[发明专利]一种利用生活污泥裂解制气烧结生活污泥制备陶粒的方法

说明书

本发明公开了一种利用生活污泥裂解制气烧结生活污泥制备陶粒的方法，步骤包括：选取污水处理厂干化至含水率为20%‑25%、热值为1670—2500大卡的生活污泥用于固体废弃物中温裂解炉裂解制气；以干化至含水率为65%‑70%的生活污泥作为陶粒原料，以黏土、页岩、陶土、炉碴、矿碴、粉煤灰、重油为陶粒辅料；将原、辅料先后用辊齿式破碎机与双轴搅拌机破碎混合，然后送入对辊造粒机或圆盘造粒机制作胚料；利用裂解气作为旋转窑或竖立窑热源对坯料进行烧制；完成后用冷却机冷却即可得到陶粒产品。本发明裂解气的二噁英含量低于《危险废物焚烧污染控制标准》限值，所制陶粒重金属浸出浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》限值，环保效益、经济效益及社会效益突出。

技术领域

本发明涉及固体废弃物的处理与处置技术领域，具体公开了一种利用生活污泥裂解制气烧结生活污泥制备陶粒生产方法。

背景技术

当前，我国经济发展和城市化进程不断加快，城市生活污水的排放与处理成为焦点。生活污泥作为城市污水处理厂在水处理过程中所产生的固体废弃物，除了含有病原微生物之外，还含有难以降解的有机物和有毒有害的重金属，因此经济有效的处置技术至关重要。

我国最早于上个世纪九十年代初期开始研究利用污泥制备陶粒。1994年召开的“全国第四届轻骨料及轻骨料混凝土学术研讨会”上，上海建筑科学研究院公布了“污泥烧制陶粒的研究”项目成果。由此，使用污泥烧制陶粒开始引起业界关注。但是经过长期的实验与实践，污泥掺量少，生产能耗高，尾气处置落后，重金属溶出超标等成为了发展的制约因素。

2017年，由云南大学陆轶峰等人申报的发明专利《一种利用活性污泥烧制陶粒的方法》(专利号ZL201710346407.3)，虽然制得陶粒的重金属浸出率小于GB5058.3-2007《危险废弃物鉴别标准—浸出毒性鉴别》中所规定的结果，符合标准。但是，采用“喷煤”的方式进行高温烧制，浪费了资源，污染了环境。2018年，由郑州鑫地机械设备有限公司丁怡人等人申报的实用新型专利《固体废弃物中温热解炉》(专利号ZL201810578972.7)采用贫氧中温热裂解技术，实现了将不添加任何生物质成分、含水率为25％、热值为1670大卡的生活污泥在贫氧，温度为500-650摄氏度的环境下，成功裂解成可燃气体，所得可燃气体燃烧时的二噁英含量远低于GB1848.4-2001《危险废物焚烧污染控制标准》。

因此，把生活污泥裂解成可燃气作为热源，再将生活污泥烧结制备成重金属浸出达标的陶粒，具有其特殊的环保效益、经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有技术的自身特点，结合当前污泥处置的发展情况，本发明提供一种利用生活污泥裂解制气烧结生活污泥制备陶粒的方法。

本发明采用的技术方案为：

一种利用生活污泥裂解制气烧结生活污泥制备陶粒的方法，包括如下步骤：

步骤一：选用污水处理厂含水率为20％-25％、热值为1670-2500大卡的生活污泥送入固体废弃物中温热解炉进行裂解制气；

步骤二：选取干化至含水率为65％-70％的生活污泥作为陶粒原料，并选取黏土、页岩、陶土、炉碴、矿碴、粉煤灰、重油中的一种或几种作为陶粒辅料；

步骤三：将步骤二中原料、辅料先后用辊齿式破碎机与双轴搅拌机破碎混合，然后送入对辊造粒机或圆盘造粒机制作粒径为1-2cm的胚料；

步骤四：将步骤一中裂解所得可燃气通入旋转窑或竖立窑作为热源，焙烧步骤三中所得胚料。

进一步，焙烧分三个阶段：

第一阶段为预热干燥段，采用稳升温，慢升温的方式对胚料进行预热干燥，控制陶粒胚料入口处的温度为300℃，并以13-15℃/min的速率加热至1000℃；

第二阶段为高温焙烧段，焙烧所需温度为1050-1200℃，烧制时长为50-60min；