印染污泥的资源化利用:建材化

作者来源:     发布时间:2016-05-27
导读:

浙江绍兴的印染纺织工业较为兴盛,也产生了大量的印染废水,印染废水处理过程中会产生含有印染染料、纺织丝线等的印染污泥,由于印染染料的复杂性,印染污泥成分也较为复杂。印染污泥直接填埋会引起环境污染,这个可从两大印染污泥偷排事件中获知。因此,印染污泥必须经过有效处理,目前,相关专家总结出印染污泥的资源化利用技术—建材化。

印染污泥的成分主要来源于印染过程中残留的染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。其失烧量较高,一般在50 %以上,且印染污泥的热值较高,可达到2024.8kcal,适合于作为环保烧结砖、轻质陶粒等建材原料掺入物。

因此,将印染污泥的组分不但适合于作为建材的构成物质,并可用污泥替代部分粘土,与粉煤灰、煤杆石等材料进行配料,生产烧结节能砖,产出环保砖、轻质陶粒等建筑材料,并且烧制过程中利用污泥所含有机物提供热量补充高温焙烧的热量,利用砖窑烧结和烧结陶粒时产生的余热,对砖坯和陶粒进行干化预处理,使生产成本大大降低,实现了“资源化”的要求。此外,通过高温焙烧,能杀灭污泥中的病原体,同时固化重金属物质,符合 “无害化”要求。因此利用印染污泥发展建材利用是一项极具优势的污泥处置技术。

运用印染污泥烧制环保砖

印染污泥制砖与普通制砖的主要工艺过程基本一致,主要差异在于污泥的制备过程。一般外运处理的污泥含水率均达到 80%以上,远高于普通烧结砖原料(页岩、煤矸石、粉煤灰等)。由于生产过程中砖坯含水率不能超过 23 %,因而污泥的高含水率就成为了污泥制砖过程中的一大问题。

解决该问题主要通过调节污泥掺兑比及控制污泥含水率,主要方式如下: (1)直接掺兑:该方法将污泥(含水率 80 %)直接与其他原料搀兑搅拌。工艺比较简单,不需增加污泥脱水及烘干设备,降低了投资成本。但污泥掺兑量少,按体积比最多只能掺兑15 %(含水率80 %)。按年产为 1 亿块的制砖生产线为例,每天只能掺兑污泥 70 m3 (含水率80 %) (2)脱水后掺兑:该方法使用压滤机脱水、烟气烘干等措施,将污泥脱水至一定含水率,然后与其他原料搀兑搅拌。该方法污泥掺兑量大,例如以压滤的方式将污泥压干为含水率 60 %以下泥块,破碎后与其他原料搀比能达到 25 %(含水量 60 %),其污泥(含水量 80 %)处理量相当于直接掺兑法的 3 倍。若以焙烧烟气作为烘干热源,在压滤脱水的基础上将污泥烘干至含水量 30 %,其污泥掺比甚至可达到50 %,其污泥(含水量80 %)处理量相当于直接掺兑法的12 倍,并且由于余热的循环利用,节约了成本。 (3)焚烧后掺兑:该方法将污泥焚烧处理,并将其灰渣作为制砖原料。焚烧后污泥的掺比不再受含水率的制约,并且还可将其作为降低污泥含水率的调理剂。由于有机质基本去除,生产过程中不会产生臭味,保障了对一线工人的身体健康。但是,由于焚烧后的污泥热值基本为零,不能为烧结砖焙烧过程提供热值。此外焚烧设备投资大,运行成本高,单独为制砖而配套焚烧设备并不经济。

运用印染污泥烧制陶粒

目前主要以回转窑的方式生产轻质陶粒,有窑外成球及窑内成球两种工艺路线。窑外成球是使用成球盘等造粒设备,先将原料制作成一定大小的球形状态,然后进入回转窑内焙烧。窑外成球可使产出陶粒大小可控,由于物料进入造粒设备时含水率需小于 25 %,因此窑外成球工艺同样面临着污泥含水率问题,也即需要考虑污泥脱水、烘干及掺比等因素,导致工艺流程的复杂化以及增加投资成本。

窑内成球是将造粒过程设计在回转窑内,利用回转窑的转动使物料在窑内滚动成球。其进窑物料含水率要求较低,可将 70%含水率的物料直接投入窑内。因此污泥只要经过一定的掺比及陈化过程即可,免除了脱水、烘干等工序,大大简化了工艺流程,节约了投资成本。但是窑内成球的产品粒径不可控,并且以陶粒砂为主,加上高含水率的物料容易导致物料输送带的卡死,需要人工处理,影响自动化过程。因此,在选择工艺路线时,不但需考虑产品需求及投入资金等情况,还需分析污泥的掺入对整个工艺的影响,结合现有条件综合考虑。

回转窑生产的轻质陶粒成品,尤其是以窑内成球工艺生产的轻质陶粒,其粒径差异较大。对于不宜出售的成品及残次品,宜再利用于其他产品的生产,如作为轻质免烧砖的骨料等。

印染污泥如果直接排放至外部环境将会引起环境的污染问题,印染污泥经过无害化、稳定化处理之后,为其寻找资源化处置出路,将会产生一定的环境效益和社会效益。


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