专利名称：一种化工污泥制备陶粒的方法
技术领域：
本发明涉及一种工业固体废弃物的资源化处置，具体涉及一种化工污泥制备陶粒的方法。
背景技术：
目前，世界上超过90 %的污水处理都采用活性污泥法处理污水，在处理过程中会产生占污水体积0.5% 1.0%的污泥。污泥含水率高，体积大，易腐烂，成分复杂，含化工剩余、有害、难降解的有机物、病原菌寄生虫(卵)及重金属等，处理成本高，约占整个污水工艺运行成本的40% 60%。传统污泥处理与处置方式如填埋、排海、焚烧等都存在各自的利弊，对环境都会造成不同程度的影响。对污泥进行减量化和资源化，不仅能实现物质的充分利用、变废为宝，而且能促进循环经济的建立和可持续发展。因而，探讨污泥治理，特别是属于危险固废的化工污泥的减量化、无害化与资源化具有重要的现实意义。化工行业的污泥不仅体积庞大，且有机毒物含量高，颗粒细，呈絮状胶体结构，具有高亲水性。我国现有大小化工园区1000余个，拥有大小化工企业10万余家。这些化工企业每天产生数万吨的剩余污泥，污泥的含水率高达95%以上，且含有各种有机毒物。按照我国最新颁布的《国家危险废物名录》规定，众多石化、医药和农药等废水处理过程中产生的剩余污泥为危险固体废弃物，须送有资质的危险废物处置中心集中处理。我国化工污泥普遍采用焚烧处理，而焚烧费用高，许多化工企业转而采用填埋或堆肥处理剩余污泥，由于污泥中含有大量有机毒物，填埋或堆肥易产生严重的二次污染，危害生态环境，且堆肥需占用大量农田。因此，如何更有效地处置化工污泥，如何将化工污泥变废为宝是迫切需要解决的问题。目前，用于制陶粒的污泥主要是河道底泥、生活污水处理产生的剩余污泥和市政污泥，而以化工污泥制陶粒的研究鲜有报道。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的不足，提供一种化工污泥制备陶粒的方法，实现污泥资源化利用。本发明的技术方案为一种化工污泥制备陶粒的方法，其具体步骤如下(1)、干燥经机械脱水后的化工污泥，得到干化污泥；(2)、向上述污泥中添加辅料，搅拌混勻，得到干混料，(3)、向干混料中加水至质量含水率为5 15%，再搅拌混勻；(4)、造粒，制得生料球；(5)、干燥生料球；(6)、干燥后的生料球以10 20°C /min升温速率，升温至350 450°C，保温 0. 5 lh，再以10 20°C /min升温速率，升温至1050 1200°C，保温10 20min ；冷却
后，制得陶粒。上述的经过机械脱水后的化工污泥的质量含水率通常为70 85%。
优选步骤(1)中的干燥温度为105 120°C，干燥时间为4 24h ；步骤(4)生料球的干燥温度为80 105°C，干燥时间为4 24h。上述的辅料为重油和至少为粉煤灰、粘土、长石粉中的一种的混合物；其中干化污泥占干混料总质量的30 50% ；辅料占干混料总质量的50 70%，其中，重油占干混料总质量的5 10%。本发明制得的陶粒具有轻质、高强度、兼具一定的比表面积等特点，可广泛用于工业废水处理中。有益效果
与传统污泥处理方法相比，具有如下优点1、该方法不仅实现了污泥的减量化，而且彻底实现了污泥的资源化。以化工脱水污泥为原料制备陶粒，突破了传统的以粘土、页岩等为主要原料的陶粒制备工艺，同时也开辟了固体废弃物处理的新途径。2、采用化工行业剩余污泥为原料，制备陶粒达到了“变废为宝”、“以废治废”目的，
具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。3、高温烧结后，污泥中的有机物可得到完全矿化，陶粒的重金属浸出浓度远低于国标GB 5085. 3-2007 (危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别)中规定的浸出液最高允许浓度。
具体实施例方式污泥均取自江苏某化学工业园综合污水处理厂经带式压滤后的剩余污泥，质量含水率为75 85%，该化工园区内有农药厂、石化厂、医药厂等多家化工企业。实施例1 取质量含水率为75%的该剩余污泥，于120°C干燥5h，分别取干化污泥50g、粘土 13g、粉煤灰20g、重油7g，分别投入混料盆，充分搅拌混勻后，加水，控制质量含水率为 10%，搅拌、混勻后造粒，得生料球；在80°C干燥12h后，以20°C /min的升温速率，在400°C 保温0. 5h ；再以15°C /min的升温速率，升温至1150°C，保温IOmin ；冷却后，即得陶粒。经测试，其堆积密度为0. 76g/cm3，筒压强度为4. 4MPa，其重金属浸出试验结果见表1。实施例2 取质量含水率为80%的该剩余污泥，于110°C干燥9h，分别取干化污泥30g、粘土 15g、粉煤灰50g，重油5g，分别投入混料盆，充分搅拌混勻后，加水，控制质量含水率为 30%，搅拌、混勻后造粒，得生料球；100°C干燥6h后，以升温速率10°C /min，升温至400°C， 保温Ih ；再以10°C /min的升温速率，在1100°C保温12min ；冷却后，即得陶粒。经测试，堆积密度为0. 80g/cm3，筒压强度为4. 63MPa，其重金属浸出试验结果见表1。实施例3 取质量含水率为85%的该剩余污泥，于105°C干燥24h，分别取干化污泥45g、粘土 15g、长石粉25g，重油10g，分别投入混料盆，充分搅拌混勻后，加水，控制质量含水率为9%，搅拌、混勻后造粒，得生料球；在105°C干燥4h后，以升温速率15°C /min，升温至 450°C，保温Ih ；再以20°C /min的升温速率，升温至1200°C，保温IOmin ；冷却后，即得陶粒。 经测试，堆积密度为0. 5g/cm3，筒压强度为3. 78MPa，其重金属浸出试验结果见表1。表1陶粒浸出毒性鉴别试验浸出液中重金属含量分析
权利要求
1.一种化工污泥制备陶粒的方法，其具体步骤如下(1)、干燥经机械脱水后的化工污泥，得到干化污泥；(2)、向上述污泥中添加辅料，搅拌混勻，得到干混料，(3)、向干混料中加水至质量含水率为5 15%，再搅拌混勻；(4)、造粒，制得生料球；(5)、干燥生料球；(6)、干燥后的生料球以10 20°C/min升温速率，升温至350 450°C，保温0. 5 lh，再以10 20°C /min升温速率，升温至1050 1200°C，保温10 20min ；冷却后，制得陶粒。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)中的干燥温度为105 120°C，干燥时间为4 24h ；步骤(4)生料球的干燥温度为80 105°C，干燥时间为4 24h。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的辅料为重油和至少为粉煤灰、粘土、 长石粉中的一种的混合物；其中干化污泥占干混料总质量的30 50% ；辅料占干混料总质量的50 70%，其中，重油占干混料总质量的5 10%。
全文摘要
本发明涉及一种工业固体废弃物的资源化方法，提供一种化工污泥制备陶粒的方法；该方法首先取化工企业经过机械压滤脱水后的污泥，经干燥、配料、干混、加水后再搅拌混匀，经造粒得生料球，干燥生料球后，按照预设的烧结制度，高温焙烧、冷却，制得污泥基陶粒。陶粒的重金属浸出浓度远低于GB 5085.3-2007(危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别)。该方法开辟了污泥资源化新途径。具有显著的环境效益、经济效益和社会效益，符合我国发展循环经济的产业政策导向。
文档编号C04B33/132GK102285787SQ201110150119
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者孙文全, 徐炎华, 赵浩 申请人:南京工业大学