TWI687388B

TWI687388B - 淨水污泥再製輕質粒料、其製作方法及其製造系統

Info

Publication number: TWI687388B
Application number: TW108112399A
Authority: TW
Inventors: 陳豪吉; 王順元
Original assignee: 國立中興大學
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-03-11
Also published as: TW202037574A

Abstract

本發明提供一種淨水污泥再製輕質粒料、其製作方法及其製造系統。本發明之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其係將淨水污泥經添加劑改質後，加入水分製粒成半乾基狀態之生料球，再經熱處理程序，以迴轉窯燒成可應用於營建工程之輕質粒料。

Description

淨水污泥再製輕質粒料、其製作方法及其製造系統

本發明係有關於一種淨水污泥再製輕質粒料、其製作方法及其製造系統，尤指一種淨水污泥經添加劑改質後，加入水分製粒成半乾基狀態之生料球，再經熱處理程序，以迴轉窯燒成可應用於營建工程之輕質粒料。

淨水污泥為自來水淨水處理過程中，經濃縮、沉澱、加藥混凝及機械壓濾後等工序產生之泥餅，屬於政府公告之「一般事業廢棄物」。根據，臺灣自來水公司及台北自來水事業處統計，國內之淨水污泥年總產量約在16萬公噸左右，其中臺灣自來水公司為最大宗，常年產量約在13-14萬公噸間。

由於淨水污泥屬於公告之事業廢棄物不得隨意棄置，因此國內淨水場對於淨水污泥的處置，主要以提供業者進行再利用居多，小部分則逕行掩埋處理。而再利用方式中，以提供作為水泥原料、製磚及栽培土為主。

近年來，由於國內重大工程建設陸續完成，加以天然資源如黏土及頁岩等之取得不易，致使水泥及磚瓦等產業日趨萎縮，上揭業者對於淨水污泥之需求因而日益減少。另一方面，以往淨水污泥之處置費用較為低廉，相關之再利用或減量技術並未受到業界重視。因此如何有效去化淨水污泥並提升其再利用價值，成為刻不容緩之要務。

適於製作輕質粒料之原料化學成分要求，可分為3點：

1. 成陶主要成分

成陶 (玻璃質) 的主要成分有SiO ₂、Al ₂O ₃及Fe2O ₃，在原料中約佔3/4，其在高溫下形成玻璃質熔融體。當含量過低時，影響粒料表殼光滑及強度；含量過高時，則熔點高、黏度大及膨脹性差等。

2. 助熔氧化物

主要有Na ₂O、K ₂O、CaO、MgO及FeO等，這些物質可以起助熔作用以降低熔液的生成溫度，它們也會直接影響物料的軟化溫度範圍及焙燒溫度範圍，使粒料膨脹性能降低。

3. 發氣物質

發氣物質是在高溫時經過還原分解和相互作用，產生H ₂O、O ₂、CO ₂、SO ₂、CO、N ₂及H ₂等氣體的重要物質，其可使輕質粒料發泡膨脹形成內部孔隙的動力，亦是控制輕質粒料產品特性(即為顆粒密度)的關鍵因素。

基本上，淨水污泥的化學成分組成，滿足「成陶主要成份」及「助熔氧化物」等2項要求，並也落於C. M. Riley建議之適宜熔液黏度化學成分三相圖中，如圖1所示，具有製作輕質粒料的潛力。

至於如何控制淨水污泥產出之輕質粒料的顆粒密度，則使用本專利中添加劑作為發氣物質。使之產出顆粒密度1.1 g/cm ³至1.6 g/cm ₃用於結構工程；顆粒密度0.6 g/cm ³至1.0 g/cm ³用於非結構工程。另添加劑產生氣體的種類及溫度如表1所示。改質添加劑主要成份選自於碳化矽(SiC)、硫酸鹽類(SO ₄ ^2-)及醇類(R-OH)之組合。

表1

為達成以上的目的，本發明提供了一種淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其係包括：母料混合物準備步驟：將乾燥的淨水污泥與添加劑投入混拌單元中，再加水混合形成含水率為在15%~35%之範圍的母料混合物；造粒步驟：將該母料混合物投入造粒單元中製成粒徑分布為在5~20毫米之範圍的生料球；以及燒製步驟：將該生料球輸送至燒製單元中依序進行低溫階段燒製、及高溫階段燒製，藉以得到輕質粒料。

根據本發明之一實施例，該淨水污泥相對於該添加劑的重量比為在92 wt%：8 wt%~83 wt%：17 wt%之範圍；

根據本發明之一實施例，該添加劑為選自於碳化矽(SiC)、硫酸鹽類(SO ₄ ^2-)、醇類(R-OH)、及其組合中之至少一種；

根據本發明之一實施例，該低溫階段燒製的條件為：以第一預定時間區間(t1)，將溫度自第一溫度(T1)升溫至第二溫度(T2)、且轉速為在1~6rpm之範圍；該高溫階段燒製的條件為：以第二預定時間區間(t2)，將溫度自第三溫度(T3)升溫至第四溫度(T4)、且轉速為在1~4rpm之範圍。另外，根據本發明之一實施例，在該低溫階段燒製進一步包含於第二溫度(T2)下保持X分鐘；又，在該高溫階段燒製進一步包含於第四溫度(T4)下保持Y分鐘。更且，X、及Y並未特別限制，兩者可以是相同，也可以是不同；舉例來說，例如，X、及Y可以是在5至30之範圍，較佳者為在5至28之範圍，更佳者為在5至25之範圍，最佳者為在5至22之範圍。再者，t1、t2、T1、T2、T3、T4分別符合下列關係式： 10 min≦t1≦50 min，15 min≦t2≦60 min，且0.16≦t1/t2≦3.33； 40℃≦T1≦700℃，40℃≦T2≦700℃，且T1≦T2； 600℃≦T3≦1250℃，600℃≦T4≦1250℃，且T3≦T4。

根據本發明之一實施例，第一預定時間區間(t1)、第二預定時間區間(t2)可以相同，也可以是不相同，並未特別限制。舉例來說，例如，t1的下限較佳為大於等於10 min，更佳為大於等於11 min，最佳者為大於等於12 min；另一方面，t2的下限較佳為大於等於15 min，更佳為大於等於16 min，最佳者為大於等於17 min。

其次，根據本發明之一實施例，第一預定時間區間(t1)的上限較佳為小於等於50 min，更佳者為小於等於49 min，最佳者為小於等於48 min；另一方面，第二預定時間區間(t2)的上限較佳為小於等於60 min，更佳為小於等於59 min，最佳為小於等於58 min。

再者，根據本發明之一實施例，第一預定時間區間(t1)、第二預定時間區間(t2)並未特別限定。舉例來說，例如，第一預定時間區間(t1)、第二預定時間區間(t2)宜是滿足0.16≦t1/t2≦3.33的關係式，較佳者為滿足0.16≦t1/t2≦3.3的關係式，更佳者為滿足0.16≦t1/t2≦3.25的關係式，最佳者為滿足0.16≦t1/t2≦3.20的關係式。

根據本發明之一實施例，該低溫階段之第一溫度(T1)、第二溫度(T2)並未特別限制，兩者可以是相同，也可以是不同。舉例來說，例如，第一溫度(T1)宜是在40℃至700℃之範圍，較佳者為在40℃至690℃之範圍，更佳者為在40℃至680℃之範圍，最佳者為在40℃至670℃之範圍。另一方面，第二溫度(T2)宜是在40℃至700℃之範圍，較佳者為在40℃至690℃之範圍，更佳者為在40℃至680℃之範圍，最佳者為在40℃至670℃之範圍。又，第一溫度(T1)、第二溫度(T2)間之溫度差並未特別限制，舉例來說，例如，(T2-T1)的值可以是在50℃以上，較佳者是在100℃，更佳者是在150℃以上，最佳者是在200℃以上。

根據本發明之一實施例，該高溫階段之第三溫度(T3)、第四溫度(T4)並未特別限制，兩者可以是相同，也可以是不同。舉例來說，例如，第三溫度(T3)宜是在600℃至1250℃之範圍，較佳者為在600℃至1240℃範圍，更佳者為在600℃至1230℃之範圍，最佳者為在600℃至1220℃之範圍。另一方面，第四溫度(T4)宜是在600℃至1250℃之範圍，較佳者為在600℃至1240℃範圍，更佳者為在600℃至1230℃之範圍，最佳者為在600℃至1220℃之範圍。又，第三溫度(T3)、第四溫度(T4)間之溫度差並未特別限制，舉例來說，例如，(T4-T3)的值可以是在50℃以上，較佳者是在100℃，更佳者是在150℃以上，最佳者是在200℃以上。

根據本發明之一實施例，該淨水污泥相對於該添加劑的重量比為在92 wt%：8 wt%~83 wt%：17 wt%之範圍。又，該淨水污泥相對於該添加劑的重量比較佳為在92 wt%：8 wt%~84 wt%：16 wt%之範圍；更佳者為在92 wt%：8 wt%~85 wt%：15 wt%之範圍；最佳者為在92 wt%：8 wt%~86 wt%：14 wt%之範圍。

根據本發明之一實施例，該輕質粒料的顆粒密度為在0.3 g/cm ³至1.8 g/cm ³之範圍。舉例來說，例如，該輕質粒料的顆粒密度為在1.1 g/cm ³至1.6 g/cm ³之範圍，或者該輕質粒料的顆粒密度為在0.6g/cm ³至1.0 g/cm ³之範圍。

根據本發明之一實施例，在該燒製步驟之後進一步包含冷卻步驟：將該燒製步驟中所得之輕質粒料予以冷卻退火。

如請求項1至3中任一項所記載之淨水污泥再製輕質粒料之方法，其中該淨水污泥及該添加劑為中值粒徑D ₅₀≦50微米(μm)之粉體。

另外，本發明還可以提供一種淨水污泥再製輕質粒料之製造系統，其係至少包含：磨製單元，用以將乾燥的淨水污泥及/或添加劑研磨成粉體；混拌單元，用以將該淨水污泥、該添加劑及水混拌混拌而形成母料混合物；造粒單元，其設置於該混拌單元的下游端，用以接收來自該混拌單元的該母料混合物並造粒形成生料球；以及燒製單元，其係至少包含有雙筒旋轉窯、及監控裝置；其中該雙筒旋轉窯是由烘乾預熱窯、及焙燒窯以插接方式串連而成，且該烘乾預熱窯、及該焙燒窯各自獨立設置溫度調節機構及轉速調節機構；該烘乾預熱窯的入料口設置於該造粒單元的下游端，用以接收來自該造粒單元的該生料球並進行低溫階段燒製；該焙燒窯接收來自該烘乾預熱窯的生料粒並進行高溫階段燒製，進而獲得輕質粒料；該監控裝置與該些溫度調節機構、及該些轉速調節機構電性連接，用以偵測並控制該烘乾預熱窯、及該焙燒窯中的溫度及轉速。

根據本發明之一實施例，該淨水污泥再製輕質粒料之製造系統係進一步包含冷卻單元，該冷卻單元設置於該燒製單元的下游端，用以冷卻該輕質粒料。

本發明可達成的具體功效包括：

１．本發明係將淨水污泥利用迴轉窯製程將其製成輕質粒料。

２．本發明係利用添加劑，控制產出輕質粒料的產品特性(即顆粒密度)，使之能應用於「結構工程」及「非結構工程」等應用。

以下，針對本發明的實施態樣列舉不同的具體實施例而更加詳盡地敘述與說明，以便使本發明的精神與內容更為完備而易於瞭解；然而，本項技藝中具有通常知識者應當明瞭本發明當然不受限於此等實例而已，亦可利用其他相同或均等的功能與步驟順序來達成本發明。

在本文中，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

在本文中，對於用以界定本發明範圍的數值與參數，本質上不可避免地含有因個別測試方法所致的標準偏差，因而大多是以約略的數量值來表示，然而於具體實施例中則盡可能精確呈現的相關數值。在本文中，「約」通常視本發明所屬技術領域中具有通常知識者的考量而定，一般係指代表實際數值落在平均值的可接受標準誤差之內，例如，該實際數值為在一特定數值或範圍的±10%、±5%、±1%、或±0.5%以內。

在本發明之實施例中，是使用淨水污泥與添加劑做為輕質粒料的組成原料；該淨水污泥係可為自來水淨水處理後產生之污泥，該添加劑係具有發氣物質之效果，其主要成份選自於碳化矽(SiC)、硫酸鹽類(SO ₄ ^2-)及醇類(R-OH)之組合。該硫酸鹽類可以硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈣、及硫酸鋇中之任一種；該醇類為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、戊醇、乙二醇、及丙三醇中之任一種。

接著，請參照圖2所示，本發明之較佳實施例係包括以下步驟：

母料混合物準備步驟S1：將乾燥的淨水污泥與添加劑投入混拌單元中，再加水混合形成含水率為在15%~35%之範圍的母料混合物。

造粒步驟S2：將該母料混合物投入造粒單元中製成粒徑分布為在5~20毫米之範圍的生料球。

燒製步驟S3：將該生料球輸送至燒製單元中依序進行低溫階段燒製、及高溫階段燒製，藉以得到輕質粒料。

根據本發明的另一實施例態樣，在該母料混合物準備步驟S1之前，還可以進一步包含原料預處理步驟P1：將該淨水污泥與添加劑分別烘乾至恆重為止，較佳的是，該淨水污泥與添加劑係分別經鏟運機運送至烘乾機烘乾，烘乾機溫度介於95~105℃間。然後，將烘乾後之淨水污泥與添加劑分別予以破碎成塊；較佳的是，係利用顎碎機予以破碎成塊；破碎後之淨水污泥與添加劑分別予以細磨成粉，並分別儲於所屬的料倉；較佳的是，係利用球磨機予以細磨成中值粒徑D ₅₀≦50微米(μm)之粉體。

藉由以上之烘乾、破碎與粉磨等均勻化處理之原料預處理步驟P1，將原料製造為均質性的粉體，而可於之後的母料混合物準備步驟S1中均勻的混合，以保證可產製出品質穩定及性能優良的輕質粒料；

在母料混合物準備步驟S1中，是依適當之比例計量取用粉磨後之淨水污泥與添加劑，再加水混拌形成含水率介於15%~25%間之混合物料。

該母料混合物可有2組配方設計，第一組係為結構工程用，其係淨水污泥之化學成份含量落於C.M.Riley三相圖內，且添加劑佔混合物料乾基重量百分比3%-8%。使之產出顆粒密度1.1 g/cm ³至1.6 g/cm ³用於「結構工程」的輕質粒料。

第二組為淨水污泥之化學成份含量落於C.M.Riley三相圖內，且添加劑佔混合物料乾基重量百分比9%-17%。使之產出顆粒密度0.6 g/cm ³至1.0 g/cm ³用於「非結構工程」的輕質粒料。

混合配料之程序係可依上述之配方，以輸送帶所附之電子秤計量配料，再經雙軸攪拌機予以加水混合至均質，以待進行製粒。

接著，在該造粒步驟S2中，將母料混合物製成連續級配5~20毫米的圓球狀生料球；較佳的是，係將經混合完成後之混合物料，以輸送帶運至圓盤造粒機進行製粒，製粒方式採濕式成球法而可避免粉塵飛揚，落實重環保之清潔生產。

母料混合物將生料球輸送至迴轉窯內燒製成輕質粒料，燒製所用之最高爐內溫度為介於1,100~1,200℃間，並按事先設定之燒成曲線進行燒製，迴轉窯的尾氣排放須經空氣防治污染設備，予以集塵處理，使其達到國家明訂之空氣污染防制標準，經集塵而得之回收粉塵亦可再利用於輕質粒料之製作。

更進一步說，該生料球是在燒製單元中依序進行低溫階段燒製、及高溫階段燒製；該低溫階段燒製的條件為：以第一預定時間區間(t1)，將溫度自第一溫度(T1)升溫至第二溫度(T2)、且轉速為在1~6rpm之範圍；該高溫階段燒製的條件為：以第二預定時間區間(t2)，將溫度自第三溫度(T3)升溫至第四溫度(T4)、且轉速為在1~4rpm之範圍；以及t1、t2、T1、T2、T3、T4分別符合下列關係式： 10 min≦t1≦50 min，15 min≦t2≦60 min，且0.16≦t1/t2≦3.33； 40℃≦T1≦700℃，40℃≦T2≦700℃，且T1≦T2； 600℃≦T3≦1250℃，600℃≦T4≦1250℃，且T3≦T4。

另外，在本發明之另一實施例中，在該燒製步驟S3之後還以進一步包含有一冷卻步驟S4：燒製得之輕質粒料予以冷卻退火；較佳的是，輕質粒料係利用冷卻機按事先設定之徐冷曲線予以冷卻退火；又，在該冷卻步驟S5之後還可以進一步包含有篩選分級步驟S6：經冷卻得之輕質粒料，依其單位重量及顆粒粒徑等，進行分類並存放之，輕質粒料出廠前，亦須滿足國家明訂之中華民國國家標準(CNS)後，即成為可出廠販售之成品。

對應於本發明之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，本發明提供一種淨水污泥再製輕質粒料之製造系統，其包括烘乾單元1、磨製單元2、混拌單元3、造粒單元4以及燒製單元5。

烘乾單元1用以將該淨水污泥與添加劑分別烘乾至恆重為止，烘乾溫度可介於95~105℃間。

磨製單元2接收烘乾後的淨水污泥並磨製淨水污泥，磨製單元2包括破碎單元21及粉磨單元22，破碎單元21用以將烘乾後之淨水污泥與添加劑分別予以破碎成塊，在本實施例中，破碎單元21可以是顎碎機，粉磨單元22用以將破碎後之淨水污泥與添加劑分別予以細磨成粉，並分別儲於所屬的料倉，在本實施例中，粉磨單元22可以是球磨機，將破碎後的飛灰混合物細磨成中值粒徑D ₅₀≦50微米(μm)之粉體。

混拌單元3用以將淨水污泥及添加劑混拌而形成母料混合物，依適當之比例計量取用粉磨後之淨水污泥與添加劑，再加水混拌形成含水率介於15%~25%間之混合物料。

如上所述，該混合物料可有2組配方設計，第一組係為結構工程用，其係淨水污泥之化學成份含量落於C.M.Riley三相圖內，且添加劑佔混合物料乾基重量百分比3%-8%。使之產出顆粒密度1.1 g/cm ³至1.6 g/cm ³用於「結構工程」的輕質粒料。

造粒單元4設置於混拌單元3的下游端，用以接收來自混拌單元3的母料混合物並造粒形成生料球，造粒單元4包含有造粒機，造粒機接收母料混合物並以濕式成球法形成粒徑為5-20毫米的粒材。

燒製單元5係至少包含有雙筒旋轉窯51及監控裝置52；其中雙筒旋轉窯51是由烘乾預熱窯511及焙燒窯512以插接方式串連而成，且烘乾預熱窯511及焙燒窯512各自獨立設置溫度調節機構及轉速調節機構。烘乾預熱窯511的入料口設置於造粒單元4的下游端，用以接收來自造粒單元4的生料球並進行第一階段燒製。焙燒窯512接收來自烘乾預熱窯511的生料粒並以溫度範圍為1100-1200℃進行第二階段燒製，進而獲得輕質粒料。監控裝置52與溫度調節機構及轉速調節機構電性連接，用以偵測並控制烘乾預熱窯511及焙燒窯512中的溫度及轉速。

雙筒旋轉窯51可進一步設有角度調節機構，該角度調節機構與該監控裝置電性連接，用以調節該雙筒旋轉窯的傾斜角度。

另外，烘乾預熱窯511及焙燒窯512可分別設置有氣體調節機構，氣體調節機構與監控裝置52電性連接，用以偵測並調節烘乾預熱窯511及焙燒窯512中之氣體組成比例。

另外，本發明的雙筒旋轉窯51更包括溫度感測器以及角度感測器，溫度感測器感測到烘乾預熱窯511及焙燒窯512的溫度並傳送至監控裝置52，同樣地，角度感測器偵測烘乾預熱窯511及焙燒窯512的旋轉角度並傳送至監控裝置52，監控裝置52根據設定的溫度曲線以及偵測到的溫度控制雙筒旋轉窯51之加熱器的加熱溫度，監控裝置52更包括一控制面板，在控制面板上設有複數個控制按鍵及數值輸入按鍵，可以設定溫度曲線及預訂的旋轉角度，控制面板上也設有一顯示裝置，用來顯示烘乾預熱窯511及焙燒窯512的溫度及角度。另外，監控裝置52更包括一無線收發單元，可以經由無線網路與遠端的一遙控器或可攜式裝置連接，在遙控器或可攜式裝置可安裝操作介面，使用者可以在遠端利用遙控器或可攜式裝置傳送控制訊號給監控裝置52，並監視雙筒旋轉窯51的各狀態。

燒製後的輕質粒料被輸送至冷卻單元6，冷卻單元6設置於燒製單元5的下游端，用以冷卻輕質粒料，燒製得之輕質粒料予以冷卻退火；較佳的是，輕質粒料係利用冷卻機按事先設定之徐冷曲線予以冷卻退火。

冷卻後的輕質粒料被輸送至一篩選單元7，依其單位重量及顆粒粒徑等，進行分類並存放之。

另外，高性能淤泥再製輕質粒料之製造系統更包括一系統資訊控制中心8，系統資訊控制中心8連接於混拌單元1、壓濾單元2、烘乾單元3、造粒單元4、燒製單元5、冷卻單元6以及篩選單元7，而且系統資訊控制中心8經由一網路連接於一雲端資料庫9，混拌單元1、壓濾單元2、烘乾單元3、造粒單元4、燒製單元5、冷卻單元6以及篩選單元7的各製造參數可以傳送至系統資訊控制中心8，系統資訊控制中心8可傳送至控制訊號至混拌單元1、壓濾單元2、烘乾單元3、造粒單元4、燒製單元5、冷卻單元6以及篩選單元7，雲端資料庫9可以對各單元的數據進行分析，並提供系統資訊控制中心8最佳的控制模式。

接著，以下以具體實施例說明本發明之淨水污泥再製輕質粒料之方法，並分析其吸水率、顆粒密度與強度等性質。《實施例1-2》

在實施例1及2中，將淨水污泥、碳化矽、硫酸鹽類、及醇類分別如下表2所示之比例進行烘乾、破碎、及粉磨，然後加入清水再混拌獲得母料混合物，該母料混合物中的含水率為在15%~25%之間。

將該母料混合物以輸送帶運至圓盤造粒機進行製粒，製成連續級配5~15毫米的碎塊狀生料球。

然後，將該生料球投入雙筒旋轉窯中如表2所示之溫度、升溫時間、及轉速依序進行低溫階段燒製及高溫階段燒製，獲得輕質粒料M1、M2。

再將該輕質粒料M1、M2冷卻退火後進行產品物性分析，並將所得結果記錄於表2。

表2

由表2之結果可知，本發明實施例1及實施例2所製備輕質粒料S1、S2的鬆單位重分別為550~800kg/m ³、及300~400kg/m ³之間、顆粒密度分別為1.1~1.6g/cm ³、及0.6~1.0g/cm ³、吸水率分別為在10~15%、及12~18%、筒壓強度分別為5~8 Mpa、及＜3 Mpa，適合做為營建工程或園藝植栽用之材料。

綜上所述，本發明之較佳實施例係可有效再利用製得輕質粒料。惟，以上之實施說明、圖式及表式所示，係本發明較佳實施例之一者，並非以此侷限本發明，是以，舉凡與本發明之構造、裝置、特徵等近似、雷同者，均應屬本發明之創設目的及申請專利範圍之內。

P1、S1~S5:步驟 1:烘乾單元 2:磨製單元 3:混拌單元 4:造粒單元 5:燒製單元 6:冷卻單元 7:篩選單元 8:系統資訊控制中心 9:雲端資料庫 21:破碎單元 22:粉磨單元 51:雙筒旋轉窯 52:監控裝置 511:烘乾預熱窯 512:焙燒窯

圖1為顯示 C. M. Riley 適宜熔液黏度三相圖。圖2為顯示本發明之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法的較佳實施例之流程圖。圖3為顯示本發明之淨水污泥再製輕質粒料之製造系統的一實施例的系統方塊圖。

P1、S1~S5:步驟

Claims

一種淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其係包含：母料混合物準備步驟：將乾燥的淨水污泥與添加劑投入混拌單元中，再加水混合形成含水率為在15%~35%之範圍的母料混合物；造粒步驟：將該母料混合物投入造粒單元中製成粒徑分布為在5~20毫米之範圍的生料球；以及燒製步驟：將該生料球輸送至燒製單元中依序進行低溫階段燒製、及高溫階段燒製，藉以得到輕質粒料；其中該淨水污泥相對於該添加劑的重量比為在92 wt%：8 wt%~83 wt%：17 wt%之範圍；該添加劑為選自於碳化矽(SiC)、硫酸鹽類(SO ₄ ^2-)、醇類(R-OH)、及其組合中之至少一種；該低溫階段燒製的條件為：以第一預定時間區間(t1)，將溫度自第一溫度(T1)升溫至第二溫度(T2)、且轉速為在1~6rpm之範圍；該高溫階段燒製的條件為：以第二預定時間區間(t2)，將溫度自第三溫度(T3)升溫至第四溫度(T4)、且轉速為在1~4rpm之範圍；以及 t1、t2、T1、T2、T3、T4分別符合下列關係式： 10 min≦t1≦50 min，15 min≦t2≦60 min，且0.16≦t1/t2≦3.33； 40℃≦T1≦700℃，40℃≦T2≦700℃，且T1≦T2； 600℃≦T3≦1250℃，600℃≦T4≦1250℃，且T3≦T4。
如請求項1所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其中該添加劑的含量為小於20wt%。
如請求項1所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其中該輕質粒料的顆粒密度為在0.3g/cm ³至1.8 g/cm ³之範圍。
如請求項1至3中任一項所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其中在該燒製步驟之後進一步包含冷卻步驟：將該燒製步驟中所得之輕質粒料予以冷卻退火。
如請求項1至3中任一項所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製作方法，其中該淨水污泥及該添加劑為中值粒徑D ₅₀≦50微米(μm)之粉體。
一種淨水污泥再製輕質粒料之製造系統，其係至少包含：磨製單元，用以將乾燥的淨水污泥及/或添加劑研磨成粉體；混拌單元，用以將該淨水污泥、該添加劑及水混拌混拌而形成母料混合物；造粒單元，其設置於該混拌單元的下游端，用以接收來自該混拌單元的該母料混合物並造粒形成生料球；以及燒製單元，其係至少包含有雙筒旋轉窯、及監控裝置；其中該雙筒旋轉窯是由烘乾預熱窯、及焙燒窯以插接方式串連而成，且該烘乾預熱窯、及該焙燒窯各自獨立設置溫度調節機構及轉速調節機構；該烘乾預熱窯的入料口設置於該造粒單元的下游端，用以接收來自該造粒單元的該生料球並進行低溫階段燒製；該焙燒窯接收來自該烘乾預熱窯的生料粒並進行高溫階段燒製，進而獲得輕質粒料；該監控裝置與該些溫度調節機構、及該些轉速調節機構電性連接，用以偵測並控制該烘乾預熱窯、及該焙燒窯中的溫度及轉速。
如請求項6所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製造系統，其中該雙筒旋轉窯進一步設有角度調節機構，該角度調節機構與該監控裝置電性連接，用以調節該雙筒旋轉窯的傾斜角度，且該烘乾預熱窯、及該焙燒窯分別設置有氣體調節機構，該些氣體調節機構與該監控裝置電性連接，用以偵測並調節該烘乾預熱窯、及該焙燒窯中之氣體組成比例。
如請求項6所記載之淨水污泥再製輕質粒料之製造系統，其係進一步包含冷卻單元，該冷卻單元設置於該燒製單元的下游端，用以冷卻該輕質粒料。
一種淨水污泥再製輕質粒料，其特徵在於：該淨水污泥再製輕質粒料利用如請求項1至5中任一項之製作方法、或利用如請求項6至8中任一項之製造系統所製得，並且該淨水污泥再製輕質粒料的筒壓強度係小於或等於3Mpa、或顆粒密度為在0.3~1.8g/cm ³之範圍。
如請求項9之淨水污泥再製輕質粒料，其中該淨水污泥再製輕質粒料適用於園藝植栽。