一种污泥建材化处理系统及处理方法与流程

本发明涉及固体废弃物处理，尤其涉及一种污泥建材化处理系统及处理方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，污泥产量急剧增加，使得污泥的处置成为了一个紧迫的环境问题。近年来，污泥的处理处置及资源化利用日益受到重视。但污泥作为一种高含水率的废弃物处置困难，现有污泥处理技术普遍采取建材化利用方式,其具有消纳量大，应用场景广等优势；但受限于污泥吸水率高、塑性高、难塑形等问题，实际应用中仍存在问题；在建材化应用过程中，如果不对污泥进行处理，无法进行后端资源化利用。如中国专利cn100462325c中提出一种污泥砖烧结工艺，通过将污泥与干粉混合的方式降低污泥含水率，并经过陈化、干燥等方法降低含水率，从而实现制品强度提升，存在工艺流程复杂、处理效率受限等问题；中国专利cn114538873a中先调节污泥ph，后通过高温碳化的方式来对污泥进行改性从而实现后端资源化利用，虽然有助于提高建材化利用过程中污泥的添加量，但是过程中耗能大，处置成本高，处理过程时间长，处理效率低，无法实现高效率处理污泥的目的。因此急需一种高效经济的处置方式。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中污泥建材化处理效率较低的问题，本发明提供一种污泥建材化处理系统，该污泥建材化处理系统通过污泥干化单元、污泥建材化单元的有机结合，有效缩短了污泥建材化的处理时间，解决了现有技术中污泥建材化处理效率较低的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种污泥建材化处理系统，包括污泥干化单元以及污泥建材化单元；

4、所述污泥干化单元以污泥与固化剂为原料来制备干化污泥；

5、所述污泥建材化单元以所述干化污泥、骨料以及添加剂为原料来制备建材化产品；

6、按照重量份数计，所述固化剂包括如下组分：

7、

8、可选地，所述乙二胺四乙酸二钠改性沸石按照如下方法制备：

9、s01：将天然沸石用去离子水洗涤，105℃下烘干，碾碎，过筛，得沸石材料；

10、s02：配制乙二胺四乙酸二钠溶液，加入所述沸石材料，于75-85℃搅拌反应3h；过滤，冲洗，于105℃烘干，得到乙二胺四乙酸二钠改性沸石。

11、可选地，所述乙二胺四乙酸二钠溶液的浓度为0.2-0.4mol/l。

12、可选地，步骤s02中所述乙二胺四乙酸二钠溶液与所述沸石材料的用量比为10-20ml：1g。

13、可选地，所述水泥为硅酸盐水泥与高铝水泥的混合物。

14、可选地，所述水泥中所述硅酸盐水泥与所述高铝水泥的混合物的重量配比为(6-8)：1。

15、可选地，所述污泥干化单元包括换热器、混拌设备、摊铺设备和挖掘设备；

16、所述混拌设备的出口与所述摊铺设备相连；

17、所述挖掘设备用于对摊铺的污泥进行翻铲；

18、所述换热器用于向摊铺的污泥输送热干空气。

19、可选地，所述污泥建材化单元包括依次相连的原料处理工段、配料与搅拌工段、成型设备与水热养护装置；所述水热养护装置与所述换热器相连。

20、可选地，还包括与所述污泥干化单元相连的尾气处理单元。

21、本发明的另一目的在于提供一种污泥建材化处理方法，通过如上所述的污泥建材化处理系统进行处理，包括如下步骤：

22、s1：将污泥与固化剂加入污泥干化单元中，混合，促使污泥固化，得到干化污泥；

23、s2：将所述干化污泥、骨料以及添加剂，分别加入污泥建材化单元中，配料、搅拌、消解、粉碎、成型、水热反应后，得到建材化产品。

24、本发明的有益效果是：

25、本发明提供的污泥建材化处理系统，通过污泥干化单元、污泥建材化单元与自制固化剂的有机结合，有效缩短了污泥建材化的处理时间；其中固化剂整体以聚丙烯酰胺为大骨架，水泥复合物等为填充物，辅以膨润土、改性沸石、生石灰，使得该固化剂具有优异的固化速度、固化强度以及重金属稳定性能，在缩短污泥固化时间，提高污泥固化效率，进而提高污泥建材化处理效率的同时，还有助于提高制备的污泥建材化产品的结构稳定性与强度。

技术特征：

1.一种污泥建材化处理系统，其特征在于，包括污泥干化单元(1)以及污泥建材化单元(2)；

2.如权利要求1所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，所述乙二胺四乙酸二钠溶液的浓度为0.2-0.4mol/l。

3.如权利要求2所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，步骤s02中所述乙二胺四乙酸二钠溶液与所述沸石材料的用量比为10-20ml：1g。

4.如权利要求1所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥与高铝水泥的混合物。

5.如权利要求4所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，所述水泥中所述硅酸盐水泥与所述高铝水泥的混合物的重量配比为(6-8)：1。

6.如权利要求1-5任一项所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，所述污泥干化单元(1)包括换热器(11)、混拌设备(12)、摊铺设备(13)和挖掘设备(14)；

7.如权利要求6所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，所述污泥建材化单元(2)包括依次相连的原料处理工段(21)、配料与搅拌工段(22)、成型设备(23)与水热养护装置(24)；所述水热养护装置(24)与所述换热器(11)相连。

8.如权利要求1-5任一项所述的污泥建材化处理系统，其特征在于，还包括与所述污泥干化单元(1)相连的尾气处理单元(3)。

9.一种污泥建材化处理方法，其特征在于，通过如权利要求1-8任一项所述的污泥建材化处理系统进行处理，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种污泥建材化处理系统及处理方法，涉及固体废弃物处理技术领域；污泥建材化处理系统包括污泥干化单元以及污泥建材化单元；所述污泥干化单元以污泥与固化剂为原料来制备干化污泥；所述污泥建材化单元以所述干化污泥、骨料以及添加剂为原料来制备建材化产品；按照重量份数计，所述固化剂包括如下组分：聚丙烯酰胺25‑45份；膨润土8‑15份；乙二胺四乙酸二钠改性沸石9‑15份；水泥35‑50份；生石灰3‑5份。本发明提供的污泥建材化处理系统，通过污泥干化单元、污泥建材化单元与自制固化剂的有机结合，有效缩短了污泥建材化的处理时间。

技术研发人员：成铭钊,景镇子,郦怡
受保护的技术使用者：江苏集萃功能材料研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29