申請日2017.09.22
公開(公告)日2018.01.09
IPC分類號C04B33/132; C04B33/13; C04B33/32; C02F11/00; C02F11/02; C02F11/06; C02F11/14; C02F101/20
摘要
本發明提供一種運用污泥制造工藝磚的工藝，包括對原料污泥進行臭氧處理、脫水干化處理、重金屬固化處理、污泥發酵除臭處理，原料污泥進行上述處理完畢之后，將處理后的污泥與粘土和添加劑進行混合、攪拌，再將混合物送入陳化池陳化12h，最后制坯、調色、烘干后進行燒結，經過分段溫度燒結之后冷卻至室溫，完成污泥制造工藝磚的燒制。所述方法利用污泥為原材料制造工藝磚，實現污泥的減量與資源化，減小對環境的污染，實現資源的回收利用。
權利要求書
1.一種運用污泥制造工藝磚的工藝，其特征在于，包括如下步驟：
a、 對原料污泥進行臭氧處理：將污泥放入臭氧處理槽中，該臭氧處理槽通過供給污泥中吹入含有臭氧的運載氣體使污泥發泡，并通過Zn與Al摩爾投料比為2.5∶1的類水滑石350℃焙燒3 小時得到的吸附劑吸附出污泥中的磷;
b、對臭氧處理后的污泥進行脫水干化處理：在污泥中添加30-50mg/L的消石灰來進行脫水，破壞污泥膠體的穩定結構，擴大顆粒間隙，然后采用獨立熱源干化，所述獨立熱源干化溫度為250～320℃，將從污泥蒸發的水分與步驟a中的運載氣體一起加熱干燥后，再導入余熱干燥機內，所述余熱干燥機內煙氣的干化溫度為150～200℃，經過兩級干化工藝完成污泥干化過程;
c、對干化后污泥中的重金屬進行處理：添加穩定劑以抑制重金屬對微生物的毒性，并固化重金屬;
d、污泥發酵除臭處理：向添加了穩定劑的污泥中投加菌種，進行喜氧發酵或厭氧發酵，并在發酵工藝后添加除臭劑進行除臭;所述除臭劑包括除臭劑包括50份煤粉、40份次氯酸鈣粉、1份氧化鋅和10份丙氨酸混合，添加的除臭劑與污泥重量比為1:10; e、 將處理后的污泥與粘土和添加劑進行混合; f、 將配料送進攪拌機充分混合，再經強力輪碾均后送入陳化池，陳化12小時; g、 制坯、調色、烘干后進行燒結，污泥磚坯以恒定速率從室溫增溫至160-180℃，保持30min，然后加熱至最大溫度1200～1300℃，在最大溫度時保持30min，然后再以2～3℃/min的速率降溫至400～450℃，最后冷卻至室溫，完成污泥制造工藝磚的燒制。
說明書
一種運用污泥制造工藝磚的工藝
技術領域
本發明屬于污泥無害化處理及資源化利用和建筑材料技術領域，具體是一種運用污泥制造工藝磚的工藝。
背景技術
污泥是由水和污水處理過程所產生的固體沉淀物質，是一種膠體物質，含水量高，保水性強。如果使用污泥進行制磚，首先要對污泥進行干燥脫水，使污泥中水的含量達到制作污泥坯原料的要求，在對污泥進行干燥脫水時一般使用烘干機，烘干機耗能較大。
污泥本身含有大量有機殘片和細菌菌體，會產生惡臭，城市污泥中還含有大量磷，磷是制作磷肥的主要材料，根據全球不同的權威機構測算，全世界的磷資源只能使用60-130年，因此對污泥中磷的回收利用十分有必要，現有的污泥制磚工藝中很少對上述物質進行分離和處理，直接將污泥干燥制坯，會影響制成的磚塊的質量且造成資源的浪費。
發明內容
發明目的：本發明的目的是針對目前技術中的不足，提供一種運用污泥制造工藝磚的工藝，對污泥進行脫磷、發酵除臭等處理，回收污泥中的磷，消耗污泥中的有機物，干燥脫水時減小能源消耗。
技術方案：為實現上述目的，本發明提供一種運用污泥制造工藝磚的工藝，步驟包括：
a、 對原料污泥進行臭氧處理：將污泥放入臭氧處理槽中，該臭氧處理槽通過供給污泥中吹入含有臭氧的運載氣體使污泥發泡，并通過Zn與Al摩爾投料比為2.5∶1的類水滑石在350℃焙燒3 小時得到的吸附劑吸附出污泥中的磷;
b、對臭氧處理后的污泥進行脫水干化處理：在污泥中添加30-50mg/L的消石灰來進行脫水，破壞污泥膠體的穩定結構，擴大顆粒間隙，然后采用獨立熱源干化，所述獨立熱源干化溫度為250～320℃，將從污泥蒸發的水分與步驟a中的運載氣體一起加熱干燥后，再導入余熱干燥機內，所述余熱干燥機內煙氣的干化溫度為150～200℃，經過兩級干化工藝完成污泥干化過程;
c、對干化后污泥中的重金屬進行處理：添加穩定劑以抑制重金屬對微生物的毒性，并固化重金屬;
d、污泥發酵除臭處理：向添加了穩定劑的污泥中投加菌種，進行喜氧發酵或厭氧發酵，并在發酵工藝后添加除臭劑進行除臭;所述除臭劑包括除臭劑包括50份煤粉、40份次氯酸鈣粉、1份氧化鋅和10份丙氨酸混合，添加的除臭劑與污泥重量比為1:10;e、 將處理后的污泥與粘土和添加劑進行混合;f、 將配料送進攪拌機充分混合，再經強力輪碾均后送入陳化池，陳化12小時;g、 制坯、調色、烘干后進行燒結，污泥磚坯以恒定速率從室溫增溫至160-180℃，保持30min，然后加熱至最大溫度1200～1300℃，在最大溫度時保持30min，然后再以2～3℃/min的速率降溫至400～450℃，最后冷卻至室溫，完成污泥制造工藝磚的燒制。
有益效果：本發明所述的一種運用污泥制造工藝磚的工藝，在步驟a中向污泥中吹入含有臭氧的運載氣體，使污泥發泡，讓臭氧與污泥充分接觸。臭氧可對污泥進行氧化，在此過程中臭氧作用于細胞壁和細胞膜,使其構成成分受損導致新陳代謝障礙;臭氧繼續滲透,穿透膜而破壞膜內脂蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,導致細胞溶解、死亡;同時,臭氧能氧化污泥中不容易水解的大分子物質，能將其轉化為無機物，有效殺滅污泥中細菌和微生物，并分解污泥中有機物。
Zn-Al類水滑石焙燒后得到的吸附劑，能有效吸附污泥中的磷，根據測試，其吸附容量能達到。
步驟b中對在污泥中添加30-50mg/L的消石灰，消石灰作為凝絮劑能破壞污泥膠體的穩定結構，擴大顆粒間隙，之后然后采用獨立熱源干化，所述獨立熱源干化溫度為250～320℃，將從污泥蒸發的水分與步驟a中的運載氣體一起加熱干燥后，再導入余熱干燥機內，之前加熱產生的煙氣導入余熱干燥機內作為熱源，所述余熱干燥機內煙氣的干化溫度為150～200℃，污泥經過兩級干化工藝完成污泥干化過程，干燥過程中將余熱回收利用，充分利用能源，減少資源消耗。
步驟c向污泥中加入穩定劑以抑制重金屬對微生物的毒性，并固化重金屬，也是為步驟d中對污泥進行發酵的預處理。
步驟d對污泥進行喜氧發酵或厭氧發酵，將污泥中殘留的有機物完全消耗掉，在發酵結束后添加除臭劑對污泥進行除臭，且添加的除臭劑可以作為后續制磚的助劑，煤粉均勻混合在磚坯中，在磚坯燒制過程中，進過加熱進行燃燒發熱，使磚坯內部能均勻受熱;氧化鋅作為一種長效殺菌劑，使制得的工藝磚能長效抑制細菌。
所述的一種運用污泥制造工藝磚的工藝，先利用臭氧對污泥進行氧化，去除污泥中的有機物，再利用吸附劑吸附污泥中的磷，在后續烘干過程中充分利用余熱，減少了能源的消耗，并在污泥干燥后，進一步對污泥進行發酵和除臭處理，將污泥中殘留的有機物細菌等去除干凈，所述工藝在節約能源的同時能有效提高用于制磚的污泥坯料的品質，使制得的工藝磚經久耐用。
