[发明专利]一种由污泥焚烧灰制备的复合粉体及其方法及应用

说明书

本发明公开了一种复合粉体，其特征在于，所述的复合粉体按照如下方法进行制备：将污泥焚烧灰和复合增白剂组成的混合粉体经高能球磨改性后进行高温煅烧，得到复合粉体，所述的复合粉体用于替代粘土与陶瓷坯原料；所述的复合增白剂为AlCl₃、CaCl₂和NH₄Cl三者的混合物，所述的AlCl₃、CaCl₂和NH₄Cl的质量比为1～3：2～6：1～4；所述的污泥焚烧灰和复合增白剂的质量比为100:5～10。本发明采用的污泥焚烧灰原料易得、成本较低，制备工艺简单、操作方便，有利于工业化生产及其推广应用；可大量减小污水处理厂的污泥带来的环境污染问题，大大缩小了污泥的堆放所用的占地面积，同时，较好地实现了变废为宝、做到了废物的资源化高效利用。

技术领域

本发明涉及一种由污泥焚烧灰制备的复合粉体及其方法及应用。

背景技术

近年来，由于我国水环境的不断恶化，国家投入了大量的财力进行污水处理厂的建设。预计2010-2020年，用于污水厂建设的投资将达到490亿元，到2020年，新建污水处理厂1000余座，新增污水处理近2900万吨/日。由此必将产生大量的污泥，以上海为例：预计到2020年，全市污水厂日产干污泥量为1100万吨。污泥处理工艺的投资约占污水厂总投资的40-50％，其运行费用约占水厂总运行费用的50-60％，若处理、处置不当，会造成严重的二次污染。可见，采用合理的污泥处理、处置方法，有着重要的环境和经济意义。

目前污水处理所涉及广泛应用的“活性污泥法”和其衍生的各类生化法污水处理技术，以及各种“气浮”技术，均涉及产生和排出大量含有絮凝剂的污泥。此类污泥的收集与后续处理已成为目前环保污水处理行业一项极大的负担，不仅在经济上处理成本巨大，而且即使付出巨大的经济成本之后其技术效果也并不理想。由于污泥的收集与处理不当，不仅会造成大量的占用土地，还会造成二次污染等严重的问题。

城市生活污水处理后的污泥，一般含水率约80％，富含有机质等营养成分，又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质，污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。

目前国外污泥主要的处置方法是填埋、焚烧、填海与农田应用，欧美各国主要是填埋和农田利用，日本填海造地的污泥占70％以上，目前我国的污水厂污泥的主要去向是垃圾填埋场，随着污水处理率的不断提高，污泥大量的产出给垃圾填埋场带来巨大负担，大大缩短了其使用年限，进而给城市垃圾处理又造成了影响，并使得适宜填埋的场所显得越来越有限。因此为城市污水厂的污泥寻求解决出路，是至关重要的。

污泥的化学成分较为复杂，对其利用的程度普遍较低。若不及时处理，则会污染环境，并占据大量的土地面积。因此，实现对上述污泥的高效利用，变废为宝，较大程度的提高其附加值、使其实现绿色、可持续的健康发展已成为材料科技工作者的一项亟待解决的任务之一。

发明内容

为了克服污泥资源的大量堆积、污染环境及资源的利用程度极低的现状，本发明提供了一种由污泥焚烧灰制备的复合粉体。

一种复合粉体，其特征在于，所述的复合粉体按照如下方法进行制备：

将污泥焚烧灰和复合增白剂组成的混合粉体经高能球磨改性后进行高温煅烧，得到复合粉体；所述的复合增白剂为AlCl₃、CaCl₂和NH₄Cl三者的混合物，所述的AlCl₃、CaCl₂和NH₄Cl的质量比为1～3：2～6：1～4；所述的污泥焚烧灰和复合增白剂的质量比为100:5～10。

进一步，所述污泥焚烧灰是由污水处理厂沉降池中打捞的含水污泥后经700～900℃焚烧、破碎、筛分后得到污泥焚烧灰，所述污泥焚烧灰的主体组成为二氧化硅、氧化铝和氧化铁；