CN101514072A - 污泥造粒方法和该方法生产的污泥颗粒及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥造粒方法和采用该方法生产的污泥颗粒以及该污泥颗粒的应用。将污泥和生石灰混合均匀，利用造粒机进行造粒处理，即形成污泥颗粒；加入适量的水泥能够提高污泥颗粒的强度，可以作为建筑填充材料；加入适量的碳粉或者木屑能够提高污泥颗粒的可燃性，可以作为燃料。本发明的污泥造粒方法能够与污水处理工艺直接对接，利用污泥作为原料生产出具有多种用途的污泥颗粒，使污水处理产生的污泥得到回收利用，解决污水处理行业面临的污泥处理问题。该方法能够实现连续化、自动化作业，避免针对污泥的人工作业，改善作业环境。

Description

污泥造粒方法和该方法生产的污泥颗粒及其应用

技术领域

本发明涉及一种固体废物回收利用的方法，具体地说，本发明涉及一种污水处理尾料的处理方法及其应用。

背景技术

污水处理是将污水中的杂质浓缩成半固体形态再从流体中分离出来的过程，分离出来的尾料呈糊状浓缩质，俗称为污泥。目前大多数污水处理厂不对污泥做进一步处理，而是直接将糊状污泥倾倒、填埋或者自然凉干后焚烧；也有的污水处理厂将污泥经过积压脱水，积压脱水后形成松软的饼状污泥，然后再倾倒、添埋或者自然凉干后焚烧。倾倒和添埋污泥需要占用巨大的场地，污泥产生的恶臭气体严重污染大气，作业环境极其恶劣，而且污泥含有多种重金属和有毒有害物质，它们渗入地下，严重污染地下水；自然凉干后焚烧同样污染大气和作业环境，所以这些污泥处理方法与日益提高的环保要求背道而驰，也不符合固体废物资源化、减量化、无害化处理的要求，已经逐渐被环保部门所禁止。这样，污泥处理已经成为困扰污水处理行业的难题。

发明内容

为了解决污水处理行业面临的污泥处理难题，本发明提供了一种污泥造粒方法，利用污泥生产出具有多种用途的污泥颗粒。而且该方法能够直接与污水处理工艺对接，这样，污水处理厂输入的是污水，输出的是具有多种用途且便于储存的颗粒状物质，污泥成为中间产物，无需对污泥进行任何人工作业，不仅大大改善作业环境，且能够提高污水处理的效率。

本发明的污泥造粒方法包括如下步骤：

(1)在泥浆搅拌器内，将污泥、生石灰和水搅拌均匀；

(2)使步骤(1)形成的混合物通过螺旋输送机进一步拌合；

(3)将步骤(2)形成的混合物输送到造粒机进行造粒处理。

前述污泥造粒方法中，步骤(1)所述的污泥可以是没有经过脱水处理的污泥，也可以是经过脱水处理后形成的脱水污泥。污泥中的水与生石灰的主要成分氧化钙发生化学反应，形成熟石灰，这样生石灰对污泥起到脱水作用；形成的熟石灰具有腐蚀性，能够对污泥起到一定的杀菌作用，此外，熟石灰作为建筑材料，能够提高最终形成的污泥颗粒的强度。为了使生石灰与污泥反应更加充分，可以采用生石灰粉。

在实施步骤(1)时，加入适量的水泥，增加最终形成的污泥颗粒的强度，使最终形成的污泥颗粒能够用作建筑填充材料。

在实施步骤(1)时，加入适量的粉煤灰，所述粉煤灰可以是烟囱中形成的粉煤灰，也可以是其他燃烧物燃烧后形成的煤渣进行粉碎后形成的粉煤灰；由于粉煤灰具有重量轻的特点，能够使最终形成的污泥颗粒具有质轻的性能。

在实施步骤(2)时，加入适量的促凝剂或者减水剂，以便提高污泥颗粒的凝固速度。

在实施步骤(2)时，加入适量的碳粉或者木屑，也可以同时加入碳粉和木屑，由于碳粉和木屑属于易燃物质，使最终形成的污泥颗粒具有可燃性，可作为燃料使用。

在实施步骤(2)时，可以加入适量的胶凝剂，增加混合物的黏结性能，提高可造粒性。

在实施步骤(2)时，还可以加入适量的拒水型添加剂，以便最终形成的污泥颗粒具有拒水性能，使污泥中的重金属在无氧环境下得以钝化，亦能防止重金属随水渗漏。

步骤(3)所述的造粒机，可以是轴杠式造粒机、滚杠式造粒机或者挤压式造粒机。所述造粒机由能够相对旋转的两个轴杠、滚杠或者挤压装置组成，并且所述轴杠、滚杠或者挤压装置上相对应的位置分别开挖有许多半球形、半椭球形、三棱柱形、四棱柱形、长方体、正方体、六棱柱形或者其他形状的凹坑，当轴杠、滚杠或者挤压装置旋转挤压时，进入凹坑内的污泥即形成球形、椭球形、三棱柱形、四棱柱形、长方体、正方体、六棱柱形或者其他形状的颗粒状污泥颗粒，并从造粒机的下放自动脱落出来；也可以沿着两个轴杠、滚杠或者挤压装置的径向，在不同部位设置不同形状的凹坑，就可以同时形成不同形状的污泥颗粒，例如在轴杠、滚杠或者挤压装置的左半部分设置半球形的凹坑，而在其右半部分设置三棱柱形的凹坑，可以同时形成球形和三棱柱形的污泥颗粒。

前述污泥造粒方法中，在步骤(1)和步骤(2)之间可以有过滤步骤；在步骤(2)和步骤(3)之间也可以有过滤步骤，以便清除物料中尺寸较大的物料，避免尺寸较大的物料进入造粒机，所述过滤步骤可以采用过滤网完成。

前述污泥造粒方法中，所有的步骤均在封闭装置中进行，以避免污泥向周围环境散发恶臭气体。

为了进一步避免恶臭气体的散发，改善作业环境，在前述污泥造粒方法中，在物料输入口和输出口处采用紫外线消毒装置进行消毒杀菌处理。

本发明提供了一种利用本发明的污泥造粒方法生产的污泥颗粒，所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰和水泥。

本发明提供了一种利用本发明的污泥造粒方法生产的污泥颗粒，所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰、碳粉或/和木屑。

本发明的污泥颗粒直接由本发明的污泥造粒方法产生。根据本发明的污泥造粒方法所添加的物料，本发明的污泥颗粒还可以含有其他物质；根据本发明的污泥造粒方法所使用的造粒机，本发明的污泥颗粒可以是球形、椭球形、三棱柱形、四棱柱形、长方体、正方体、六棱柱形以及其他形状的颗粒状物质。

本发明还提供了本发明的污泥颗粒作为建筑填充材料的应用，所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰、水泥。所述污泥颗粒可以直接作为建筑填充材料，也可以将所述污泥颗粒与发泡混凝土混合后作为建筑填充材料。发泡混凝土，尤其是粉末状的发泡混凝土，能够填充污泥颗粒之间孔隙，使污泥颗粒固结在一起，提高填充料的密实度。

本发明的污泥颗粒或者污泥颗粒与发泡混凝土的混合物具有一定的强度，而且可以通过调节各物料之间的比例来调节其强度，具有质轻、自填充自密实性能。用于路基或者桥基填方，既能够使固体废物得到回收利用，解决路基或桥基填土作业具有的取土困难问题，且无需机械夯实即可填充密实，避免路面或者桥面塌陷。当道路出现塌陷或者破损时，采用本发明的污泥颗粒或者污泥颗粒与发泡混凝土的混合物作为道路抢险材料，无需机械夯实，能够快速修复道路；采用本发明的污泥颗粒或者污泥颗粒与发泡混凝土的混合物作为道路加宽材料，能够使加宽部分达到要求的强度，而且能避免道路两侧出现滑坡现象。

本发明还提供了本发明的污泥颗粒作为燃料的应用，所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰、碳粉或/和木屑。由于污泥本身具有一定的可燃性，碳粉和木屑均属于易燃物质，含有碳粉或者/和木屑的污泥颗粒具有良好的燃烧性能，而且经过本发明的造粒方法形成的污泥颗粒呈固体形态、没有气味，便于储存和运输，能够作为燃料使用。

根据污水处理厂的污泥形成情况，可以利用本发明的污泥造粒方法连续对污泥进行造粒处理，形成的污泥颗粒呈固体且不会散发恶臭气体，便于储存，当需要时即可批量供应。

本发明的污泥造粒方法可以与污水处理工艺的直接对接，工艺步骤简单，所需设备简单，能够实现自动化连续作业，可以避免针对污泥的人工作业。不仅解决污水处理行业面临的污泥处理问题，而且能够使污泥得到回收利用，生产出具有多种用途的污泥颗粒。

附图说明

附图是本发明的污泥造粒方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如附图所示，利用污泥输送设备1从污水处理厂的污泥出口或者污泥储存池连续地将污泥输送到泥浆搅拌器2中，根据污泥的输送速度，分别利用石灰添加器5、水泥添加器6、水泵7、粉煤灰添加器8连续地往泥浆搅拌器2中添加生石灰粉、水泥、水和粉煤灰；在连续搅拌的作用下，泥浆搅拌器2中的污泥和生石灰充分混合并发生化学反应形成熟石灰，并与其他物料混合；将混合物料连续地输送到螺旋输送机3内，根据混合物料的传输速度，利用位于螺旋输送机3入口处的添加剂添加器9、促凝剂添加器11、胶凝剂添加器13添加适量的拒水型添加剂、促凝剂和胶凝剂，在螺旋输送机3的旋转和推进下进一步拌合；将进一步拌合的混合物料连续输送到轴杠式造粒机4内，所述轴杠式造粒机4的轴杠上相对应的位置开挖有许多排半球形凹坑，在造粒机4的旋转和挤压作用下形成球形污泥颗粒，所述污泥颗粒从造粒机的下方脱落。

其中的污泥输送设备1可以是污泥泵或者传送带，石灰添加器5、水泥添加器6、粉煤灰添加器8可以是带有计量阀门的料斗或者料仓。

待前述污泥颗粒凝固后，即可用于路基或者桥基填充，也可以与发泡混凝土粉末均匀混合，发泡混凝土粉末能够使污泥颗粒之间的孔隙填充密实，并使其固结在一起，形成填充料。该填充料可以用于路基或者桥基填充，在开挖好路基坑内填充前述填充料，无需机械夯实即可形成坚固的路基。

实施例2

如附图所示，利用污泥输送设备1从污水处理厂的污泥出口或者污泥储存池连续地将污泥输送到泥浆搅拌器2中，根据污泥的输送速度，分别利用石灰添加器5、水泵7、粉煤灰添加器8连续地往泥浆搅拌器2中添加生石灰粉、水和粉煤灰；在连续搅拌的作用下，泥浆搅拌器2中的污泥和生石灰充分混合并发生化学反应形成熟石灰，并与其他物料混合；将混合物料通过过滤网12过滤，并连续地输送到螺旋输送机3内，根据混合物料的输送速度，利用设置在螺旋输送机3入口处的碳粉或者木屑添加器10加入适量的碳粉或者木屑，在螺旋输送机3的旋转和推进下进一步拌合；将进一步拌合的混合物料通过过滤网12过滤，并连续输送到滚杠式造粒机4内，所述滚杠式造粒机4的滚杠的左侧设置有许多排半球形的凹坑，右侧设置有许多排半正方体凹坑，在造粒机的旋转和挤压作用下形成球形和正方体污泥颗粒，所述污泥颗粒从造粒机的下方脱落。

其中的污泥输送设备1可以是污泥泵或者传送带，石灰添加器5、粉煤灰添加器8、碳粉或者木屑添加器10可以是带有计量阀门的料斗或者料仓。

为了避免污泥向周围环境散发恶臭气体，所有步骤均可以在封闭装置中进行。为了进一步避免物料输入口和输出口散发气体具有恶臭气味，在物料输入口和输出口采用紫外线消毒装置14对散发的气体进行杀菌消毒处理。

从造粒机下方脱落的污泥颗粒凝固并凉干后具有良好的燃烧性能，便于储存和运输，可以作为燃料使用。

本发明提出了污泥造粒的基本构思和原理，在不违背本发明精神或者主要特征的情况下，本发明的污泥造粒方法还可以用其他方式来实现。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方式只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求指出了本发明的技术方案和范围，因此，在与本发明相当的含义和范围内的任何修改，都应当认为包括在权利要求的保护范围以内。

Claims (15)

1.一种污泥造粒方法，包括如下步骤：

(1)在泥浆搅拌器内，将污泥、生石灰和水搅拌均匀；

(2)使步骤(1)形成的混合物通过螺旋输送机进一步拌合；

(3)将步骤(2)形成的混合物输送到造粒机进行造粒处理。

2.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(1)时加入水泥。

3.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(1)时加入粉煤灰。

4.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(2)时加入碳粉或者/和木屑。

5.根据权利要求1、2、3或者4所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(2)时加入拒水型添加剂。

6.根据权利要求1、2、3或者4所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(2)时加入促凝剂或者减水剂。

7.根据权利要求1、2、3或者4所述的污泥造粒方法，其特征在于实施步骤(2)时加入胶凝剂。

8.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于步骤(1)和步骤(2)之间以及步骤(2)和步骤(3)之间包括过滤步骤。

9.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于步骤(3)所述的造粒机为轴杠式、滚杠式或者挤压式造粒机。

10.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于在封闭装置中进行。

11.根据权利要求1所述的污泥造粒方法，其特征在于物料输入口和输出口处采用紫外线消毒装置对散发出的气体进行杀菌消毒。

12.一种污泥颗粒，其特征在于含有污泥、熟石灰和水泥。

13.一种污泥颗粒，其特征在于含有污泥、熟石灰以及碳粉或/和木屑。

14.污泥颗粒作为建筑填充材料的应用，其特征在于所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰和水泥。

15.污泥颗粒作为燃料的应用，其特征在于所述污泥颗粒含有污泥、熟石灰以及碳粉或/和木屑。

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