本发明涉及固体危险废弃物的处理与处置
技术领域：
，具体涉及一种利用生活污泥裂解制气烧结工业污泥制备陶粒的方法。
背景技术：
：工业污泥指的是工业废水经处理后,所沉淀分离出来的污浊物质，不同的行业产生不同的工业污泥。目前,主要的工业污泥有电镀污泥、炼钢炼铁污泥、炼氧化铝污泥(赤泥)、油田与炼油厂含油污泥、造纸污泥、印染污泥、制革污泥等。这些工业污泥中一般都含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物，以及砷、铜、铬、汞等重金属和二恶英、放射性元素等难以降解的有毒有害物质，因此，如何科学地处置工业污泥成为国内外研究的重点课题。上世纪八十年代，污泥烧制陶粒的技术在国外日渐成熟。我国也在上世纪九十年代初期开始对利用污泥制备陶粒进行了研究。但是，纵观惠州绿润环保科技有限公司王金军等人的专利《一种利用城市污泥和印染污泥制造的轻质陶粒》(专利号zl201110127396.2)，南京工业大学赵浩等人的专利《一种化工污泥制备陶粒的方法》(专利号zl201110150119.3)，山东轻工业学院杜毅等人的专利成陶粒，的确可以把污泥中的重金属固封起来，但是在陶粒的烧制过程中依旧以燃煤、天然气作为烧制热量的主要来源，增加了热源成本，且污染环境。浙江大东吴集团建设有限公司郎剑雷等人的专利《污泥作为燃料的陶粒制备生产线》(专利号zl201811387658.7)首次公开了将污泥、生物质作为制备陶粒的燃料供给，这是陶粒制备工艺的一次创新，但是该专利所公开的污泥燃料、生物质燃料需要先经破碎后才能进入回转窑内，因此既增加了破碎成本，在破碎后的污泥和生物质同时进入回转窑燃烧时又增加了气体的复杂性，以及除尘与尾气净化的复杂性和成本的投入。郑州鑫地机械设备有限公司丁怡人等人的专利《固体废弃物中温热解炉》(专利号zl201810578972.7)采用贫氧中温热裂解技术，实现了将不添加任何生物质成分、含水率为25％、热值为1670大卡的生活污泥在贫氧，温度为500-650摄氏度的环境下，成功裂解为可燃气体，并且可燃气体的二噁英含量远低于gb1848.4-2001《危险废物焚烧污染控制标准》限值。因此，把生活污泥中温裂解成可燃气作为热源，再将工业污泥烧结制备成重金属浸出达标的陶粒，具有其特殊的环保效益、经济效益和社会效益。技术实现要素：针对当前污泥处置的发展情况，本发明的目的在于提供一种利用生活污泥裂解制气烧结工业污泥制备陶粒的方法。本发明采用的技术方案为：一种利用生活污泥裂解制气烧结工业污泥制备陶粒的方法，包括如下步骤：步骤一：选用污水处理厂含水率为20％-25％、热值为1670-2000大卡的生活污泥送入固体废弃物中温热解炉进行裂解制气；步骤二：选取污水处理厂含水率为65％-70％的工业污泥作为陶粒的原料，并与辅料用辊齿式破碎机与双轴搅拌机破碎混合制成混合物；步骤三：将步骤二所得混合物送入对辊造粒机或圆盘造粒机制成粒径为1-2cm的胚料；步骤四：将步骤一中裂解所得可燃气作为热源直接通入旋转窑或竖立窑，并将步骤三中所制得的胚料送入旋转窑或竖立窑进行焙烧。进一步，所述的焙烧分为三个阶段：第一阶段为预热干燥段，采用稳升温，慢升温的方式对胚料进行预热干燥，控制胚料入口处的温度为300℃，然后，以13-18℃/min的速率加热至1000℃；第二阶段为高温焙烧段，焙烧所需温度为1050-1200℃，烧制时长为45-65min；第三阶段为冷却段，将胚料取出，用冷却机冷却即可得到陶粒产品。进一步，所述的裂解可燃气中可添加高热值天然气。进一步，所述的辅料为粘土、页岩、陶土、赤泥、炉碴、矿碴和粉煤灰中的一种或几种。与现有技术相比，本发明具有如下四大优势：1、本发明创新了陶粒的制备工艺，同时又为生活污泥和工业污泥的处理与处置提供了新的方案。2、本发明以生活污泥裂解气作为陶粒焙烧的热源，取代了传统工艺中的燃煤、天然气、生物质等热源供给，具有环保效益、经济效益和社会效益。3、以工业污泥作为制备陶粒的原料，既提高了工业污泥的利用效率，又实现了对重金属的稳定固封，陶粒重金属的浸出浓度低于国标gb5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》限值，达到了环保要求，不会造成二次污染。4、本发明所制得的陶粒，具有保温、抗震、隔音、高强度等效果，可以用于建材(房屋、道路、桥梁及海绵城市建设等工程)、耐火保温材料、园艺、化工及石油等领域。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例所采用的生活污泥取自郑州航空港经济综合实验区第二污水处理厂所处理排放的污泥。实施例1：选取郑州航空港经济综合实验区第二污水处理厂含水率为25％、热值为1670大卡的生活污泥，送入固体废弃物中温热解炉进行裂解制气；并选取某制革厂脱水干化后含水率为65％的制革污泥，与辅料黏土、粉煤灰按照5:3:2的质量比例用辊齿式破碎机与双轴搅拌机破碎混合，并送入圆盘造粒机制成粒径为1cm的胚料；然后将坯料送入由裂解可燃气作为热源的旋转窑进行焙烧，焙烧时首先采用稳升温，慢升温的方式对胚料进行预热干燥，控制胚料入口处的温度为300℃，并以17℃/min的速率加热至1000℃；等胚料充分干燥后，再用1200℃的高温焙烧，烧制时间为55min；如果焙烧所用裂解可燃气的热值达不到所需，可辅以高热值的天然气；等烧制完成后，再将胚料取出，用冷却机冷却即可，且堆放密度为652kg/m3。实施例2：选取郑州航空港经济综合实验区第二污水处理厂含水率为25％、热值为1670大卡的生活污泥，送入固体废弃物中温热解炉进行裂解制气；并选取某皮革厂脱水干化后含水率为65％的皮革污泥和某造纸厂脱水干化后含水率为65％的造纸污泥，与辅料黏土、粉煤灰按照42：14：24：20的质量百分比用辊齿式破碎机与双轴搅拌机破碎混合，并送入圆盘造粒机制成粒径为1cm的胚料；然后将坯料送入由裂解可燃气作为热源的旋转窑进行焙烧，焙烧时首先采用稳升温，慢升温的方式对胚料进行预热干燥，控制胚料入口处的温度为300℃，并以16℃/min的速率加热至1000℃；等胚料充分干燥后，再用1200℃的高温焙烧，烧制时间为65min；如果焙烧所用裂解可燃气的热值达不到所需，可辅以高热值的天然气；等烧制完成后，再将胚料取出，用冷却机冷却即可，且堆放密度为613kg/m3。取等量上述实施例所生产出来的陶粒，并对其各项性能进行测量，测量结果如表1所示。表1陶粒各项性能相关参数的测定结果序号烧结温度t(℃)堆积密度(kg/m3)筒压强度(mpa)吸水率(％)实施例112006523.89.4实施例212006134.75.2gb/t17431.1-2010——≤700≤3.0≥10根据测定结果，对照gbt17431.1-2010《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》可知，实施例1与实施例2所生产出来的陶粒抗压强度优势突出，且实施例1的吸水性能优于实施例2。再取等量上述实施例中生产出来的陶粒，并对浸出液中铬的含量进行测量，测量结果如表2所示。表2陶粒浸出液中铬含量的测定结果项目实施例1实施例2烧结前浸出量(mg/l)620.121.9烧结后浸出量(mg/l)6.530.03gb5085.3-2007(mg/l)≤15≤15根据测定结果可知，上述实施例所生产出来的陶粒产品，重金属铬的浸出量低于gb5058.3-2007《危险废弃物鉴别标准—浸出毒性鉴别》限值，达到了固封重金属铬的效果，不会造成二次污染，可安全用于生产生活中。上述实施例进行了详细说明，凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。当前第1页12