污泥轉化為建材的方法
【專利摘要】本發明公開了一種污泥轉化為建材的方法，包括以下步驟：步驟一；集料、稀釋：將污泥的收集于儲泥裝置中，儲泥裝置能密閉儲泥；加水稀釋并攪拌均勻形成污泥漿；步驟二；改性反應：將改性藥劑通過自動進料設備加入污泥漿加中再次攪拌均勻，以將污泥漿與所述改性藥劑進行化學反應；步驟三；壓濾、脫水：將步驟二改性后的污泥漿進行高壓壓濾，以降低含水量形成泥餅；步驟四；干化、高溫熱解：將上述泥餅通過密閉管道輸送給滾筒干燥要進行高溫干化成泥粒，再經沸騰爐加入助燃劑進行燃燒以使所述泥粉高溫無毒分解，形成灰渣；步驟五；磨粉：將上述灰渣送入密閉磨粉裝置進行碎化成細顆粒，即得所述建材。方法簡單、有效地處理城市污泥；所衍生的產品可用于建材行業等。
【專利說明】污泥轉化為建材的方法 【【技術領域】】
[0001] 本發明一般涉及城市污泥的處理方法；更具體地，本發明一般涉及用于將這些廢 物質轉化成建筑業上有用的建材，如混合磚塊原料、水泥和沙土等應用。 【【背景技術】】
[0002] 污泥處理項目是符合國家資源循環的經濟發展方向、符合當前國家重點鼓勵發展 的產業技術要求。《國家"十一五"經濟社會發展規劃綱要》提出："經濟社會發展的戰略重點 和主要任務之一就是建設資源節約、環境友好社會，建設資源節約、環境友好社會的重要任 務是發展循環經濟。"而本項目通過對污泥進行穩定化、減理化、無害化處理后作為資源加 以綜合利用，完全與國家提出的經濟社會發展的戰略重點和主要任務相吻合。《中共中央國 務院關于實施科技規劃綱要增強自主創新能力的決定》中明確指出："建設創新型國家，核 心就是把增強自主創新能力作為發展科學技術的戰略基點。"本項目將污泥的無害化處理 與生產制造過程二合為一，綜合多行業成熟工藝，成功研發出一套適用于污泥處置的工藝， 達到將污泥穩定化、減量化、無害化處理并綜合利用的效果，這在國內外污泥處置方式中屬 首創。
[0003] 對于污泥無論采取填埋、碳化、填海、干化等何種污泥處置方式，都存在著二次污 染、耗費能源、占用空間的問題。資源化是污泥處置的最佳方式，通過規范的監控，除可有效 杜絕二次污染，更可避免處理污泥直接造成資源消耗和高昂經濟支出的雙重代價。因此本 項目的實施營運本身就是循環經濟節能項目，同時產出的衍生產品，作為一種新生的低碳 經濟產品，其發展及市場需求非常巨大。
[0004] 據市場調查和專利檢索，目前對于城市的污泥的處理上最為可取的的方法專利申 請是（CN201310460222. 7)，其公開了本發明涉及一種污泥綜合處理方法，首先污泥稀釋，增 強流動性；接著添加除臭、殺菌和改善污泥脫水性能的改性藥劑，并充分攪拌；然后將改性 后的污泥進行機械脫水，降低含水率；再接著將脫水后的污泥進行熱干化，進一步降低含水 率，形成污泥干粉；再然后將熱干化后的污泥進行熱解氣化，氣化污泥中大量有機質；最后 將熱解氣化的有機質氣體進行冷凝，形成冷凝液，并進行收集、分離，得到焦油。另外此過程 形成含氮、磷等元素的污泥殘渣進行冷卻和收集，制成生物碳，且在冷凝中不可冷凝氣體收 集作為熱干化的燃料。該方法綜合了各種污泥處理技術的基礎，減少二次污染的產生，并對 富含有機質的市政污泥實現資源化綜合利用，為污泥的最終出路提供多種途徑。本 申請人: 繼而在原有的基礎之上，改造或增加廠房、設備和工藝步驟；生產生不同用途和類別的衍生 產品，有效解決了城市的污泥問題又為城市的建設上供提更好的產品；以此，我們綜合各種 污泥處理方法，跨越性地研制出一種污泥轉化為建材的方法。 【
【發明內容】
】
[0005] 本發明的目的所要解決的技術問題而采用的技術方案是：一種污泥轉化為建材的 方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟一；集料、稀釋：將污泥的收集于儲泥裝置中，儲泥裝置能密閉儲泥；加水稀 釋并攪拌均勻形成污泥漿；
[0007] 步驟二；改性反應：將改性藥劑通過自動進料設備加入污泥漿加中再次攪拌均 勻，以將污泥漿與所述改性藥劑進行化學反應；
[0008] 步驟三；壓濾、脫水：將步驟二改性后的污泥漿進行高壓壓濾，以降低含水量形成 泥餅；
[0009] 步驟四；干化、高溫熱解：將上述泥餅通過密閉管道輸送給滾筒干燥要進行高溫 干化成泥粒，再經沸騰爐加入助燃劑進行燃燒以使所述泥粉高溫無毒分解，形成灰渣；
[0010] 步驟五；磨粉：將上述灰渣送入密閉磨粉裝置進行碎化成細顆粒，即得所述建材。 [0011] 于本發明的一或多個實施例中，在步驟三中脫出水為中水，可提供給步驟1加入 中水稀釋污泥以循環使用。
[0012] 于本發明的一或多個實施例中，所述步驟四的助燃劑為含硫率不高于0.035%的 0#輕柴油。
[0013] 于本發明的一或多個實施例中，所述步驟四中的沸騰爐的爐溫為900?1KKTC。
[0014] 于本發明的一或多個實施例中，所述沸騰爐的爐溫爐膛溫度實行全天實時在線監 控。
[0015] 于本發明的一或多個實施例中，所述步驟三中的泥餅含水量與總量重量比應到達 小于或等于1. 1/2。
[0016] 于本發明的一或多個實施例中，所述步驟三中高溫干化后的泥粒的含水量與總量 重量比應到達小于或等于1/10。
[0017] 于本發明的一或多個實施例中，步驟四中高溫熱解，泥粒在沸騰爐內的燃燒時間 為2S以上，以有效抑制二噁英的產生和NOx的產生，高溫熱解產物主要是S02、NOx、煙塵、 HC1。
[0018] 于本發明的一或多個實施例中，所述步驟二中的改性藥劑為生石灰，投放量為總 泥量重量的6. 5%至9. 8%。
[0019] 本發明同【背景技術】相比所產生的有益效果：
[0020] 本發明采用了上述工藝方法和步驟，有減少污泥預處理系統臭氣污染，將城市污 泥通過全密封的污泥運輸專用車輛輸送至項目卸泥區，采用6個氣密性密封罐臨時儲存進 場污泥，加入中水進行稀釋，采用旋葉式攪拌器攪拌混合，然后污泥將由密閉性管道泵浦輸 送到污泥調理車間，進行污泥物理調理改性，改性劑投料方式改為全自動藥劑投加裝置進 行自動投加，藥劑儲存罐采用密閉罐體進行儲存，確保儲存到投加整個過程均在密閉環境 中進行。無臭氣排放，儲泥罐及改性工藝調理設備產生臭氣污染物負壓收集，集中處理后排 放。
[0021] 污泥通過密閉管道輸送至壓濾工序，形成密閉壓濾進行脫水及輸送設施，壓濾廢 水排放改為加蓋或密閉管道輸送至污水處理站，經過機械脫水后的污泥濾餅輸送改為密閉 輸送，污泥脫水后含水率55%以下。壓濾車間臭氣采用負壓收集，集中處理后排放。
[0022] 高溫沸騰爐高溫氧化污泥中的有機物，爐溫可在900?1KKTC，爐膛溫度實行24 小時在線監。沸騰爐以含硫率不高于〇. 035%的0#輕柴油為助燃燃料，高溫熱解尾氣主要 為S02、N0x、煙塵、臭氣污染物等，高溫煙氣進入滾筒干化機干化污泥，污泥含水率降至10% 以下后進入流化床沸騰爐高溫熱解，助燃燃料廢氣、污泥干化臭氣及污泥高溫熱解廢氣可 混合經過處理后達標排放。
[0023] 采用密閉造粉裝置，污泥經高溫熱解后產生灰渣進入磨粉系統后成細粒，就得到 建筑材料。 【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0024] 圖1為本發明的實施例中污泥轉化為建材的方法流程圖；
[0025] 圖2為本發明的實施例中污泥轉化為建材的方法物料平衡原理圖。 【【具體實施方式】】
[0026] 本發明的方法主要用于從社會普通家過程中產生的污染物、或者從工業操作中產 生的廢產物中以通過污泥的方式存在的包含附著于不溶固體的有機物質。所述的不溶固體 通常包括粉末狀和顆粒狀物質，如礦物質本發明的方法用于廢產物，或者其它低值產物，例 如油脂，其中包含很大比例的有機物質。具體地，使用本發明時污泥中是那些其組成元素包 括碳連同一種或更多其它元素的物質，所述其它元素包括氫、氧、氮、硫和磷，以及鹵素，具 體為氟、氯、溴和碘。就本發明的目的而言，有機物質也包括含有碳連同諸如砷、硒和硅的元 素、以及有機分子的鹽，和有機分子與金屬的復合物，所述金屬包括但不僅限于鎂、汞、鐵、 鋅、鉻、銅、鉛、鋁和錫。本發明使用的城市污泥物質包含蛋白質、脂質、淀粉、碳水化合物、纖 維素、木質素和甲殼質。本發明使用的污泥中具有人造或者合成的來源，如塑料和其它石油 衍生產物等等工業過程、商業制備和家用或市政用途的副產物或者終產物，它們通常沒有 其它直接的用途和/或被一般地處理。類似地，低值產物可為其它工業過程、商業制備和家 用或者市政用途的副產物或者終產物，但通常為具有低的轉售價值和/或需要一些進一步 的處理以轉化成有用物質的物質。
[0027] 本發明轉化衍生物為小顆粒物體，可用于建材，也可用于回填等等之用處，之所以 做了污泥轉化為建材僅在于啟示當中的一個用途，并非全部，不應理解為本發明的保護限 制，僅為了更清楚地說明。
[0028] 本發明所述方法包括多個階段，圖1、圖2中概括地顯了提供的旨在較為易于清楚 地說明本發明具體方案。本發明提供一種污泥轉化為建材的方法，包括以下步驟：步驟一； 集料、稀釋：將污泥的收集于儲泥裝置中，儲泥裝置能密閉儲泥；加水稀釋并攪拌均勻形成 污泥漿；步驟二；改性反應：將改性藥劑通過自動進料設備加入污泥漿加中再次攪拌均勻， 以將污泥漿與所述改性藥劑進行化學反應；步驟三；壓濾、脫水：將步驟二改性后的污泥漿 進行高壓壓濾，以降低含水量形成泥餅；步驟四；干化、高溫熱解：將上述泥餅通過密閉管 道輸送給滾筒干燥要進行高溫干化成泥粒，再經沸騰爐加入助燃劑進行燃燒以使所述泥 粉高溫無毒分解，形成灰渣；步驟五；磨粉：將上述灰渣送入密閉磨粉裝置進行碎化成細顆 粒，即得所述建材。在步驟三中脫出水為中水，可提供給步驟1加入中水稀釋污泥以循環使 用。所述步驟四的助燃劑為含硫率不高于0.035%的0#輕柴油。所述步驟四中的沸騰爐的 爐溫為900?1100°C。所述沸騰爐的爐溫爐膛溫度實行全天實時在線監控。所述步驟三中 的泥餅含水量與總量重量比應到達小于或等于1. 1/2。所述步驟三中高溫干化后的泥粒的 含水量與總量重量比應到達小于或等于1/10。步驟四中高溫熱解，泥粒在沸騰爐內的燃燒 時間為2S以上，以有效抑制二噁英的產生和NOx的產生，高溫熱解產物主要是S02、NOx、煙 塵、HC1。所述步驟二中的改性藥劑為生石灰，投放量為總泥量重量的6. 5%至9. 8%。
[0029] 本發明有減少污泥預處理系統臭氣污染，將城市污泥通過全密封的污泥運輸專用 車輛輸送至項目卸泥區，采用氣密性密封罐臨時儲存進場污泥，加入中水進行稀釋，采用旋 葉式攪拌器攪拌混合，然后污泥將由密閉性管道泵浦輸送到污泥調理，進行污泥物理調理 改性，改性劑投料方式改為全自動藥劑投加裝置進行自動投加，藥劑儲存罐采用密閉罐體 進行儲存，確保儲存到投加整個過程均在密閉環境中進行。無臭氣排放，儲泥罐及改性工 藝調理設備產生臭氣污染物負壓收集，集中處理后排放。污泥通過密閉管道輸送至壓濾工 序，形成密閉壓濾進行脫水及輸送設施，壓濾廢水排放改為加蓋或密閉管道輸送至污水處 理站，經過機械脫水后的污泥濾餅輸送改為密閉輸送，污泥脫水后含水率55%以下。壓濾 車間臭氣采用負壓收集，集中處理后排放。高溫沸騰爐高溫氧化污泥中的有機物，爐溫可在 900?1100°C，爐膛溫度實行24小時在線監。沸騰爐以含硫率不高于0.035%的0#輕柴油 為助燃燃料，高溫熱解尾氣主要為S0 2、NOx、煙塵、臭氣污染物等，高溫煙氣進入滾筒干化機 干化污泥，污泥含水率降至10%以下后進入流化床沸騰爐高溫熱解，助燃燃料廢氣、污泥干 化臭氣及污泥高溫熱解廢氣可處理后達標排放。采用密閉造粉裝置，污泥經高溫熱解后產 生灰渣進入磨粉系統后成細粒，就得到建筑材料。
【權利要求】
1. 一種污泥轉化為建材的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一；集料、稀釋：將污泥的收集于儲泥裝置中，儲泥裝置能密閉儲泥；加水稀釋并 攪拌均勻形成污泥漿； 步驟二；改性反應：將改性藥劑通過自動進料設備加入污泥漿加中再次攪拌均勻，以 將污泥漿與所述改性藥劑進行化學反應； 步驟三；壓濾、脫水：將步驟二改性后的污泥漿進行高壓壓濾，以降低含水量形成泥 餅； 步驟四；干化、高溫熱解：將上述泥餅通過密閉管道輸送給滾筒干燥要進行高溫干化 成泥粒，再經沸騰爐加入助燃劑進行燃燒以使所述泥粉高溫無毒分解，形成灰渣； 步驟五；磨粉：將上述灰渣送入密閉磨粉裝置進行碎化成細顆粒，即得所述建材。
2. 根據權利要求1所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：在步驟三中脫出水為 中水，可提供給步驟1加入中水稀釋污泥以循環使用。
3. 根據權利要求1所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述步驟四的助燃劑 為含硫率不高于0. 035 %的0#輕柴油。
4. 根據權利要求3所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述步驟四中的沸騰 爐的爐溫為900?1KKTC。
5. 根據權利要求4所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述沸騰爐的爐溫爐 膛溫度實行全天實時在線監控。
6. 根據權利要求1所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述步驟三中的泥餅 含水量與總量重量比應到達小于或等于1. 1/2。
7. 根據權利要求6所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述步驟三中高溫干 化后的泥粒的含水量與總量重量比應到達小于或等于1/10。
8. 根據權利要求5所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：步驟四中高溫熱解，泥 粒在沸騰爐內的燃燒時間為2S以上，以有效抑制二噁英的產生和NOx的產生，高溫熱解產 物主要是S0 2、N0x、煙塵、HC1。
9. 根據權利要求1-8所述的污泥轉化為建材的方法，其特征在于：所述步驟二中的改 性藥劑為生石灰，投放量為總泥量重量的6. 5%至9. 8%。
【文檔編號】C04B18/30GK104086110SQ201410318166
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】容文鈺 申請人:容文鈺