申请日2010.04.22
公开(公告)日2010.09.15
IPC分类号C02F11/14; C04B18/08; C04B18/30; C04B28/00
摘要
本发明公开了一种污泥处理方法和采用该方法生产的轻质污泥混凝土。该方法首先使污水处理产生的污泥和生石灰反应，形成污泥熟石灰;再将污泥熟石灰与水泥、水混合，即形成轻质污泥混凝土。本发明的污泥处理方法成本低廉、环保，利用该方法生产的污泥混凝土具有质轻、抗压等性能，可以作为建筑填充材料。
权利要求书
1.一种污泥处理方法，该方法包括如下步骤：
(1)在污泥中加入生石灰，充分搅拌，使生石灰和污泥中的水发生化学反应从而形成污泥熟石灰;
(2)在步骤(1)产生的污泥熟石灰中，加入水泥和水，充分搅拌，形成轻质污泥混凝土。
2.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(1)所述的污泥是经过脱水、干燥处理的浓缩污泥。
3.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(1)所述的污泥是没有经过脱水、干燥处理的原污泥。
4.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(1)中污泥和生石灰的重量比例1∶1至9∶1。
5.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(1)中的生石灰为生石灰粉。
6.根据权利要求5所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(1)中的生石灰粉为80-300目的生石灰粉。
7.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于步骤(2)中污泥熟石灰的重量百分比为：30%--80%，水泥的重量百分比为：20%--70%。
8.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于实施步骤(2)时，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时还加入粉煤灰。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或者8所述的污泥处理方法，其特征在于实施步骤(2)时，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时还加入抗渗剂。
10.一种轻质污泥混凝土，含有水泥和水，其特征在于还含有脱水污泥和熟石灰，采用如下方法制备：在污泥中加入生石灰，充分搅拌，使生石灰和污泥中的水发生化学反应，形成污泥熟石灰;在污泥熟石灰中加入水泥和水，充分搅拌，即得到轻质污泥混凝土。
11.根据权利要求10所述的轻质污泥混凝土，其特征在于还含有粉煤灰;在其制备过程中，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时，再加入粉煤灰。
12.根据权利要求10或11所述的轻质污泥混凝土，其特征在于还含有抗渗剂;在其制备过程中，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时，再加入抗渗剂。
说明书
污泥处理方法以及采用该方法生产的轻质污泥混凝土
技术领域
本发明涉及一种处理和回收利用污泥的方法以及采用该方法生产的产品，具体地说，本发明涉及一种利用污水处理产生的污泥生产轻质混凝土的方法和采用该方法生产的轻质混凝土。
背景技术
污水处理是将污水中的杂质浓缩成半固体形态，再从流体中分离出来的过程，分离出来的糊状浓缩质即为污泥。污泥的处理一直是困扰污水处理行业的难题，污泥处理设备大约占污水处理厂40%-60%的基建投资，污水处理厂50%左右成本是污泥处理费用。
传统的污泥处理方法是首先对污泥进行脱水、干燥，再进行焚烧或者填埋。这样的处理方法存在以下缺点和困难：(1)由于污泥呈糊状，原污泥的含水率高达95%以上，必须进行多次脱水和干燥，需要昂贵的脱水和干燥设备以及巨大的能量消耗，并且需要巨大的处理场地;(2)焚烧污泥会严重污染空气;(3)因污泥中含有多种重金属和其他有毒有害物质，填埋后，这些重金属和有毒有害物质会渗入地下水，严重污染地下水;(4)脱水和干燥完毕的污泥作为废物进行焚烧和填埋，不仅没有使污泥得到循环利用，而且巨额的脱水、干燥、焚烧、填埋以及其他成本和费用无疑是严重的浪费。
中国专利文献CN101381191A公开了一种利用污泥生产污泥发泡轻质混凝土的方法。但该方法需要经过发泡处理，工艺比较复杂，而且成本比较高。
发明内容
为了解决污泥处理的难题，本发明提供了一种处理污泥的方法，该方法不仅不会造成环境污染，而且成本低廉，同时还能生产出具有多种用途的轻质污泥混凝土。该方法的实施，不仅能够解决污水处理行业面临的污泥处理问题，而且能够通过污泥的回收和利用生产具有多种用途的轻质混凝土。
本发明提供一种污泥处理方法，该污泥处理方法包括如下步骤：
(1)在污泥中加入生石灰，充分搅拌，使生石灰和污泥中的水发生化学反应从而形成污泥熟石灰;
(2)在步骤(1)产生的污泥熟石灰中，加入水泥和水，充分搅拌，形成轻质污泥混凝土。
本发明的污泥处理方法中，步骤(1)中的污泥可以是没有经过脱水、干燥、浓缩处理的原污泥，也可以是经过初步脱水、干燥处理的浓缩污泥。在步骤(1)中，生石灰的主要成分氧化钙和污泥中的水发生化学反应，生成熟石灰(主要成分为氢氧化钙)，其化学反应式：CaO+H2O==Ca(OH)2。
由于只有污泥中的水与生石灰发生反应，反应后所得产物中仍然含有污泥，所以将反应后形成的混合物称为污泥熟石灰。
本发明的污泥处理方法，步骤(1)中的污泥和生石灰的重量比例为1∶1至9∶1。步骤(1)中的生石灰最好使用生石灰粉;优选80～300目的生石灰粉。
本发明的污泥处理方法，在步骤(2)中，污泥熟石灰的重量百分比为：30%--80%，水泥的重量百分比为：20%--70%，并加入适量的水，充分搅拌。
在步骤(2)中，还可以在污泥熟石灰中加入粉煤灰，所述粉煤灰可以是烟囱中形成的粉煤会，也可以是将其他燃烧物燃烧后形成的煤渣进行粉碎后形成的粉煤灰。在步骤(2)中，还可以加入抗渗剂。
本发明提供一种轻质污泥混凝土，该轻质污泥混凝土含有脱水污泥、熟石灰、水泥、水。该轻质污泥混凝土采用如下方法制备获得：在污泥中加入生石灰，充分搅拌，使生石灰和污泥中的水发生化学反应，形成污泥熟石灰;在污泥熟石灰中加入水泥和水，并充分搅拌，形成轻质污泥混凝土。
本发明的轻质污泥混凝土中还可以含有粉煤灰，在其制备方法中，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时，再加入粉煤灰，即可使最终制备的轻质污泥混凝土中含有粉煤灰。
本发明的轻质污泥混凝土中还可以含有抗渗剂，在其制备方法中，在污泥熟石灰中加入水泥和水的同时，再加入抗渗剂，即可使最终制备的轻质污泥混凝土中含有抗渗剂。
采用本发明的污泥处理方法处理污泥直接获得本发明的轻质污泥混凝土。
由于在步骤(1)中，污泥中的水部分或者全部与生石灰中氧化钙发生化学反应生成熟石灰，即生石灰对污泥起到脱水的作用，所以本发明的污泥处理方法最终形成的轻质污泥混凝土中含有脱水污泥和熟石灰。氧化钙与水发生化学反应时释放巨大的热量，对污泥具有杀菌消毒作用。轻质污泥混凝土固化后，能够灭活污泥中的生物菌，能够使污泥中重金属得到固化;加入抗渗剂，能够避免重金属的渗透和淅出。
本发明的轻质污泥混凝土具有良好的轻量性和抗压性。本发明的轻质污泥混凝土的密度为1000-2000kg/m3，比普通混凝土轻;其抗压强度为2-8MPa，具有良好的抗压性能。当本发明的轻质污泥混凝土作为建筑填充材料时，不仅能够减轻对地基和周边环境的压力，而且具有一定的抗压强度，所以其是一种良好的建筑填充材料。
本发明的污泥处理方法不仅成本低廉、保护环境，而且能够达到污泥循环利用的效果，能够生产出具有多种用途的轻质污泥混凝土，也能够是堆积如山的粉煤灰得到循环利用，符合固体废料的资源化、减量化、无害化处理要求。
