一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法技术

本发明专利技术公开了一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法，包括以下步骤，1）将市政污泥进行机械脱水，形成市政污泥块；市政污泥块采用打散机打散并形成污泥颗粒，将污泥颗粒送入烘干机烘干，形成污泥干颗粒；2）将污泥干颗粒送入第一瀑落式回转窑中，焚烧完成后输出形成焚烧污泥；3）将焚烧污泥经立磨机研磨，形成污泥粉末；4）将污泥粉末、膨润土、水输送至立式紊流搅拌机混合搅拌均匀形成混合物料；5）将获得的混合物料制成球状或柱状的生料球；6）将生料球送入振动沸腾烘干机，制成干料球；7）将干料球送入第二瀑落式回转窑，焙烧制成陶粒。本发明专利技术具有工艺简单、无污染和变废为宝的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法


[0001]本专利技术涉及将市政污泥或工业污泥无害化处理及其资源化利用的工艺技术，具体是一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法。

技术介绍

[0002]陶粒由于具备粒级配合理、体积密度小、导热系数低、吸水率低、耐火度高、保温隔热效果好、耐酸腐蚀等优点，被广泛应用于建筑建材行业中的骨料。其作为轻骨料的重要原料之一，陶粒的成型工艺是这样，原料（建筑杂质、石材粉末、添加剂等）经配料后，经过搅拌机进行搅拌以及混合后，再由造粒机进行造粒。造粒完成后需要进行烘干和冷却，最终形成成品。
[0003]城市污泥是指城市污水处理厂在污水处理过程中产生的固态、半固态及液态废弃物，其是一种成分复杂的混合物。新的环保政策要求污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置。污泥作为污水处理的副产物，其需处理量随着城市污水处理厂的建设而急剧增加。城市污水处理的副产物污泥，因其具有数量多，成分复杂，黏稠度高、含有重金属物质及多种微生物等特质。因此如何安全有效、低耗的完成污泥的处理，避免对环境造成二次污染，成为一项重要的研究课题。污泥处理的关键是减量化、无害化、稳定化。现有的城市污泥处理方式主要有卫生填埋、堆肥以及焚烧等三种方式。城市污泥的卫生填埋方式是最早的现代化污泥处理方式之一，卫生填埋是原始的埋方式的改进，目前该填埋方式比较成熟，该工艺具有无需深度脱水、投资少、见效快、容量大的优点。同时，由于工艺措施简单，具有占用土地多，安全隐患大，存在较大的环境二次污染风险。因此，该种处理方式适合于少量的污泥处理。污泥中含有大量的养分，包括生物生长所需的氮、磷、硫、钾等多种营养元素，具有很高的利用价值；同时，污泥中含有重金属物质及有害化学物质。因此，污泥的堆肥处理一直被科研工作者广泛关注、研究，又饱含争议。堆肥处理是将有机质含量较高、重金属含量较少的污泥连同稻草、木屑等物质共同利用微生物进行发酵，发酵过程需要一定的升温阶段，而污泥中大量的水分影响了升温的进行，限制了污泥发酵的进行。降低含水率的方式有污泥干化和添加稻草、木屑等物质的含量，这些措施降低污泥处理效率，提高了污泥处理成本。重金属及含水率高是制约此种方式推广的两个主要原因。污泥的焚烧处理方式是一种很好的完成减量化、稳定化的处理方式。污泥的焚烧是将脱水污泥或者脱水、干化的污泥于污泥焚烧炉中，控制给予充足的空气及一定的温度范围内进行焚烧，该方式可以充分燃烧污泥中有机物、杀死污泥中的微生物、虫卵、病毒，同时焚烧会致使部分重金属物质固结，形成稳定物质。由于污泥中成分非常复杂，燃烧过程中的会产生的粉尘、有毒物质（如二噁英），投资强度大、技术要求高限制了此种方式的应用。
[0004]上述现有城市污泥处置措施，或是处理成本高，或是占地面积大，或是投资成本高，或是处置效率低，均不是理想的污泥处置和资源化利用方法，如何快速、高效、低成本的将脱水污泥无害化处置是目前污泥处置和资源化的主要研究方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法，其实现了市政污泥的有效焚烧，并且可以使市政污泥中的重金属固化在成品陶粒中，浸出的重金属较少，最终实现市政污泥的无害化、减量化及资源化。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种如下结构的市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法，其包括以下步骤：1）将市政污泥进行机械脱水，控制污泥含水率≤60%，形成市政污泥块；市政污泥块采用打散机打散并形成污泥颗粒，使污泥颗粒的粒径≤20mm，将污泥颗粒送入烘干机烘干，形成污泥干颗粒，污泥干颗粒的含水率≤25%；2）将污泥干颗粒送入第一瀑落式回转窑中，在温度为800
‑
1000℃的条件下焚烧30
‑
50min,焚烧完成后输出形成焚烧污泥；3）将焚烧污泥经立磨机研磨，形成污泥粉末，污泥粉末的颗粒度为200目至500目；4）将污泥粉末、膨润土、水输送至立式紊流搅拌机混合搅拌均匀形成混合物料，其中按重量份配比，污泥粉末90
‑
95份，膨润土5
‑
10份，水10
‑
15份，膨润土采用层间阳离子为Na
+
的钠基膨润土或层间阳离子为Ca
2+
的钙基膨润土；5）将获得的混合物料通过成球盘或挤压造粒机，并经整形后制成柱状的生料球，球状的生料球的直径为1
‑
3cm，柱状的生料球的长度为0.8
‑
3cm，柱状的生料球的截面直径为0.5
‑
1cm；6）将生料球送入振动沸腾烘干机，振动沸腾烘干机内部温度保持在200
‑
250℃，振动沸腾烘干机通入烘干气流，气压保持在0.3
‑
0.5MPa，在振动和烘干气流的联合作业下，生料球处于半悬浮的沸腾状态，5
‑
10min内生料球的含水量将至2%以下，制成干料球；7）将干料球送入第二瀑落式回转窑，在温度为1000
‑
1200℃的条件下焙烧30
‑
40min,焙烧完成后输出，制成陶粒。
[0007]步骤7）中，第二瀑落式回转窑中的助燃空气氧含量维持在20%
‑
30%，保证最终烟气中SO2体积占烟气体积比不小于10%。
[0008]所述第一瀑落式回转窑输出的焚烧污泥经第一冷却机充分冷却后再投入到立磨机中研磨。
[0009]所述第一瀑落式回转窑回收的烟气经除尘处理后形成第一热空气，第一热空气通入烘干机中对污泥颗粒进行烘干。
[0010]所述生料球在振动沸腾烘干机中烘干时，生料球在振动和烘干气流的联合作业下，升起的高度不高于振动沸腾烘干机内腔高度的2/3。
[0011]所述第二瀑落式回转窑输出的陶粒经第二冷却机充分冷却后，充分冷却后再投入到成品筛筛选。
[0012]所述第二瀑落式回转窑回收的烟气经除尘处理后形成第二热空气，第二冷却机回收的烟气经除尘处理后形成第三热空气，第二热空气和第三热空气通入振动沸腾烘干机中对生料球进行烘干。
[0013]上述方法中的膨润土采用层间阳离子为Na
+
的钠基膨润土或层间阳离子为Ca
2+
的钙基膨润土；本专利技术利用膨润土的吸附功能以及离子置换功能，可以锁定市政污泥中的重金属离子，先将市政污泥进行浓缩、烘干以及第一瀑落式回转窑的焚烧，可实现如下功能，
a）彻底消灭污泥中的有害病菌等微生物及分解二噁英等有毒有害气体，使焚烧产生的烟气成分中有害物质以SO2和NO
X
为主，经脱硫脱硝除尘等烟气处理措施后达标排放；b）高温焚烧可以使污泥中重金属在残渣中固化；c）第一瀑落式回转窑的窑尾烟气可以经过急冷换热器，由800℃在2s内降至200℃，有效避免二噁英再次产生。并且通过上述瀑落式回转窑的焙烧结合振动沸腾烘干机的烘干，可以大大提高窑内物料填充系数及窑内的热交换效率，并且可以使物料在窑内“翻转”运动时充分接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种市政污泥的无害化处理同时制备陶粒的方法，其特征是包括以下步骤：1）将市政污泥进行机械脱水，控制污泥含水率≤60%，形成市政污泥块；市政污泥块采用打散机打散并形成污泥颗粒，使污泥颗粒的粒径≤20mm，将污泥颗粒送入烘干机烘干，形成污泥干颗粒，污泥干颗粒的含水率≤25%；2）将污泥干颗粒送入第一瀑落式回转窑中，在温度为800
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1000℃的条件下焚烧30
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50min，焚烧完成后输出形成焚烧污泥；3）将焚烧污泥经立磨机研磨，形成污泥粉末，污泥粉末的颗粒度为200目至500目；4）将污泥粉末、膨润土、水输送至立式紊流搅拌机混合搅拌均匀形成混合物料，其中按重量份配比，污泥粉末90
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95份，膨润土5
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10份，水10
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15份，膨润土采用层间阳离子为Na
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的钠基膨润土或层间阳离子为Ca
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的钙基膨润土；5）将获得的混合物料通过成球盘或挤压造粒机，并经整形后制成球状或柱状的生料球，球状的生料球的直径为1
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3cm，柱状的生料球的长度为0.8
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3cm，柱状的生料球的截面直径为0.5
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1cm；6）将生料球送入振动沸腾烘干机，振动沸腾烘干机内部温度保持在200
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250℃，振动沸腾烘干机通入烘干气流，气压保持在0.3
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0.5MPa，在振动和烘干气流的联合作业下，生料球处于半悬浮的沸腾状态，5
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【专利技术属性】
技术研发人员：马连涛，赵祥锋，马凯，宋志远，刘秀梅，
申请(专利权)人：山东恒远利废技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：