危废污泥或固废污泥液化和均化方法与流程

文档序号:11123358阅读:1537来源:国知局

本发明涉及一种将固体泥块或泥团状态的危废污泥或固废污泥进行液化和均化的方法,液化、均化的液态污泥浆容易与配料混合、反应,制造无害、有用的产品,属于危险废物、固体废物资源化技术领域。



背景技术:

我国危险废物目前年产生量6000万吨左右,固体废物年产生量数亿吨,还在逐年增加,我国人口和工业集中在东部,大量固体废物、危险废物的污泥填埋场不但需要长期的管理、维护,还会占据我国东部有限的土地,大量填埋地也是今后国土安全的重大隐患。

大量产生的危险废物、固体废物往往以污泥的形态产出,污泥的主要来源是污水,早期我国污水携带大量有害固体废物直接排入江河湖海、农田、甚至打井注入地下,很少产生有害的污泥,但是严重污染环境、食物链。

随着环保法规逐步严格,要求污水及其中有害固体废物必须分离进行治理,携带大量有害废物的污水经过沉淀、过滤、压滤产生大量危险废物、固体废物污泥,危险废物、固体废物污泥的重要出路是与适当的配料充分均匀混合、高温反应,产生新的稳定无害的矿物和覆盖新矿物的玻璃体,消除有害物质,才能制造长期稳定、安全、无害、有用的产品,而其前提是污泥与配料必须充分分散、均匀混合,才能进行充分的化学反应。

经过长期试验,污水中产生的污泥难以降低含水量,污水中产生的污泥均具有很强的亲水性,各种工业污水、城市污水处理厂产出的污水经过压滤机压滤的污泥泥饼含水量一般是60—80%,污泥泥饼呈固体泥块或泥团状态,难以与配料、添加剂均匀混合,阻碍充分反应、处理、利用。由于很强的亲水性,污泥颗粒与水分子结合比较牢固,将污泥泥饼自然存放干燥,污泥泥饼含水量仍然达到50—70%,经过长期晾晒、加热干燥污泥泥饼含水量可以达到0—35%之间。

污泥泥饼中尤其危险废物污泥泥饼中含有大量有毒、致癌、有害的元素、分子、离子、物质,将污泥泥饼彻底干燥磨成粉末与配料充分混合、反应,存在两个主要问题,1、污泥干燥能耗高,成本高,一般每吨污泥干燥成本200元以上;2、污泥,尤其危险废物污泥干燥、粉碎、运输、混合过程中产生的粉尘即便采用昂贵的除尘设备和除尘过程,仍然难以保证车间环境达标,使稳定生产没有保障,随着长期生产,除尘、密封设备老化,生产线更面临重大风险,经过实践认为废物尤其危险废物污泥不宜采用干法粉碎、混合方法。



技术实现要素:

发明内容

含水量35—70%的污泥泥饼处于含水量饱和或接近饱和状态,污水产生的污泥中水分子与污泥颗粒结合,水分子极性使污泥颗粒相互结合很难分散,但是水分子与污泥颗粒结合力在减水剂带电粒子作用和来自各个方向的外力反复作用下会使水分子与污泥颗粒逐步解析,水分子游离出来,形成污泥颗粒之间的水膜,使污泥中的隐性水份成为显性水份,污泥液化,污泥失去剪力强度,失去结合力,成块、结团的污泥成为具有分散性、流动性的液态泥浆,容易与配料物质充分混合、结合、为在高温下反应、结合,形成新的矿物创造了条件。

为此,本发明采用以下湿法技术方案:

危险废物污泥或固体废物污泥具有很强的亲水性,含水量35—70%的危险废物污泥或固体废物污泥呈固体泥块或泥团状态,难以分散,难以与配料、添加剂均匀混合,阻碍进一步处理、利用;将含水量35—70%呈固体泥块或泥团状的危险废物污泥或固体废物污泥和占污泥干物质总量0.1—1%减水剂一起放在球磨机中球磨或者在搅拌机中搅拌,球磨机中磨球的冲击力、碾压力或搅拌机中搅拌刀片的挤压力、揉捏力与减水剂的共同作用下使危险废物或固体废物固体泥块或泥团逐步液化、均化,成为均匀的具有良好流动性的液态泥浆,液态泥浆有利于与配料、添加剂均匀混合,进一步处理、利用。

含水量0—35%呈固体硬泥块的危险废物污泥或固体废物污泥加水至35—70%,与占污泥干物质总量0.1—1%减水剂一起放在球磨机中球磨或者在搅拌机中搅拌成为均匀的具有流动性的液态泥浆。

含水量0—35%呈固体硬泥块的危险废物污泥或固体废物污泥加水至35—45%,与占污泥干物质总量0.1—1%减水剂一起放在球磨机中球磨或者在搅拌机中搅拌成为均匀的具有流动性的液态泥浆。

所述减水剂是三聚磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、水玻璃。

所述危废污泥或固废污泥是根据国家危险废物鉴别标准、固体废物标准确定的危险废物或固体废物污泥。

所述污泥是有色金属制造业、化工业、石化工业、制药业、焦化厂、农药厂产生的含重金属、含有害物质、含有毒物质的污泥;污水处理厂产生的污泥;油品业、运输业产生的污泥;电镀污泥、不锈钢酸洗污泥、电解锰业产生的含铬污泥、鞣革污泥、各种污染环境的污泥。

含水量35—70%的危废污泥或固废污泥与占污泥干物质总量0.1—1%减水剂一起放在球磨机中球磨或者在搅拌机中搅拌成为均匀的具有流动性的液态泥浆后与干燥的普通陶瓷原料和/或普通粘土和/或被污染的粘土和/或还原剂混合成为含水量15—25%适合成型的泥料,泥料经过成型、干燥、烧成为永久安全的陶瓷骨料或陶粒或陶瓷制品等。

在配料中加入1-3%的还原剂,还原剂是煤和/或焦炭和/或粉煤灰和/或炉渣和/或其他具有还原性的有机物,还原剂可以将高价离子还原为低价离子,如将有毒的六价铬还原为无毒的三价铬,配料中的硅酸盐物质在高温下与其进一步反应生成永久安全的含铬硅酸盐矿物。

以危废污泥或固废污泥的液态泥浆与以粘土为主要原料的各种配料充分均匀混合,高温烧成,以破坏原有的各种物质的分子结构,包括破坏原有的各种无机物、有机物的分子结构,转变、组合各种离子,形成新的分子、矿物和玻璃体,形成新的硅酸盐矿物并被玻璃体充分裹覆,最终产物是各种矿物晶体、玻璃、气孔组成的陶瓷固体,其结合键是原子键和离子键,具有很高的键能,非常稳定,相当于自然界存在上亿年的自然矿物,大量玻璃相的裹覆更提高了安全性。以所述方法用危废污泥或固废污泥制造陶瓷骨料、陶粒或陶瓷制品,成为永久安全的制品。

具体实施方法

实施例1

将含水量60%呈固体泥块的危险废物不锈钢酸洗污泥与占污泥干物质总量0.2%三聚磷酸钠一起放在球磨机中球磨成为均匀的具有良好流动性的液态泥浆,液态泥浆与细度80目的普通粘土、煤粉干粉在双轴搅拌机中充分搅拌混合成为含水量24%的混合泥料,将混合泥料用挤制造粒机造粒成为直径12毫米,长度22毫米的陶瓷骨料素坯,将成型的湿的陶瓷骨料素坯直接进入回转窑,经过干燥、烧成,烧成温度1180℃,成为陶瓷骨料,陶瓷骨料实心部分吸水率0.4%,其实心部分是瓷质材料,陶瓷骨料浸出液中铬含量0.3mg/L,堆积密度500kg/m3,筒压强度4.54Mpa,用作混凝土骨料等。

实施例2

将含水量15%呈固体硬泥块的固体废物污水处理厂污泥加水至45%,与占污泥干物质总量0.7%的碳酸钠减水剂一起放在搅拌机中搅拌成为均匀的具有流动性的液态泥浆。液态污泥:污染的粘土:粉煤灰﹦46:52:2(均折合为干料重量比),在第二台搅拌机中充分搅拌混合成为含水量21%的混合泥料,将混合泥料用挤制成为陶瓷墙地砖素坯,经过干燥、烧成,烧成温度1220℃,成为陶瓷墙地砖。

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