干化/半干化污泥理化性能调理剂、应用方法技术

本发明专利技术公开了一种理化性能调理剂。针对现有技术中污泥理化性能与烧结砖基料存在差异，导致污泥烧结砖最终成品率低或者成品品质不佳的缺陷，本发明专利技术提供了一种干化/半干化污泥理化性能调理剂及其应用方法。本发明专利技术产品组分包括质量百分比的砂或白炭黑90％～95％、铝矾土粉4％～8％、烧碱0.5％～2％。产品通过改变砖坯料在烧结过程中化学组分反应过程与产物的结构形态，减少甚至消除污泥组分在烧结过程中对产品砖品质的不利影响，提高污泥烧结砖中的污泥掺加量。本发明专利技术还提供该理化性能调理剂在干化/半干化污泥烧结砖中的应用。本发明专利技术能够提高污泥建材化处置技术中污泥处置量，保证建材成品品质。产品加工成本低，操作工艺流程短、实施成本低，便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污泥调理剂，特别是涉及一种干化/半干化污泥理化性能调理剂 及其使用方法，属于环境化工、污泥处置

技术介绍
市政污泥是污水处理的产物，主要来源于污水处理工艺的初次沉淀池、二次沉淀 池等工艺环节。随着我国城镇污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增 加。据不完全统计，目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚 烧和建材利用等，而大部分未进行规范化的处理处置。污泥含有病原体、重金属和持久性有 机物等有毒有害物质，未经有效处理处置，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接威胁 环境安全和公众健康，使污水处理设施的环境效益大大降低。因此市政污泥处理处置成为 城市发展过程中急需解决的问题。 市政污泥包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和 无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程，是污泥处理处置的终极目标。 污泥是一种粘土质资源，污泥处置包括土地利用、焚烧、建材化利用、填埋等方式。污泥的建 材化利用是市政污泥最终处置的理想方式之一，主要是指以污泥作为原料制造建筑材料， 最终产物是可以用于工程的材料或制品。建材利用的主要方式有:污泥烧结制砖、污泥用于 水泥熟料的烧制（即水泥窑协同处理处置）、污泥制陶粒等。 在污泥烧结制砖中干化/半干化污泥在砖坯中的掺入比一直是限制市政污泥持续 稳定高效建材化利用处置的重要因素。在现有技术中，为了保证成品砖质量，含水率40%的 干化/半干化污泥的掺入比一般限定在5%~15%之间。如建筑部2008年《城镇污水处理厂 污泥处置制砖用泥质》行业标准CJ/T289-2008中，出于保证成品砖质量的考虑，建议污泥混 合比例不超过10% (污泥含水率不超过40% )。同济大学环境科学与工程学院研发污泥预处 理后按5%~10%与粘土混合(折算污泥含水率40%)烧制成砖技术，西安墙体材料研究设 计院对城市污泥与页岩混合烧结多孔砖进行了半工业性试验、可行性及工艺研究，在其众 多污泥制砖研究中，污泥掺加量均在5 %~15 %之间（折算污泥含水率40 % )。同时后两者的 数据还是仅在实验室条件下实现，尚未见公开实际生产中试规模以上试验报告。 现有的污泥烧结砖技术中，污泥掺加量较低的一个技术问题在于，污泥的理化性 能，特别是与烧结砖相关的理化性能，与待掺混烧结砖基料(如煤矸石、页岩等)存在差异， 在烧结砖过程中两类组分不能协同反应，产生组分化合与物理形变的差异。这种差异的影 响随着污泥掺加量的增加而被放大，造成掺加了污泥的砖坯料与一般砖坯料相比，在烧砖 过程中，随着温度升高砖坯料中的矿物质间发生的化学反应难控，结构物质体积密度降低、 孔隙率增高、吸水率增高、抗压强度降低，最终成品率低，或者成品品质不能满足国家或行 业标准。同时，受限于高污泥掺加量条件下的低成品率，污泥烧结砖处置方式始终无法克 服市政污泥持续稳定产出量与污泥烧结砖需求量随市场波动之间的矛盾，使市政污泥处置 项目不能高效持续运转，往往最终导致市政污泥烧结砖处置项目的失败。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种干化/半干化污泥理化性能调 理剂及其应用方法，通过理化调理改变污泥化学组分及烧结过程中的结构物质形变，使污 泥建材化处置技术中能够在污泥烧结砖成品率得以保证的前提下大幅提高污泥掺加量。 为实现上述目的，本专利技术首先提供一种干化/半干化污泥理化性能调理剂，其技术 方案如下： 一种干化/半干化污泥理化性能调理剂，其特征在于:组分包括质量百分比的砂或 白炭黑90%~95%、铝矾土粉4%~8%、烧碱0 · 5%~2%。 上述干化/半干化污泥理化性能调理剂在优选条件下，组分包括质量百分比的砂 或白炭黑94%、铝矾土粉5%、烧碱1 %。 市政污泥的含水率通常在97%~99.8%，干化/半干化污泥是指经处理后含水率 一般约在30%~40%的市政污泥。但在专业领域内，干化/半干化污泥并非一个严格以含水 率来区分的概念，其含水率可能略低30%或略高于40%，均不影响在污泥处理处置技术中 将这类污泥视为干化/半干化污泥。 本专利技术干化/半干化污泥理化性能调理剂产品与干化/半干化市政污泥混合后，可 以将污泥烧结砖原料的理化性能进行调整，使污泥主要理化性能表现为Si〇2含量50%~ 70%，Al2〇3l5%~20%，Fe033%~8%，Ca0<10%，烧失量<15%，可塑性指数9~13，pH值 呈碱性。这样在烧结砖焙烧过程中，随着温度升高，砖坯料中的矿物质逐渐发生分解、氧化 物及碱性金属失去原有结构与Si〇2、Al2〇3结合，形成硅酸盐矿物;与此同时，易熔物形成液 相熔融体，包裹未熔颗粒并填充颗粒间空隙，使体积密度增大，孔隙减少，吸水率降低，抗压 强度提高。与干化/半干化污泥理化性能调理剂混合后的干化/半干化污泥在理化性能指标 方面满足污泥建材化处置的标准，可以用于烧结砖、烧陶粒等后序建材化处置工艺要求。 基于干化/半干化污泥理化性能调理剂的作用原理与效果，本专利技术进一步提供上 述干化/半干化污泥理化性能调理剂产品的应用方法，其技术方案如下： 上述干化/半干化污泥理化性能调理剂实现的干化/半干化污泥理化性能调理方 法，其特征在于:是将干化/半干化污泥理化性能调理剂加入干化/半干化污泥，混匀。 本专利技术还提供上述干化/半干化污泥理化性能调理剂在干化/半干化污泥烧结砖 中的应用。 进一步的技术方案是将干化/半干化污泥理化性能调理剂加入粉碎后的干化/半 干化污泥，混匀，得干化/半干化污泥调理混合物料作为砖坯料组分。上述应用方法所得的混合物料进一步添加烧结砖基料后作为砖坯料，经混合、破 碎、搅拌均匀、陈化、烧结等烧结砖基本工序后得到成品烧结砖。烧结砖基料通常根据适地 性原则采用煤矸石、页岩、粘土等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1)本专利技术干化/半干化污泥理化性能调 理剂与干化/半干化污泥混合后，能够调节污泥理化性能，改变砖坯料在烧结过程中化学组 分反应过程与产物的结构形态，从而减少甚至消除污泥组分在烧结过程中对产当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
干化/半干化污泥理化性能调理剂，其特征在于：组分包括质量百分比的砂或白炭黑90％～95％、铝矾土粉4％～8％、烧碱0.5％～2％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，谢国欣，张同辉，
申请(专利权)人：四川环奥污泥处置技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51