申请日2016.05.09
公开(公告)日2017.11.17
IPC分类号C04B28/04; C04B18/04
摘要
本发明属于污泥的处理再利用领域，具体涉及一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法。具体方法为将给水厂污泥干化、破碎、筛分后与水泥混和均匀，于成球机中喷洒适量的水造粒，养护后形成免烧给水污泥颗粒。本发明具有低能耗、操作工艺简单、效率高的特点，所得产品可用作建筑材料，土壤修复材料、吸附材料以及水处理滤料等。为给水污泥处理处置提供了新途径的同时提高了其工程应用价值，符合循环经济的理念，具有良好的经济和环境效益。
权利要求书
1.一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法，其特征在于，将给水厂污泥干化、破碎、筛分后与水泥混和均匀，于成球机中喷洒适量的水造粒，养护后形成免烧给水污泥颗粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，筛分后的给水厂污泥为100目。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，混合采用球磨混合，混合时间为4h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，给水厂污泥与水泥的混合质量比为1：(0.5-2)。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，造粒过程中水的质量为物料总质量的10%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用标准养护，养护温度为20℃，相对湿度为90%，养护时间为28d。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，得到的污泥颗粒其平均抗压强度为0.14-0.22MPa，堆积密度0.62-0.700g/cm3，表观密度1.21-1.40g/cm3，比表面积8.2-9.0m2/g。
说明书
一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法
技术领域
本发明属于污泥的处理再利用领域，具体涉及一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法。
背景技术
给水厂污泥作为给水处理过程中的副产物，主要由铁铝氧化物(氢氧化物)和原水中存在的泥沙组成。在自来水生产的同时，会产生大量的污泥。目前，给水厂污泥的主要处置方式是土地填埋，此法虽然处理工艺简单，但仍存在一定的缺点，一是需要占用大量的填埋场地，花费较高的运输费用;二是给水厂污泥作为一种潜在可回收利用的材料，土地填埋的处理方式造成了资源的浪费。如何合理处置和利用给水厂污泥已经成为当今世界共同关注的环保热点问题之一。
给水厂污泥中的铁和铝主要以无定型形态存在，具有较大的微孔体积和比表面积，可做吸附材料。并且回收给水厂污泥作为吸附剂也越来越得到重视，如申请号为201310205397.3的专利公开了一种利用给水厂污泥去除城镇污水中磷的方法;申请号为201310502872.3的专利公开了一种利用给水厂污泥去除废水中硫化氢的吸附柱方法;申请号为201310205380.8的专利公开了一种序批式活化净水厂残泥制备重金属吸附剂的方法;申请号为201310308975.6的专利公开了一种改性净水废泥氨氮吸附剂的制备方法。目前，在利用给水厂污泥做吸附剂时，多是直接将给水厂污泥风干破碎后利用其粉末状形态。但粉末状的给水厂污泥存在诸多缺点，例如在利用粉末状给水厂污泥处理废水时，后续需要进行固液分离;利用粉末状给水厂污泥做吸附柱时，易于堵塞，增加水利负荷;并且粉末状的给水厂污泥不易回收。这些缺点都限制了给水厂污泥的广泛使用，因此，将给水厂污泥颗粒化将成为未来污泥利用的必然趋势。
目前，就公开的专利来看，已有一些给水厂污泥颗粒化的方法，例如申请号为201210243441.5的专利公开了利用给水污泥和污水污泥制备轻质陶粒的方法;申请号为201310192673.7的专利公开了利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品及其制备方法;申请号为201210573197.9的专利公开了一种利用给水污泥制备环保透水砖的方法。但这些方法在造粒的过程中都使用高温煅烧，消耗了大量的能源，增加了颗粒化成本。因此，寻找一种低能耗的给水厂污泥造粒方法是当前污泥颗粒化过程中亟待解决的问题。
发明内容
为了克服以上技术存在的问题，本发明旨在提供一种能耗低，不经烧结的给水厂污泥颗粒化方法，通过将给水厂污泥干化破碎，添加一定量辅料造粒，经过后期的养护，实现污泥颗粒化。
本发明提出的一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法，具体步骤如下：
(1)原料的预处理：将给水厂污泥自然干化，粉碎，过100目筛;
(2)配料：将预处理的给水厂污泥、水泥于球磨机中进行球磨混合，得到混合料，其中给水厂污泥与水泥的质量比为：1:(0.5-2);
(3)造粒成型：将混合料置于成球机中，喷淋适量的水，造粒成球，筛分获得粒径为0.8-1.2mm的产品;
(4)养护：将颗粒放入标准养护箱中于温度为20℃，相对湿度为90%的条件下养护28d，即得到免烧给水污泥颗粒。
优选的，步骤(2)中所述水泥为42.5等级的普通硅酸盐水泥。
优选的，步骤(2)中所述球磨混合时间为4h。
优选的，步骤(3)中所述水的质量为物料总质量的10%。
本发明取得的优点和有益效果是：
(1)提供了一种给水厂污泥颗粒化方法，该方法为给水污泥的处理处置提供一种新途径;
(2)将污泥颗粒化，提高其实际工程应用价值;
(3)颗粒化采用免烧结的方法进行，具有能耗低、工艺简单、效率高的特点;
(4)实现了给水污泥的资源化，所得到的污泥颗粒，具有一定的强度和比表面积，可用于建筑材料、土壤修复材料、吸附材料以及水处理滤料等。符合循环经济的理念，具有良好的经济和环境效益。
具体实施方式
实施例1：
一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法，包括如下步骤：
(1)原料的预处理：将新鲜的给水厂污泥自然风干至恒重，采用万能粉碎机将其破碎，过100目筛;
(2)配料：将过筛后的给水厂污泥和水泥按照质量比为1:0.5的比例加入到球磨机中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：将混合料置于成球机中，喷淋适量的水(质量为物料总质量的10%)，造粒成球，筛分获得粒径为0.8-1.2mm的产品;
(4)将颗粒放入标准养护箱中于温度为20℃，相对湿度为90%的条件下养护28d。
28d时该产品的抗压强度为0.14MPa，堆积密度为0.62g/cm3，表观密度为1.21g/cm3，比表面积为9.0m2/g。
实施例2：
一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法，包括如下步骤：
(1)原料的预处理：将新鲜的给水厂污泥自然风干至恒重，采用万能粉碎机将其破碎，过100目筛;
(2)配料：将过筛后的给水厂污泥和水泥按照质量比为1:1的比例加入到球磨机中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：将混合料置于成球机中，喷淋适量的水(质量为物料总质量的10%)，造粒成球，筛分获得粒径为0.8-1.2mm的产品;
(4)将颗粒放入标准养护箱中于温度为20℃，相对湿度为90%的条件下养护28d。
28d时该产品的抗压强度为0.18MPa，堆积密度为0.70g/cm3，表观密度为1.35g/cm3，比表面积为8.5m2/g。
实施例3：
一种低能耗给水厂污泥颗粒化方法，包括如下步骤：
(1)原料的预处理：将新鲜的给水厂污泥自然风干至恒重，采用万能粉碎机将其破碎，过100目筛;
(2)配料：将过筛后的给水厂污泥和水泥按照质量比为1:2的比例加入到球磨机中，球磨混合4h;
(3)造粒成型：将混合料置于成球机中，喷淋适量的水(质量为物料总质量的10%)，造粒成球，筛分获得粒径为0.8-1.2mm的产品;
(4)将颗粒放入标准养护箱中于温度为20℃，相对湿度为90%的条件下养护28d。
28d时该产品的抗压强度为0.22MPa，堆积密度为0.62g/cm3，表观密度为1.40g/cm3，比表面积为8.2m2/g。
以上所述仅为本发明优选的实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
