的二次污染问题,是目前实现城市污水处理厂污泥无害化、资源化、产业化的最佳途径之一。
为了达到上述技术目的,本发明采用的技术方案为:
一种利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法,包括以下步骤:
(1)原料煤矸石和页岩,混合后粉碎至细度为2mm~3mm,放置陈化24~72小时;
(2)与含水量为80%的城市污水处理厂污泥混合,输送至轮碾机中碾匀,经双轴搅拌机搅拌均匀,经真空挤出机挤出,经切条机切条、切坯机切坯后烧制。
上述方法,其中所述原料煤矸石、页岩和城市污水处理厂污泥的用量按重量份数计分别为:
煤矸石:60~90,
页岩:5~20,
城市污水处理厂污泥:5~30。
上述方法,所述烧制为一次码烧,放入砖窑在900℃~1100℃条件下烧制成砖。
按照上述方法根据现有技术可以生产出多种建筑材料、墙体材料。最常用的是烧结砖。
根据本发明的一个优选实施方式,由新鲜污泥和其他原料混合烧制的污泥砖,符合GB5101-2003《烧结普通砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》标准。其技术关键及创新点:①由于污泥中含有一定量的有机质,在生产过程中经过强力搅拌和陈化,使污泥和煤矸石粉末均化,防止了污泥中有机质在高温下燃烧导致砖体表面不平整;②由于污泥成分较为复杂,混合样的塑性有所降低,砖体内部微孔增多,导致砖吸水率大,在试生产过程中,添加页岩作为原料,提高了混合样的塑性,保证污泥砖的吸水率符合GB5101-2003《烧结普通砖》标准;③由于污泥中含有一定量的有机质,烧成温度较粘土烧结砖高,污泥含量和烧成温度影响收缩率的关键因素;④通过合理控制烧成温度,合理掺加污泥量,使得砖体抗压强度符合GB5101-2003《烧结普通砖》;⑤有效解决甲烷二次污染:甲烷的温室效应潜能是CO2的22倍。眼下全球变暖的温室效应中,甲烷是第二号元凶,其影响已占23%,仅次于CO2。控制和减少甲烷的排放也与CO2一样成为当务之急。污水污泥的有机物多达50%~70%。有机物质中挥发分又高达76%~86%,挥发分的热值占有机质热值的70%左右。挥发分的主要成分就是甲烷和少量的H2、O2、N2、CO2等。掺有污水污泥的砖坯在砖窑的预热带,利用窑的余热将其加热,在30-120℃之前的干燥过程挥发分不会析出,超过350℃时,有机质的挥发分迅速大量析出,砖坯开始自燃。此前析出的挥发分如不能作为燃料燃烧掉,只能以冒烟的形式与烟气一起排入大气,造成严重的甲烷二次污染。正因如此,利用污泥烧砖浪费的能源和产生的污染不容忽视,我们解决本问题的办法是采用实用新型专利三风道一次码烧轮窑(专利号ZL2009202914011),在砖坯烘干后进入200℃以上的预烧区,预烧区内产生的大量挥发分由预设的风道抽到燃烧区迅速的燃掉,增加燃烧区燃烧速度,既节约了能源,又避免了二次污染。
本发明得到的烧结砖产品主要技术性能指标:
①强度大于15Mpa;②表面无严重泛霜;③沸煮吸水率平均值小于18%;④饱和系数平均值小于0.78;⑤放射性物质IRa、Ir小于1.0。
把污泥烘干变成原料,成本过高,烘干一吨污泥成本要在600元左右,采用石灰调质把污泥的含水率降到50%以下,处理一吨污泥也需200元左右,如果当地不能利用,一吨污泥还要花费60元进行填埋,采用本发明生产建筑墙体材料,一座年产6000万块标砖的窑厂,能吃掉60万城人口污水处理厂产生的新鲜污泥。
具体实施方式
为进一步说明本发明,结合以下实施例具体说明:
实施例1:
本实施例采用样品为凤台污水处理厂的新鲜污泥,实验厂家为凤台县天宝活性煤矸石混合原料厂,凤台污水处理厂是国家南水北调的污水处理工程之一,2008年8月建成投产,一期工程日处理污水2.5万吨,实际日处理2.2万吨,每年产含水率80%污泥3000吨左右。
新鲜污泥的主要特征和重金属含量见表1、表2:
表1污泥样品基本特征
Figure BDA0000150515990000031
表2污泥样品(干重)重金属含量(mg/kg)
  Cu   Zn   Pb   Cd   Cr   Ni   Hg   As
  254.1   462.5   121.6   1.9   101.2   49.7   1.5   6.7
从表1、表2可知,污泥的发热量折成干基为14.45MJ/kg,污泥中重金属的含量在GB15618-1995土壤环境质量标准的三级标准以内,如果在制砖和烧砖的过程中正确的控制好,是一种良好的烧砖原料。
一种利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法,包括以下步骤:
(1)原料煤矸石80重量份和页岩10重量份,混合后粉碎至细度为2mm~3mm,放置陈化24~72小时;
(2)与含水量为质量百分比80%的城市污水处理厂污泥10重量份混合,输送至轮碾机中碾匀,经双轴搅拌机搅拌均匀,经真空挤出机挤出,经切条机切条、切坯机切坯后烧制。
煤矸石、页岩和污泥制成砖坯时,砖坯的低位发热量应在200大卡~300大卡/公斤。烧制过程中不需添加任何外燃原料,全部自燃,热量大小的分布全由风闸控制。烧制温度为900℃~1100℃。制砖配比过程中还可添加适量炉渣和石灰粉作为分散剂。
凤台污水处理厂由于没建污泥处置厂,产生的污泥主要委托卫生管理处代填埋,来不及填埋的就堆在污水处理厂院内,采用自然晾晒。本发明直接把凤台污水处理厂刚出的新鲜污泥(含水率在80%左右)作为烧砖的能源和原料进行循环使用,发明人进行多次试验,新鲜污泥掺入量为5%~30%,烧出的砖比全煤矸石砖匀称,表3为淮南市产品质量监督检验所、安徽省煤及煤化工产品质量监督检验中心、国家煤化工产品质量检验中心对掺入新鲜污泥的污泥砖的检验数据。
表3
Figure BDA0000150515990000041
Figure BDA0000150515990000051
从表3可知,掺入新鲜污泥烧制的砖各项指全部合格。为了保证产品更安全性,我们又对该产品对进行了放射性核素活度浓度分析,经安徽省辐射环境监督站分析,数据见表4。
表4
Figure BDA0000150515990000052
从表4可知,使用凤台污水处理厂新鲜污泥烧制的砖放射性核素活度浓度符合建筑材料放射性核量GB6566-2010标准。
与实验厂家未掺入城市污水处理厂新鲜污泥前的产品相比:①成品抗压强度和原厂烧结砖产品无差异,成品率稳定,成品无裂纹;②从原有日产10万块标准砖,提高到13.6万块;③烧砖的能源主要来自煤矸石和污水处理厂污泥,不需加煤助燃。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.高含水量的城市污水处理厂污泥在建筑材料中的应用,其特征在于:所述高含水量的城市污水处理厂污泥的含水量为质量百分比的80%。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述建筑材料为烧结砖。
3.一种利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)原料煤矸石和页岩,混合后粉碎至细度为2mm~3mm,放置陈化24~72小时;
(2)与含水量为质量百分比80%的城市污水处理厂污泥混合,输送至轮碾机中碾匀,经双轴搅拌机搅拌均匀,经真空挤出机挤出,经切条机切条、切坯机切坯后烧制。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述原料煤矸石、页岩和城市污水处理厂污泥的用量按重量份数计分别为:
煤矸石:60~90,
页岩:5~20,
城市污水处理厂污泥:5~30。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述烧制为一次码烧,放入砖窑在900℃~1100℃条件下烧制成砖。
CN2012100979376A 2012-04-05 2012-04-05 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法 Pending CN102617113A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100979376A CN102617113A (zh) 2012-04-05 2012-04-05 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100979376A CN102617113A (zh) 2012-04-05 2012-04-05 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102617113A true CN102617113A (zh) 2012-08-01

Family

ID=46557388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100979376A Pending CN102617113A (zh) 2012-04-05 2012-04-05 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102617113A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103803948A (zh) * 2014-03-21 2014-05-21 枣庄市明通新型建材有限公司 一种添加城镇污泥烧结砖的制备方法
CN107721375A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 宁波纯恒固废科技有限公司 一种污水处理厂脱水污泥压制免蒸免烧墙体块材的方法
CN108794019A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 滨州市春华建材有限公司 用高热值污泥生产烧结砖的配方及生产方法
CN109912289A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 谭林立 一种污泥蒸压砖的工业化生产方法和系统
CN112462656A (zh) * 2020-11-19 2021-03-09 凤台县天宝建材有限责任公司 一种煤矸石资源化综合利用系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182184A (zh) * 2007-02-16 2008-05-21 杨伟苗 环保砖及其制造方法
CN201555441U (zh) * 2009-12-08 2010-08-18 陈宏胜 三风道一次码烧轮窑
CN102320812A (zh) * 2011-05-18 2012-01-18 李俊 一种利用湿污泥制作烧结制品的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182184A (zh) * 2007-02-16 2008-05-21 杨伟苗 环保砖及其制造方法
CN201555441U (zh) * 2009-12-08 2010-08-18 陈宏胜 三风道一次码烧轮窑
CN102320812A (zh) * 2011-05-18 2012-01-18 李俊 一种利用湿污泥制作烧结制品的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103803948A (zh) * 2014-03-21 2014-05-21 枣庄市明通新型建材有限公司 一种添加城镇污泥烧结砖的制备方法
CN103803948B (zh) * 2014-03-21 2016-01-06 枣庄市明通新型建材有限公司 一种添加城镇污泥烧结砖的制备方法
CN107721375A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 宁波纯恒固废科技有限公司 一种污水处理厂脱水污泥压制免蒸免烧墙体块材的方法
CN108794019A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 滨州市春华建材有限公司 用高热值污泥生产烧结砖的配方及生产方法
CN109912289A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 谭林立 一种污泥蒸压砖的工业化生产方法和系统
CN112462656A (zh) * 2020-11-19 2021-03-09 凤台县天宝建材有限责任公司 一种煤矸石资源化综合利用系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102206091B (zh) 一种利用污泥制作陶粒的方法
CN103613361B (zh) 利用污泥制作陶粒的方法
CN101234886A (zh) 一步法综合利用垃圾烧结微孔生态砖的方法
CN102491731B (zh) 一种生物陶粒的制备方法
CN102060426A (zh) 一种利用干燥污泥和焚烧飞灰制备陶粒的方法
CN104140241A (zh) 一种固体垃圾渣土烧结砖及其制备方法
CN101386524A (zh) 一种用废纸造纸污泥制备陶粒的方法
CN102617113A (zh) 利用高含水量的城市污水处理厂污泥制作建筑材料的方法
CN106747596A (zh) 一种利用矿化垃圾、污泥与建筑废弃物制备陶粒的方法
CN101747974A (zh) 污泥环保再生煤及其制备方法
CN104845627A (zh) 利用城市生活垃圾制造的土壤调理剂
CN110642637A (zh) 一种利用洗砂污泥和市政污泥制作的陶粒及其制作方法
CN105272159A (zh) 一种污泥烧结砖的生产方法
CN101643305B (zh) 利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法
CN113880477A (zh) 飞灰、污泥及矿渣制备的建筑陶粒及其制备工艺
CN111196700A (zh) 一种利用污泥和炉渣制备的环保免烧砖及制备方法
CN101792247A (zh) 一种强力脱水与低温干化结合的污泥处理方法
CN103146453B (zh) 一种污泥电煤的配制工艺
CN106746786B (zh) 一种以稻壳为原燃料煅烧的水泥熟料及其煅烧方法
CN104818064B (zh) 一种利用高热值危险废物与市政固体废物同步资源化的方法
CN102674796A (zh) 利用污泥制造建筑砖的方法
CN106995306B (zh) 一种利用活性污泥烧制陶粒的方法
CN101898899A (zh) 一种污水处理淤泥生产膨胀陶粒的方法及生产工艺
CN110054476A (zh) 一种利用生活污泥裂解制气烧结工业污泥制备陶粒的方法
WO2019184078A1 (zh) 市政污泥燃料化方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120801