一种利用疏浚污泥快速制备轻质骨料的方法与流程

本发明涉及污泥资源化利用领域，具体涉及一种利用疏浚污泥快速制备轻质骨料的方法。

背景技术：

随着我国城镇化进程的不断推进，我国由于疏浚工程产生的污泥量急剧增加。疏浚污泥由于其含水率高、强度低、固结时间长等问题难以在工程中被直接利用，同时，疏浚污泥中含有大量的重金属等污染物，长期堆放会对土壤造成难以补救的伤害，更对会农作物和人体产生危害，因此目前已基本不再将疏浚污泥作为天然有机肥料使用。

传统的疏浚污泥的处置方法大多为抛泥法和堆填法，抛泥法大多分为海洋抛泥和陆地抛泥，即将疏浚污泥运送到海洋指定抛泥区内直接倾倒在海洋中，而陆地抛泥则是将疏浚污泥直接弃于沿河或沿湖的低洼地区，这两种都会对海洋和土壤造成极大的污染。堆填法则是将疏浚污泥作为填土材料使用，但是由于通过这种方式形成的地基土强度很低，在后期还要投入大量的时间和金钱对地基进行处理，且开发周期长，操作复杂很容易产生二次污染，且能够处理的污泥数量有限。后来人们思考疏浚污泥的资源化利用，常采用机械脱水的方法，尤其是板框压滤机对疏浚污泥进行脱水处理，将脱水处理后的污泥进行固化，这种方法耗时长且会产生二次污染，利用疏浚污泥通过烧结法制作轻质骨料是最常用的方法之一，但其存在能耗巨大且污染大的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用疏浚污泥快速制备轻质骨料的方法。

具体技术方案如下：

一种利用疏浚污泥快速制备轻质骨料的方法，其不同之处在于，所述利用疏浚污泥快速制备轻质骨料的方法包括以下步骤：

步骤s1:将疏浚污泥原料与匀浆剂进行混合,得到混合浆体；

步骤s2:将所述混合浆体进行造球成型，得到第一球体；

步骤s3:将所述混合浆体覆盖所述第一球体进行第二次造球成型，得到第二球体；

步骤s4:将所述第二球体进行加热固化，得到固化球体；

步骤s5:将所述固化球体进行冷凝，得到轻质骨料。

进一步，所述步骤s1中，所述匀浆剂占所述混合浆体的质量百分比20％～25％。

进一步，所述步骤s2中，所述第一球体的直径小于10mm。

进一步，所述步骤s3中，所述第二球体的直径为15mm～20mm。

进一步，所述步骤s4中，所述加热固化分为预加热及蒸汽加热，所述蒸汽温度为80℃～150℃。

进一步，所述步骤s5中，冷凝时间为12小时，,所述冷凝温度为20℃～22℃。

进一步，所述匀浆剂包括膨润土及β-萘磺酸甲醛缩合物。

进一步，所述步骤s4在加热系统中实现，所述加热系统包括预热装置及蒸汽加热装置，，所述蒸汽温度为80℃～150℃。

进一步，所述预热装置包括横放的预热管道及设于所述预热管道内的加热件；所述蒸汽加热装置包括设于所述预热管道下方且倾斜的蒸汽管道，所述蒸汽管道设有蒸汽入口、球体入口及蒸汽出口，所述球体入口与所述预热管道出口对齐，所述蒸汽出口设于所述蒸汽管道上靠近所述预热管道的一端且所述蒸汽出口朝下。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：(1)本发明利用使用的污泥可直接利用疏浚工程产生的疏浚污泥，无需进行脱水处理，没有外排水，大大降低了能耗，简化了流程，减少了时间和金钱，能一次性处理大批量的疏浚污泥，极大的降低了二次污染的可能性。(2)本发明中对污泥进行成球和二次裹覆，利用蒸汽加热和12小时的冷凝，这样的方法可以制作高性能的轻质骨料，且这样的骨料自身强度高。(3)本发明中对污泥进行二次裹覆，提高了其自身的强度和防水性，使疏浚污泥能够作为建筑材料再次利用。(4)本发明制备方法简单高效，推广性强。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为加热系统结构示意图；

其中，预热装置-1，预热管道-101，蒸汽加热装置-2，蒸汽管道-201，蒸汽入口-2011，球体入口-2012，蒸汽出口-2013，传送带-3。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

步骤s1:从疏浚污泥通过传送带送至浆化池，匀浆剂从上部添加进浆化池，污泥与浆化剂在浆化池中被充分混合均匀，得到混合浆体；浆化池呈圆筒状，浆化池中的混合物在四小时内沉降不超过1％。固化稳定剂占所述混合浆体的质量百分比为20％。

步骤s2:将混合均匀的污泥从浆化池送入造粒机并通过喷浆的方式进行球核的制造，形成5-10mm的球核，得到第一球体。

步骤s3:粒径合格的第一球体与新的污泥、药剂在成球机中利用喷浆工艺完成裹覆和成球的过程，形成粒径为15mm-20mm的第二球体，完成二次裹覆。

步骤s4:将所述第二球体依次进行加热固化，得到固化球体；加热固化分为预加热及蒸汽加热，所述蒸汽温度为80℃～150℃。

步骤s5:将球体通过传输带进行冷凝12小时，所述冷凝温度为20℃～22℃，得到轻质骨料。

实施例二

步骤s1:从疏浚污泥通过传送带送至浆化池，匀浆剂从上部添加进浆化池，污泥与匀浆剂在浆化池中被充分混合均匀，得到混合浆体；浆化池呈圆筒状，浆化池中的混合物在四小时内沉降不超过1％。固化稳定剂占所述混合浆体的质量百分比为23％。

步骤s2:将混合均匀的污泥从浆化池送入造粒机并通过喷浆的方式进行球核的制造，形成5-10mm的球核，得到第一球体。

步骤s3:粒径合格的第一球体与新的污泥、药剂在成球机中利用喷浆工艺完成裹覆和成球的过程，形成粒径为15mm-20mm的第二球体，完成二次裹覆。

步骤s4:将所述第二球体依次进行加热固化，得到固化球体；加热固化分为预加热及蒸汽加热，所述蒸汽温度为80℃～150℃。

步骤s5:将球体通过传输带进行冷凝12小时，所述冷凝温度为20℃～22℃。

得到轻质骨料。

实施例三

步骤s1:从疏浚污泥通过传送带送至浆化池，匀浆剂从上部添加进浆化池，污泥与匀浆剂在浆化池中被充分混合均匀，得到混合浆体；浆化池呈圆筒状，浆化池中的混合物在四小时内沉降不超过1％。固化稳定剂占所述混合浆体的质量百分比为25％。

步骤s2:将混合均匀的污泥从浆化池送入造粒机并通过喷浆的方式进行球核的制造，形成5-10mm的球核，得到第一球体。

步骤s3:粒径合格的第一球体与新的污泥、药剂在成球机中利用喷浆工艺完成裹覆和成球的过程，形成粒径为15mm-20mm的第二球体，完成二次裹覆。

步骤s4:将所述第二球体依次进行加热固化，得到固化球体；加热固化分为预加热及蒸汽加热，所述蒸汽温度为80℃～150℃。

步骤s5:将球体通过传输带进行冷凝12小时，所述冷凝温度为20℃～22℃，得到轻质骨料。

实施例一及实施例三中，匀浆剂包括膨润土及β-萘磺酸甲醛缩合物。

实施例一至实施三步骤s4在如下加热系统中完成：

所述加热系统包括预热装置1及蒸汽加热装置2。所述预热装置1包括横放的预热管道101及设于所述预热管道内的加热件；所述蒸汽加热装置2包括设于所述预热管道101下方且倾斜的蒸汽管道201，所述蒸汽管道201设有蒸汽入口2011、球体入口2012及蒸汽出口2013，所述球体入口2012与所述预热管道101出口对齐，所述蒸汽出口2013设于所述蒸汽管道上靠近所述预热管道101的一端且所述蒸汽出口2013朝下。

在进入蒸汽管道第二球体先在预热管道中进行预热，蒸汽从斜下方喷出蒸汽推助第二球体从斜上方的出口处喷出后得到固化球体。

实施例四

轻质骨料检测

将实施例一至实施例三60公分的高度处降落到钢板上可使复合球体6次不出现裂痕，即为合格，检测结果为表1所示。

表2轻质骨料合格率

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。