一种利用电沉积污泥烧制的陶粒及烧制方法和应用与流程

本发明涉及固废的回收处理，具体涉及一种电沉积污泥制备陶粒滤料的方法。

背景技术：

1、电沉积污泥是废水通过电化学处理后产生的含重金属污泥废弃物。作为电沉积废水的“终态物”，虽然电沉积污泥的量比废水少得多，但是由于废水中的铬、镍、铜、锌、铁等重金属都转移到污泥中，且污泥中富集的重金属组分热稳定性高，从某种意义上说，电沉积污泥对环境的危害性高于电镀废水。只有对这些污泥进行合理且及时的处理，才能防止二次污染，保证污水处理的效果。目前国内外污泥处理处置的技术主要有：卫生填埋、土地利用、焚烧和建材化利用等。这些方法虽然操作过程简单，但是污泥中的有害物质如重金属等会缓释对土壤造成二次污染。

2、利用电沉积污泥、粉煤灰、细土壤土等烧制陶粒滤料，可实现电沉积污泥的固定化、稳定化和资源化。其固化的基本原理为通过高温煅烧使电沉积污泥中的有害重金属形成多晶体矿物质，从而达到矿化目的。粉煤灰的主要成分是无定型硅铝氧化物，具有较高的高温氧化活性。农业园土壤土中含有较多有机质，可降低陶粒滤料的容重。

3、电沉积污泥中含有过渡金属、稀有金属及稀土金属，这些金属物质是有效的催化组分。使用电沉积污泥烧制的陶粒可作为臭氧氧化等反应的催化剂使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用电沉积污泥协同其它物料制备陶粒滤料的方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

3、利用电沉积污泥烧制陶粒，按照重量百分比计，电沉积陶粒的原料组成为：电沉积污泥10％-90％，细土壤土0-80％，粉煤灰0-90％，白干土0-50％。

4、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥20％-91％，细土壤土9％-80％。烧制陶粒最高焙烧温度为1000℃。

5、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥25％-50％，细土壤土50％-75％。烧制陶粒最高焙烧温度为1050℃。

6、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥33％-67％，细土壤土33％-67％。烧制陶粒最高焙烧温度为1100℃。

7、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥20％-33％，细土壤土33％-60％，粉煤灰20％-33％。烧制陶粒最高焙烧温度为1050℃。

8、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥50％，白干土50％。烧制陶粒最高焙烧温度为1100℃。

9、按照重量百分比计，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥9％，粉煤灰88％，白干土3％。烧制陶粒最高焙烧温度为1100℃。

10、所述电沉积污泥为电沉积污泥脱水处理后，人工碾碎并用100目筛网筛分得到。

11、所述细土壤土为农业园花园土地土经脱水碾碎后，用100目筛网筛分得到。

12、所述白干土为栗钙土土种，其主要成分为氧化铝、二氧化硅、及少量铁、镁、钙等，具有较高的吸附性。

13、所述电沉积污泥陶粒的制备方法，包括以下步骤：

14、(1)称量混匀

15、将各原料烘干水分后，按配比称取各原料组成，备用；将各原料混合人工碾碎搅拌均匀，加水搅拌使各原料粘合在一起，备用；

16、(2)造粒成球

17、采用手工搓制成球，得到生料球，生料球含水率为10％-20％，粒径为6-10mm；

18、(3)晾晒

19、将生料球室温避光晾3-4h；

20、(4)烘干

21、将晾晒过的生料球放入电烘箱中，100-150℃烘干水分；

22、(5)烧制陶粒

23、将烘干的生料球进行焙烧，1000℃-1100℃焙烧25-35min。焙烧完成后，自动降温冷却即得。

24、所述焙烧方法采用梯度升温焙烧的方法，从常温(20℃至30℃)起、升温速率为8-15℃/min；200℃稳定10-15min，300℃稳定10-15min，400℃稳定10-15min，600℃稳定30min，1000℃-1100℃焙烧25-35min。

25、所述陶粒陶粒可作为催化剂应用于高盐废水深度处理反应过程中。

26、本发明利用电沉积污泥烧制陶粒，提高了电沉积污泥的利用率，实现了电沉积污泥的资源化利用，大大降低了电沉积污泥的处理成本甚至可以盈利。电沉积污泥烧制的陶粒可作为催化剂应用于臭氧氧化等一些氧化反应中，提高氧化效果。

27、本发明的有益效果：

28、本发明利用电沉积污泥烧制陶粒滤料，为电沉积污泥提供了新的利用途径，减少了电沉积污泥的危害。本发明在陶粒基料中添加了土壤土、粉煤灰和白土。土壤土取自耕作层，土层疏松，有机质含量多，用其制作陶粒，可使陶粒表面形成大量气孔，从而增加陶粒的比表面积，增大陶粒表面的粗糙度。

29、粉煤灰的主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和氧化镁等，其质轻、颗粒细小、表面疏松多孔，水处理性能优良。白土具有较大的比较面积和孔容，具有较强的吸附能力，可降低陶粒中重金属离子的浸出。

技术特征：

1.一种利用电沉积污泥烧制的陶粒，其特征在于，按照重量百分比计，所述电沉积陶粒的原料组成为：电沉积污泥10％-90％，细土壤土0-80％，粉煤灰0-90％，白干土0-50％；烧制陶粒的焙烧温度为1000℃-1100℃。

2.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的一种电沉积污泥烧制陶粒的方法，其特征在于，所述电沉积污泥为干基电沉积污泥，质量含水率低于5％；

4.一种权利要求1-3任一项所述陶粒的烧制方法，其主要特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的烧制方法，其特征在于，采用梯度升温焙烧的方法，从常温(20℃至30℃)起、升温速率为8-15℃/min；200℃稳定10-15min，300℃稳定10-15min，400℃稳定10-15min，600℃稳定30min，1000℃-1100℃焙烧25-35min。

6.一种权利要求1-3任一项所述陶粒可作为催化剂应用于含盐废水臭氧高级氧化处理反应过程中。

技术总结
本发明提供一种利用电沉积污泥烧制陶粒的方法，电沉积污泥陶粒的原料组成为：电沉积污泥10％‑90％，细土壤土0‑80％，粉煤灰0‑90％，白干土0‑50％。过程包括：(1)称量混匀；(2)造粒：采用手工揉搓成球得到生料球；(3)晾晒：将湿生料球晾晒3‑4h；(4)烘干：将晾晒过的生料球放入电烘箱内烘干；(5)烧制陶粒：将烘干的生料球进行高温梯度焙烧，烧制完成后，自动降温冷却。本发明利用电沉积污泥烧制陶粒，提高了电沉积污泥的利用率，实现了电沉积污泥的资源化利用，大大降低了电沉积污泥的处理成本甚至可以盈利。电沉积污泥烧制的陶粒可作为催化剂应用于臭氧氧化等一些氧化反应中，提高氧化效果。

技术研发人员：谷成国,姜曼,刘文杰,靳辉,杨彬,王博文,高旭,姜诗慧
受保护的技术使用者：辽宁省环保集团清源水务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15