申請日2013.12.09
公開(公告)日2014.04.16
IPC分類號C04B38/00; C04B33/132
摘要
利用城市給水污泥制備花卉陶粒的方法，屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及到固體廢棄物的資源化利用，將給水污泥，煤泥、焦寶石、板栗殼和廢玻璃等經(jīng)干燥研磨后按照干重比為30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、8%～10%的比例混合攪拌均勻后制成粒徑為6～15mm的球形。經(jīng)預(yù)熱焙燒，冷卻后制得高性能花卉陶粒。本發(fā)明所制的陶粒質(zhì)輕、表面疏松多孔，可吸附大量水且營養(yǎng)物質(zhì)保肥能力適中。與砂及木屑等無土基質(zhì)比較，具有干凈整潔，形體美觀，質(zhì)量輕，無污染，可清洗，經(jīng)久耐用，化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定等特點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.利用給水污泥制備花卉陶粒的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)分別取焦寶石、板栗殼和廢玻璃粉碎后過90～110目篩;
(2)取煤泥在105℃下干燥，待含水率5%～10%后研磨過100目篩;
(3)向給水污泥中加入調(diào)理劑，充分?jǐn)噭蚝筮M(jìn)行脫水，脫水后含水 率約為75%;
(4)將上述的給水污泥，煤泥、焦寶石、板栗殼和廢玻璃按干重質(zhì) 量百分含量30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、5%～10% 混合攪拌均勻，自然晾曬2天后制成粒徑為6～15mm的球形;
(5)將生料球在室溫下干燥1天后，送入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行持續(xù)升溫焙 燒，整個(gè)升溫過程分為4個(gè)階段，第一階段的升溫速率為 15～30℃/min,第二階段的升溫速率為3～7℃/min，第三階段升 溫速率為5～15℃/min，最后一個(gè)階段升溫速率為35～45℃ /min，其中前三個(gè)階段各歷時(shí)20min，后一個(gè)階段歷時(shí)10min;
(6)將焙燒后的生料球均勻降溫至400℃后取出，即得到高性能的 花卉陶粒。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，調(diào)理劑為高效聚合氯 化鋁，其用量為干污泥量10%。
說明書
利用城市給水污泥制備花卉陶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種利用城市給水污泥燒制高性能花卉陶粒的方法，屬 于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
城市給水廠在生產(chǎn)飲用水的同時(shí),也產(chǎn)生了大量的污泥。這部分 污泥來源于原水凈化過程中產(chǎn)生的濾除物和沉淀物，約占總凈水量的 4%‐7%，其中包括濃縮后的懸浮物和有機(jī)物,以及殘存在泥中的混凝 劑。與污水污泥相比，給水污泥中的大腸桿菌數(shù)很少，重金屬含量也 較低，降低了由于細(xì)菌與重金屬污染物超標(biāo)帶來的環(huán)境威脅。在當(dāng)前 水資源嚴(yán)重緊缺,水環(huán)境污染日益嚴(yán)重的情況下,針對我國當(dāng)前約有 95%以上的給水廠排泥未經(jīng)處理的現(xiàn)狀,污泥處置的重要意義越來越 受到人們的重視。
目前將給水污泥用于園林種植是一種有發(fā)展前景的處置方式，但 由于給水污泥中鋁含量較高，會影響植物營養(yǎng)成分的吸收和代謝，所 以應(yīng)用起來仍具有一定局限性。給水廠脫水污泥主要由Fe2O3、Al2O3、 SiO2、CaO、MgO等粘土礦物質(zhì)成分組成，其性質(zhì)近似粘土，具有可 塑性、燒結(jié)性、耐熱性和吸附性。只是SiO2含量偏低，可塑性不夠 高，如果要代替粘土燒制制品，可以考慮添加一定量的粘結(jié)劑以提高 可塑性。傳統(tǒng)的花卉陶粒主要以粘土陶粒為主，用給水污泥代替粘土 制作陶粒不僅能改變用土造粒的蹩病，同時(shí)處置了大量污泥將其無害 化，并且實(shí)現(xiàn)了資源化利用，迎合了我國輕集料可持續(xù)發(fā)展的方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用給水污泥代替粘土等不可再生的礦產(chǎn)資源來燒制花 卉陶粒。具體包括以下步驟：
(1)分別取焦寶石、板栗殼和廢玻璃粉碎后過90～110目篩。
(2)取煤泥在105℃下干燥，待含水率5%～10%后研磨過100目篩。
(3)向給水污泥中加入調(diào)理劑，充分?jǐn)噭蚝筮M(jìn)行脫水，脫水后含水 率約為75%;
(4)將上述的給水污泥，煤泥、焦寶石、板栗殼和廢玻璃按干重質(zhì) 量百分含量30%～50%、10%～30%、20%～30%、5%～7%、5%～10% 混合攪拌均勻，自然晾曬2天后制成粒徑為6～15mm的球形;
(5)將生料球在室溫下干燥1天后，送入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行持續(xù)升溫焙 燒，整個(gè)升溫過程分為4個(gè)階段，第一階段的升溫速率為 15～30℃/min,第二階段的升溫速率為3～7℃/min，第三階段升 溫速率為5～15℃/min，最后一個(gè)階段升溫速率為35～45℃ /min，其中前三個(gè)階段各歷時(shí)20min，后一個(gè)階段歷時(shí)10min。 在第二、三階段應(yīng)采用緩慢升溫，主要是為了使有機(jī)物充分氧 化和料球體內(nèi)氣體完全排除，以防止其體內(nèi)氣體排除不及時(shí)而 使坯體出現(xiàn)缺陷。
(6)將焙燒后的生料球均勻降溫至400℃后取出，即得到高性能的 花卉陶粒。
步驟(2)的調(diào)理劑為本領(lǐng)域常規(guī)的調(diào)理劑，如高效聚合氯化鋁， 其用量為干污泥量10%。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是：給水污泥作為制造陶粒的原料在高溫焙燒 時(shí)使污泥無害化。重金屬經(jīng)過高溫焙燒被熔融物質(zhì)包裹在陶粒內(nèi)部， 且污泥中因?yàn)橛趾幸欢òl(fā)熱量的有機(jī)物質(zhì)可以為高溫焙燒提供熱 量，同時(shí)降低了一定的能源消耗，既達(dá)到了廢棄物處理的資源化利用， 又滿足了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的要求。
本發(fā)明生產(chǎn)的花卉陶粒具有表面粗糙，疏松多孔，比表面積大， 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。陶粒作為無土栽培基質(zhì)保水排水透氣性(能在 實(shí)施例中體現(xiàn)嗎)能良好，保肥能力適中，安全衛(wèi)生，本身無異味， 很少滋生蟲卵和病原物，也不釋放有害物質(zhì)，適合家庭、飯店等裝飾 花卉的無土栽培。
