CN103723999A - 利用城市给水污泥制备花卉陶粒的方法 - Google Patents

Abstract

利用城市给水污泥制备花卉陶粒的方法，属于环境技术领域，涉及到固体废弃物的资源化利用，将给水污泥，煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃等经干燥研磨后按照干重比为30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、8%～10%的比例混合搅拌均匀后制成粒径为6～15mm的球形。经预热焙烧，冷却后制得高性能花卉陶粒。本发明所制的陶粒质轻、表面疏松多孔，可吸附大量水且营养物质保肥能力适中。与砂及木屑等无土基质比较，具有干净整洁，形体美观，质量轻，无污染，可清洗，经久耐用，化学性质也比较稳定等特点。

Description

利用城市给水污泥制备花卉陶粒的方法

技术领域

本发明是一种利用城市给水污泥烧制高性能花卉陶粒的方法，属于环境技术领域。

背景技术

城市给水厂在生产饮用水的同时,也产生了大量的污泥。这部分污泥来源于原水净化过程中产生的滤除物和沉淀物，约占总净水量的4%‐7%，其中包括浓缩后的悬浮物和有机物,以及残存在泥中的混凝剂。与污水污泥相比，给水污泥中的大肠杆菌数很少，重金属含量也较低，降低了由于细菌与重金属污染物超标带来的环境威胁。在当前水资源严重紧缺,水环境污染日益严重的情况下,针对我国当前约有95%以上的给水厂排泥未经处理的现状,污泥处置的重要意义越来越受到人们的重视。

目前将给水污泥用于园林种植是一种有发展前景的处置方式，但由于给水污泥中铝含量较高，会影响植物营养成分的吸收和代谢，所以应用起来仍具有一定局限性。给水厂脱水污泥主要由Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、CaO、MgO等粘土矿物质成分组成，其性质近似粘土，具有可塑性、烧结性、耐热性和吸附性。只是SiO₂含量偏低，可塑性不够高，如果要代替粘土烧制制品，可以考虑添加一定量的粘结剂以提高可塑性。传统的花卉陶粒主要以粘土陶粒为主，用给水污泥代替粘土制作陶粒不仅能改变用土造粒的蹩病，同时处置了大量污泥将其无害化，并且实现了资源化利用，迎合了我国轻集料可持续发展的方向。

发明内容

本发明利用给水污泥代替粘土等不可再生的矿产资源来烧制花卉陶粒。具体包括以下步骤：

（1）分别取焦宝石、板栗壳和废玻璃粉碎后过90～110目筛。

（2）取煤泥在105℃下干燥，待含水率5%～10%后研磨过100目筛。

（3）向给水污泥中加入调理剂，充分搅匀后进行脱水，脱水后含水率约为75%；

（4）将上述的给水污泥，煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃按干重质量百分含量30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、5%～10%混合搅拌均匀，自然晾晒2天后制成粒径为6～15mm的球形；

（5）将生料球在室温下干燥1天后，送入马弗炉内进行持续升温焙烧，整个升温过程分为4个阶段，第一阶段的升温速率为15～30℃/min,第二阶段的升温速率为3～7℃/min，第三阶段升温速率为5～15℃/min，最后一个阶段升温速率为35～45℃/min，其中前三个阶段各历时20min，后一个阶段历时10min。在第二、三阶段应采用缓慢升温，主要是为了使有机物充分氧化和料球体内气体完全排除，以防止其体内气体排除不及时而使坯体出现缺陷。

（6）将焙烧后的生料球均匀降温至400℃后取出，即得到高性能的花卉陶粒。

步骤（2）的调理剂为本领域常规的调理剂，如高效聚合氯化铝，其用量为干污泥量10%。

本发明具有的优点是：给水污泥作为制造陶粒的原料在高温焙烧时使污泥无害化。重金属经过高温焙烧被熔融物质包裹在陶粒内部，且污泥中因为又含有一定发热量的有机物质可以为高温焙烧提供热量，同时降低了一定的能源消耗，既达到了废弃物处理的资源化利用，又满足了产业化生产的要求。

本发明生产的花卉陶粒具有表面粗糙，疏松多孔，比表面积大，化学性质稳定等特点。陶粒作为无土栽培基质保水排水透气性（能在实施例中体现吗）能良好，保肥能力适中，安全卫生，本身无异味，很少滋生虫卵和病原物，也不释放有害物质，适合家庭、饭店等装饰花卉的无土栽培。

具体的实施方法

下面通过具体实施例对本发明作具体介绍，以下实例不构成对本发明的限定。

实施例1：

利用给水污泥烧制花卉陶粒的配方及方法，具体方法如下：

（1）给水污泥添干污泥量10%的高效聚合氯化铝脱水至含水率为75%，将其他各配料干燥研磨过100目筛后按照给水污泥、煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃干重比30%：30%：30%：5%：5%的比例搅拌均匀，在常温下风干2天，送入造粒机制成10mm的球形颗粒。

（2）将生料球在室温下干燥1天后，送入马弗炉内进行持续升温焙烧至1000℃，整个升温过程分为4个阶段，第一阶段的升温速率为20℃/min,第二阶段的升温速率为5℃/min，第三阶段升温速率为10℃/min，最后一个阶段升温速率为40℃/min，其中前三个阶段各历时20min，后一个阶段历时10min。

（3）将焙烧后的生料球均匀降温至400℃后取出，即得到高性能的花卉陶粒。

陶粒成品的外观为深褐色表面粗糙的球型固体，堆积密度为750‐880kg/m³，筒压强度7.0MPa，吸水率为13.6～20.8%。

实施例2

本实施例的实施方式与实施例1不同的是：将步骤2中原料配比按给水污泥，煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃按干重比40%：20%：25%：5%：10%的比例混合拌匀，其他步骤和参数与实施例1相同。

陶粒成品的外观为深褐色表面粗糙的球型固体，堆积密度为600‐650kg/m³，筒压强度6.0MPa，吸水率为14.7～19.4%。

实施例3

本实施例的实施方式与实施例1不同的是：步骤2中原料配比按给水污泥，煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃按干重比50%：20%：20%：5%：5%混合拌匀，其他步骤和参数与实施例1相同。

陶粒成品的外观为黑褐色表面粗糙的球型固体，堆积密度为520‐580kg/m³，筒压强度为4.5MPa，吸水率为17.5～26.2%。

Claims (2)

1.利用给水污泥制备花卉陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）分别取焦宝石、板栗壳和废玻璃粉碎后过90～110目筛；

（2）取煤泥在105℃下干燥，待含水率5%～10%后研磨过100目筛；

（3）向给水污泥中加入调理剂，充分搅匀后进行脱水，脱水后含水率约为75%；

（4）将上述的给水污泥，煤泥、焦宝石、板栗壳和废玻璃按干重质量百分含量30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、5%～10%混合搅拌均匀，自然晾晒2天后制成粒径为6～15mm的球形；

（5）将生料球在室温下干燥1天后，送入马弗炉内进行持续升温焙烧，整个升温过程分为4个阶段，第一阶段的升温速率为15～30℃/min,第二阶段的升温速率为3～7℃/min，第三阶段升温速率为5～15℃/min，最后一个阶段升温速率为35～45℃/min，其中前三个阶段各历时20min，后一个阶段历时10min；

（6）将焙烧后的生料球均匀降温至400℃后取出，即得到高性能的花卉陶粒。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，调理剂为高效聚合氯化铝，其用量为干污泥量10%。