[发明专利]一种利用城市污水污泥制备轻质多孔陶粒的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料类，提供一种利用城市污水污泥制备轻质多孔陶粒的方法。

背景技术

城市污水污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水处理事业的发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。我国已于1998年将废水处理污泥列入《国家危险废物名录》。因此，如何更有效的处理处置城市污泥，使之不会造成二次污染，或是将城市污泥变废为宝、以废治废，是我们环境工作者迫切关心的问题。目前，我国对城市污泥的处置仅限于填埋、焚烧、堆肥等方法，但这些方法均存在一定的弊端：我国大部分地区采用填埋处置污泥，但随着污泥量的增加，同时市政建设也在迅速占用可利用的土地资源，使填埋场的大面积选址困难。此外，由于我国进入填埋场的污泥含水率往往达不到规定要求，这给填埋场的运行和管理带来了许多问题，很多填埋场开始拒绝含水率75％-80％的脱水污泥入场。而焚烧处理由于成本高昂，只在部分经济发达地区有少量应用。传统的堆肥工艺由于占地面积大，周期长，肥料品质差，易产生臭味而逐渐被淘汰，新的堆肥工艺由于机械通风、高温耗氧发酵等设备投资较高。利用生活污水污泥制造建材是近年来新型的污泥处置和资源化方法，是解决产生量日益增长的污泥的重要途径，但是现有的技术存在污泥掺加比例低、需要大量的粘土和页岩资源等问题难以实现大规模的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有城市污泥发展现状提出一种利用利用城市污水污泥制备轻质多孔陶粒的方法，解决了利用高掺量城市污水污泥、大量的煤层劣质尾矿煤矸石，采用一定的化学助剂并利用简单的成型干燥烧结方法制备性能优良的轻质多孔陶粒的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：利用利用城市污水污泥制备轻质多孔陶粒的方法，包括有以下步骤：

1)按照以下组分及含量取料，重量百分比计：城市污水污泥70％～80％，煤矸石粉15％～25％，碳化硅1％～5％、磷酸钙2％～10％；

2)将各组分混合均匀，然后采用压制成型法成型，成型压力为8Mpa～12Mpa，成型后按 一定条件干燥烧结再缓慢降温即可得到轻质多孔陶粒。

按上述方案，所述的城市污水污泥为污水处理厂处理过的脱水污泥，含水率75％～80％。

按上述方案，所述的煤矸石粉粒度为400-600目；碳化硅粉粒度为400-600目，纯度≥95％；磷酸钙粉粒度为300-500目，纯度≥85％。

按上述方案，所述的干燥烧结条件为：空气气氛中100～120℃干燥40分钟，放入烧结炉中，120℃～600℃缓慢升温80分钟，然后继续以5～10℃/分钟速度升温至1060℃左右缓慢降温即可。

本方法得到的成品陶粒吸水率≤10％，堆积密度范围≤500kg/m³、筒压强度≥0.4MPa。

采用上述原材料和方法制备性能良好的轻质陶粒的技术原理主要如下：