[发明专利]一种资源化综合利用煤矸石和污泥的方法

说明书

本发明属资源化利用废弃物领域，解决现有技术煤矸石利用能耗高、仅单一资源化利用煤矸石、生产成本高等问题。本发明一种资源化综合利用煤矸石和污泥的方法包括如下步骤：(1)破碎：将煤矸石破碎成的颗粒状；(2)过筛：将破碎的煤矸石过筛；(3)配料：将污泥按一定比例添加到破碎的煤矸石中，并进行混合；(4)布料：把煤矸石与污泥的混合料均匀地布洒在托盘上；(5)烘干：将煤矸石与污泥混合料烘干；(6)煅烧：将烘干混合料在窑炉中煅烧；(7)风淬：将煅烧后的材料降温至一定温度；(8)喷淋：在出炉的混合料表面喷淋雾状水；(9)破碎：将煤矸石与污泥的混合料块破碎；(10)入库：将破碎完的混合料入库存放。

技术领域

本发明涉及废弃资源综合利用技术领域，尤其涉及一种资源化综合利用煤矸石和污泥的方法。

背景技术

煤矸石是采煤和选煤过程中产生的工业固体废物。我国是煤炭生产和消费大国，每年产生的煤矸石占煤炭生产量的10％-25％，年排放量达到8亿吨。全国煤矸石山有1900多座，累计煤矸石堆存量高达50-60亿吨，是最大的工业固体废弃物，不仅占用大量土地，还直接污染地下水、空气和土壤，是亟待治理的重大污染源。

随着人们生活水平的提高和城市化进程的加快，城市污水的产量逐年增加，截止2017年，全国城市共有污水处理厂2209座，污水处理总量达465.49亿立方米。污泥作为污水处理的副产品，其产量也逐年增加，按照1万立方米城市污水产生8吨含水率80％的污泥计算，则2017年全国污水处理厂产生的污泥就达到了约4426.08万吨。污泥中含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分。随着我国污水处理规模不断扩大，污泥处置问题日益突出，未经处理的污泥占用大量土地堆放，还造成严重的二次污染，污泥成了亟待处理的固体废弃物。

煤矸石的含碳量约为20％～30％，能作为低热值的燃料使用。煤矸石中还含有大量的黏土类矿物，经煅烧后可产生一定的活性，将其作为混合材加入水泥中，替代部分水泥熟料，不仅能解决煤矸石的环境污染问题，还降低水泥生产成本。

污泥中含有大量的有机物，有一定的燃烧热值，其燃烧热值在6700～18000kJ/kg左右。煅烧后的污泥成分与粘土接近，是制备水泥的理想混合材料。

1996年6月19日，国家专利局公开了一种名称为“煤矸石煅烧制造水泥掺合料的方法及其煅烧窑炉”的发明专利(申请号：CN95103463.4，公开号：CN1124724A)，其主要技术方案是在煅烧窑炉中通过引燃物质引燃煤层，向通风道通风，在1000-1500℃温度将块状煤矸石和添加料(0.01-0.1％的熟石灰或滑石粉)煅烧6-10小时，煅烧结束急冷却获得水泥掺和料。该专利方法虽然实现了煤矸石的资源化利用，但仍然存在以下问题：1、该专利技术煤矸石在煅烧必须借助煤的燃烧来实现，耗费大量的外加热能，属于耗能型技术。2、该专利技术仅解决了煤矸石的资源化利用问题，没有解决污泥的资源化利用问题，污泥没有得到资源化综合利用。3、该专利技术工艺过程必须加入添加料(0.01-0.1％的熟石灰或滑石粉)，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术能耗高、仅单一资源化利用煤矸石、生产成本高的问题，提供一种能同时综合资源化利用煤矸石和污泥，能耗低，生产成本低的资源化综合利用煤矸石和污泥的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种资源化综合利用煤矸石和污泥的方法，它包括如下步骤：

(1)破碎：将块状煤矸石通过煤矸石送料系统送至煤矸石破碎系统破碎，将煤矸石破碎成的颗粒状；

(2)过筛：将破碎的煤矸石通过送料系统送至煤矸石自动控制筛分系统过筛，不合格的筛上物返回破碎系统再破碎；

(3)配料：将污泥按一定比例添加到破碎的煤矸石中，通过混合装置进行混合，混合结束通过上料机构将混合物送至综合利用处理窑入料口进行布料；