申請日2016.05.09
公開(公告)日2017.11.17
IPC分類號C04B28/04; C04B18/04
摘要
本發明屬于污泥的處理再利用領域，具體涉及一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法。具體方法為將給水廠污泥干化、破碎、篩分后與水泥混和均勻，于成球機中噴灑適量的水造粒，養護后形成免燒給水污泥顆粒。本發明具有低能耗、操作工藝簡單、效率高的特點，所得產品可用作建筑材料，土壤修復材料、吸附材料以及水處理濾料等。為給水污泥處理處置提供了新途徑的同時提高了其工程應用價值，符合循環經濟的理念，具有良好的經濟和環境效益。
權利要求書
1.一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法，其特征在于，將給水廠污泥干化、破碎、篩分后與水泥混和均勻，于成球機中噴灑適量的水造粒，養護后形成免燒給水污泥顆粒。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，篩分后的給水廠污泥為100目。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，混合采用球磨混合，混合時間為4h。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，給水廠污泥與水泥的混合質量比為1：(0.5-2)。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，造粒過程中水的質量為物料總質量的10%。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，采用標準養護，養護溫度為20℃，相對濕度為90%，養護時間為28d。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，得到的污泥顆粒其平均抗壓強度為0.14-0.22MPa，堆積密度0.62-0.700g/cm3，表觀密度1.21-1.40g/cm3，比表面積8.2-9.0m2/g。
說明書
一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法
技術領域
本發明屬于污泥的處理再利用領域，具體涉及一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法。
背景技術
給水廠污泥作為給水處理過程中的副產物，主要由鐵鋁氧化物(氫氧化物)和原水中存在的泥沙組成。在自來水生產的同時，會產生大量的污泥。目前，給水廠污泥的主要處置方式是土地填埋，此法雖然處理工藝簡單，但仍存在一定的缺點，一是需要占用大量的填埋場地，花費較高的運輸費用;二是給水廠污泥作為一種潛在可回收利用的材料，土地填埋的處理方式造成了資源的浪費。如何合理處置和利用給水廠污泥已經成為當今世界共同關注的環保熱點問題之一。
給水廠污泥中的鐵和鋁主要以無定型形態存在，具有較大的微孔體積和比表面積，可做吸附材料。并且回收給水廠污泥作為吸附劑也越來越得到重視，如申請號為201310205397.3的專利公開了一種利用給水廠污泥去除城鎮污水中磷的方法;申請號為201310502872.3的專利公開了一種利用給水廠污泥去除廢水中硫化氫的吸附柱方法;申請號為201310205380.8的專利公開了一種序批式活化凈水廠殘泥制備重金屬吸附劑的方法;申請號為201310308975.6的專利公開了一種改性凈水廢泥氨氮吸附劑的制備方法。目前，在利用給水廠污泥做吸附劑時，多是直接將給水廠污泥風干破碎后利用其粉末狀形態。但粉末狀的給水廠污泥存在諸多缺點，例如在利用粉末狀給水廠污泥處理廢水時，后續需要進行固液分離;利用粉末狀給水廠污泥做吸附柱時，易于堵塞，增加水利負荷;并且粉末狀的給水廠污泥不易回收。這些缺點都限制了給水廠污泥的廣泛使用，因此，將給水廠污泥顆粒化將成為未來污泥利用的必然趨勢。
目前，就公開的專利來看，已有一些給水廠污泥顆粒化的方法，例如申請號為201210243441.5的專利公開了利用給水污泥和污水污泥制備輕質陶粒的方法;申請號為201310192673.7的專利公開了利用自來水廠污泥燒制的紫砂陶品及其制備方法;申請號為201210573197.9的專利公開了一種利用給水污泥制備環保透水磚的方法。但這些方法在造粒的過程中都使用高溫煅燒，消耗了大量的能源，增加了顆粒化成本。因此，尋找一種低能耗的給水廠污泥造粒方法是當前污泥顆粒化過程中亟待解決的問題。
發明內容
為了克服以上技術存在的問題，本發明旨在提供一種能耗低，不經燒結的給水廠污泥顆粒化方法，通過將給水廠污泥干化破碎，添加一定量輔料造粒，經過后期的養護，實現污泥顆粒化。
本發明提出的一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法，具體步驟如下：
(1)原料的預處理：將給水廠污泥自然干化，粉碎，過100目篩;
(2)配料：將預處理的給水廠污泥、水泥于球磨機中進行球磨混合，得到混合料，其中給水廠污泥與水泥的質量比為：1:(0.5-2);
(3)造粒成型：將混合料置于成球機中，噴淋適量的水，造粒成球，篩分獲得粒徑為0.8-1.2mm的產品;
(4)養護：將顆粒放入標準養護箱中于溫度為20℃，相對濕度為90%的條件下養護28d，即得到免燒給水污泥顆粒。
優選的，步驟(2)中所述水泥為42.5等級的普通硅酸鹽水泥。
優選的，步驟(2)中所述球磨混合時間為4h。
優選的，步驟(3)中所述水的質量為物料總質量的10%。
本發明取得的優點和有益效果是：
(1)提供了一種給水廠污泥顆粒化方法，該方法為給水污泥的處理處置提供一種新途徑;
(2)將污泥顆粒化，提高其實際工程應用價值;
(3)顆粒化采用免燒結的方法進行，具有能耗低、工藝簡單、效率高的特點;
(4)實現了給水污泥的資源化，所得到的污泥顆粒，具有一定的強度和比表面積，可用于建筑材料、土壤修復材料、吸附材料以及水處理濾料等。符合循環經濟的理念，具有良好的經濟和環境效益。
具體實施方式
實施例1：
一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法，包括如下步驟：
(1)原料的預處理：將新鮮的給水廠污泥自然風干至恒重，采用萬能粉碎機將其破碎，過100目篩;
(2)配料：將過篩后的給水廠污泥和水泥按照質量比為1:0.5的比例加入到球磨機中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：將混合料置于成球機中，噴淋適量的水(質量為物料總質量的10%)，造粒成球，篩分獲得粒徑為0.8-1.2mm的產品;
(4)將顆粒放入標準養護箱中于溫度為20℃，相對濕度為90%的條件下養護28d。
28d時該產品的抗壓強度為0.14MPa，堆積密度為0.62g/cm3，表觀密度為1.21g/cm3，比表面積為9.0m2/g。
實施例2：
一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法，包括如下步驟：
(1)原料的預處理：將新鮮的給水廠污泥自然風干至恒重，采用萬能粉碎機將其破碎，過100目篩;
(2)配料：將過篩后的給水廠污泥和水泥按照質量比為1:1的比例加入到球磨機中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：將混合料置于成球機中，噴淋適量的水(質量為物料總質量的10%)，造粒成球，篩分獲得粒徑為0.8-1.2mm的產品;
(4)將顆粒放入標準養護箱中于溫度為20℃，相對濕度為90%的條件下養護28d。
28d時該產品的抗壓強度為0.18MPa，堆積密度為0.70g/cm3，表觀密度為1.35g/cm3，比表面積為8.5m2/g。
實施例3：
一種低能耗給水廠污泥顆粒化方法，包括如下步驟：
(1)原料的預處理：將新鮮的給水廠污泥自然風干至恒重，采用萬能粉碎機將其破碎，過100目篩;
(2)配料：將過篩后的給水廠污泥和水泥按照質量比為1:2的比例加入到球磨機中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：將混合料置于成球機中，噴淋適量的水(質量為物料總質量的10%)，造粒成球，篩分獲得粒徑為0.8-1.2mm的產品;
(4)將顆粒放入標準養護箱中于溫度為20℃，相對濕度為90%的條件下養護28d。
28d時該產品的抗壓強度為0.22MPa，堆積密度為0.62g/cm3，表觀密度為1.40g/cm3，比表面積為8.2m2/g。
以上所述僅為本發明優選的實施例而己，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
