專利名稱：采用生物降解的污泥制磚工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為涉及一種制磚污泥的制造工藝，具體涉及一種采用生物降解的污泥制磚工藝。
背景技術(shù)：
城市污水處理廠排放的污泥中即含有具一定發(fā)熱量的有機(jī)質(zhì)，也含有其他害物質(zhì)。其中生物含量高而且很不穩(wěn)定，含有較多的病菌和寄生蟲(chóng)，如果處置不當(dāng)將造成二次污染。污泥的最佳處理方式是資源化，而污泥制磚就是最好的利用方式。污泥做為制造燒結(jié)制品原料在高溫焙燒時(shí)使污泥無(wú)害化，防止了二次污染。制造燒結(jié)制品過(guò)程中，污泥中所具有一定發(fā)熱量的有機(jī)質(zhì)又補(bǔ)充了高溫焙燒的熱量，降低了能源的消耗。因此，利用城市污水處理廠的排放污泥和其他原料混合，生產(chǎn)燒結(jié)建筑材料制品，一則利用并消化了大量的城市污水處理廠的排放污泥，二則污水處理廠的排放污泥中有機(jī)質(zhì)的自身燃燒產(chǎn)生的熱量補(bǔ)充高溫焙燒燒結(jié)制品的熱量，既利用了污泥自身的熱值，又可以高溫分解有毒有害及致癌物質(zhì)，解決了城市污泥的二次污染問(wèn)題。這是目前實(shí)現(xiàn)城市污泥無(wú)害化、資源化和產(chǎn)業(yè)化的最佳途徑。利用城市污水處理廠排放的污泥生產(chǎn)燒結(jié)建筑材料制品首要解決的問(wèn)題是污泥作為制造燒結(jié)制品原料的處理。在污泥制磚工藝中，制磚原料中有機(jī)質(zhì)揮發(fā)成分應(yīng)小于10%，而污泥中有機(jī)質(zhì)揮發(fā)成分大于20%。高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)含量的增加會(huì)導(dǎo)致制品的強(qiáng)度呈立方性降低，高含量的高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響制品強(qiáng)度。并且，污泥內(nèi)有機(jī)質(zhì)的吸水性極強(qiáng)，直接壓濾烘干后的污泥中仍然含有大量水分，嚴(yán)重影響了其制磚的性能，限制其作為原料所添加的比例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用生物降解的污泥制磚工藝，該工藝著重于污泥作為制造燒結(jié)制品原料的處理過(guò)程，經(jīng)過(guò)處理后作為燒結(jié)制品原料達(dá)到低有機(jī)質(zhì)含量和低含水量的標(biāo)準(zhǔn)，增大污泥作為制磚原料的添加比例。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用生物降解的污泥制磚工藝，包括以下步驟
第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵溫度30 40°C，發(fā)酵時(shí)間7 10天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾脫水，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和頁(yè)巖等制磚原料攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；
第四步，成型切磚，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚 ；
第五步，干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥23 25小時(shí)；
第六步，焙燒，將第五步干燥后的磚體送進(jìn)焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間24 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。采用上述技術(shù)方案時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)的制磚污泥處理工藝，本發(fā)明的主要區(qū)別點(diǎn)在于加入了厭氧化處理的步驟。由于污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量的增加會(huì)導(dǎo)致制品的強(qiáng)度呈立方性降低，并且有機(jī)質(zhì)具有吸水的特性，直接對(duì)污泥進(jìn)行壓濾和干化難以降低其含水量。因此，在進(jìn)行污泥的干化處理之前，先對(duì)高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)含量在20% 80%的污泥進(jìn)行發(fā)酵處理，利用微生物的厭氧發(fā)酵，先把污泥所含有機(jī)物質(zhì)中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)降解成低級(jí)脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等簡(jiǎn)單的物質(zhì)，然后這些簡(jiǎn)單物質(zhì)再在甲烷菌種的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎託?。使污泥中有機(jī)質(zhì)含量大大降低。經(jīng)發(fā)酵后，污泥中的有機(jī)質(zhì)含量降低到10%以下。這時(shí)，再進(jìn)行壓濾和干化處理，就可以大大降低污泥中的含水量，使其含水量下降至20% 30%，得到適合添加頁(yè)巖等制磚原料的制磚污泥。傳統(tǒng)的工藝不經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理而是直接壓濾脫水，只能將污泥的含水量降低至80%左右，該含水量限制了污泥的添加比例。一般來(lái)說(shuō)80%含水量以及有機(jī)質(zhì)揮發(fā)成分大于20%以上的污泥，污泥制磚最大添加總重量只能達(dá)到制磚原料的30%。而采用生物降解的污泥制磚工藝得到適合添加頁(yè)巖等制磚原料的制磚污泥，污泥中的有機(jī)質(zhì)含量降低到10%以下，含水量下降至20% 30%，污泥制磚最大添加總重量能達(dá)到制磚原料的40% 60%，節(jié)約了原材料，降低了成本，大大增加了污泥的處置量。另外，在該工藝的隧道干燥和隧道焙燒過(guò)程中，隧道焙燒利用了經(jīng)發(fā)酵處理的污泥中殘留的有機(jī)質(zhì)，充分利用其燃燒熱值提供焙燒的熱量。而且，干燥也是利用了隧道焙燒中帶有余熱的熱風(fēng)，最后利用制磚干燥后的余熱熱風(fēng)，加熱制磚污泥的生物厭氧化降解池，形成了熱能的平衡和利用系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述發(fā)酵時(shí)間為8天。進(jìn)一步，所述發(fā)酵溫度為35°C。進(jìn)一步，所述干燥和焙燒時(shí)采用自動(dòng)控制的干燥和焙燒窯。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝，包括以下步驟
第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵溫度30°C，發(fā)酵時(shí)間10天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；
第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾脫水，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和破碎到Imm以下頁(yè)巖等制磚原料攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；
第四步，成型切磚，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚 ；
第五步，干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥M小時(shí)；
第六步，焙燒，將第五步干燥后的磚坯送進(jìn)焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間24 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。
實(shí)施例2
本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝，包括以下步驟
第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵溫度40°C，發(fā)酵時(shí)間9天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；
第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾脫水，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和破碎到Imm以下頁(yè)巖等制磚原料攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；
第四步，成型切磚，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚 ；
第五步，干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥M小時(shí)；
第六步，焙燒，將第五步干燥后的磚坯送進(jìn)焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間24 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。實(shí)施例3
本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝，包括以下步驟
第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵溫度35°C，發(fā)酵時(shí)間7天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；
第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾濾脫水，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和破碎到Imm以下頁(yè)巖攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；
第四步，成型切磚，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚 ；
第五步，隧道干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥M小時(shí)；
第六步，焙燒，將第五步干燥后的磚坯送進(jìn)焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間24 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。實(shí)施例4
本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝，包括以下步驟
第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵溫度30 40°C，發(fā)酵時(shí)間7 10天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾烘干，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和破碎到Imm以下頁(yè)巖攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；
第四步，成型切磚坯，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚坯；
第五步，隧道干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥23 25小時(shí)；
第六步，焙燒，將第五步干燥后的磚坯送進(jìn)焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間24 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。
上述各個(gè)實(shí)施例中干燥和焙燒時(shí)均采用自動(dòng)控制的焙燒窯。在攪拌混合步驟中采用強(qiáng)力均勻混合設(shè)備，如均化布料機(jī)和強(qiáng)力擠出攪拌機(jī)以及強(qiáng)力輪碾組合的強(qiáng)力均勻混合系統(tǒng)。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.采用生物降解的污泥制磚工藝，其特征是，包括以下步驟第一步，生物厭氧化處理，將含有20% 80%高揮發(fā)有機(jī)質(zhì)的污泥放入發(fā)酵池內(nèi)發(fā)酵，發(fā)酵溫度30 40°C，發(fā)酵時(shí)間7 10天，得到有機(jī)質(zhì)含量在10%以下的發(fā)酵污泥；第二步，干化處理，將發(fā)酵污泥壓濾脫水，得到含水量為20% 30%的干化污泥；第三步，攪拌混合，將干化污泥和頁(yè)巖等原料攪拌混合碾練均化，再送入陳化庫(kù)陳化，其中干化污泥的重量占總重量的40% 60% ；第四步，成型切磚，將第三步中陳化后的制磚材料添加到真空擠磚機(jī)內(nèi)，擠出成型得到濕磚 ；第五步，隧道干燥，將濕磚坯碼上窯車，進(jìn)入干燥窯，利用焙燒窯中余熱在100 150°C的熱風(fēng)中干燥23 25小時(shí)；第六步，隧道焙燒，將第五步干燥后的磚體送進(jìn)隧道焙燒窯，焙燒溫度為1000 1100°C，焙燒時(shí)間M 32小時(shí)得到燒結(jié)制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用生物降解的污泥制磚工藝，其特征是，所述發(fā)酵時(shí)間為8天。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用生物降解的污泥制磚工藝，其特征是，所述發(fā)酵溫度為 30°C -40°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用生物降解的污泥制磚工藝，其特征是，所述干燥和焙燒時(shí)采用自動(dòng)控制的焙燒窯。
全文摘要
本發(fā)明采用生物降解的污泥制磚工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，主要區(qū)別點(diǎn)在于加入了厭氧化處理的步驟。經(jīng)過(guò)發(fā)酵再進(jìn)行壓濾脫水處理，使污泥中的有機(jī)質(zhì)含量降低到10%以下，含水量下降至20%～30%，得到適合添加頁(yè)巖等制磚原料的制磚污泥。傳統(tǒng)的工藝直接壓濾脫水只能將污泥的含水量降低至80%左右，有機(jī)質(zhì)揮發(fā)成分都大于20%以上。一般來(lái)說(shuō)80%含水量以及有機(jī)質(zhì)含量大于20%以上的污泥，制磚最大添加總重量只能達(dá)到制磚原料的30%，采用生物降解的污泥制磚工藝得到適合添加頁(yè)巖等制磚原料的制磚污泥，污泥中的有機(jī)質(zhì)含量降低到10%以下，含水量下降至20%～30%，污泥制磚最大添加總重量能達(dá)到制磚原料的40%～60%，節(jié)約了原材料，降低了成本，大大增加了污泥的處置量。
文檔編號(hào)C02F11/04GK102390913SQ20111023269
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者周炫, 張信聰 申請(qǐng)人:重慶巨康建材有限公司