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污（淤）泥制成再生建材之方法

阅读：232发布：2023-12-06

专利汇可以提供污（淤）泥制成再生建材之方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且污（淤）泥制成再生建材之方法，包含一进料步骤，将污泥输送至一悬浮预热装置中，使污泥因旋风气流而悬浮并同时进行预热，接着污泥因旋风气流而集中输送至一旋窑中，预热产生的废气会随旋风气流于该悬浮预热装置中循环；一燃烧步骤，在该旋窑中提升温度对污泥进行燃烧，未燃烧完全的成分会以粉尘的型态随着产生之气体进入该悬浮预热装置中，并与气体分离而再进入该旋窑进行燃烧；一混拌步骤，将灰渣与水泥一同混拌；一成型步骤，以加压方式将经过混拌后的灰渣与水泥制成特定形状的建材；及一养护步骤，对所制成的建材进行养护。，下面是污（淤）泥制成再生建材之方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.污（淤）泥制成再生建材之方法，包含：一进料步骤，将污泥输送至一悬浮预热装置中，使污泥因旋风气流而悬浮并同时进行预热，接着污泥因旋风气流而集中并输送至一旋窑中，预热过程所产生的废气会随旋风气流一同于该悬浮预热装置中循环，在循环的过程中，废气与污泥产生热交换，藉此提高污泥的温度并降低废气的温度，该悬浮预热装置包括多数个依序排列且彼此连通的旋风集尘单元，该等旋风集尘单元用以容纳污泥，并分别以不同风速及强度的旋风气流，使污泥悬浮并集中输送至该旋窑中；一燃烧步骤，在该旋窑中提升温度而以明火对污泥进行燃烧，未燃烧完全的成分会以粉尘的型态随着产生之气体进入该悬浮预热装置中循环，并与气体分离而再次进入该旋窑进行燃烧，污泥经过热处理而形成灰渣，气体与废气则一同自该悬浮预热装置排出；一混拌步骤，将灰渣与水泥一同混拌；一成型步骤，以加压方式将经过混拌后的灰渣与水泥制成特定形状的建材；及一养护步骤，对所制成的建材进行养护。
2.如请求项1所述污（淤）泥制成再生建材之方法，其中，该等旋风集尘单元的数目为3至7个。
3.如请求项1所述污（淤）泥制成再生建材之方法，其中，该悬浮预热装置还包括一与该等旋风集尘单元其中之一连接的废气排放管。
4.如请求项1所述污（淤）泥制成再生建材之方法，其中，在该燃烧步骤中，于该旋窑中进行燃烧的温度范围是摄氏150至800度。
5.如请求项1所述下污（淤）泥制成再生建材之方法，其中，在该成型步骤中，加压的压力范围为每平方公尺25至30吨。
6.如请求项5所述污（淤）泥制成再生建材之方法，其中，加压的压力为每平方公尺30吨。

说明书全文

污（淤）泥制成再生建材之方法

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种制成再生建材之方法，特别是指污（淤）泥制成再生建材之方法。

背景技术

[0002] 在环保意识逐渐抬头的当下，除了节约资源之外，将原本无法利用的废弃物，经过特殊处理而再生为可利用的制品，亦是对环境保护以及经济发展皆相当有助益的方式。可经过特殊处理而再生的废弃物有相当多种类，包含有垃圾、污泥、厨余，或者废木材等等。其中，污泥可经由特殊处理方式而转换为再生建材、有机肥料，或者植栽土，亦能萃取出污泥中的金属或者其他成分再行利用，能以低廉的成本进行处理，藉此获得具有高经济价值的产物。

[0003] 在经过水处理所产生的污泥，例如是下水道污泥及工业污泥，含有水分、有机质、金属、砂土等等的成分，欲将所述的污泥经过特殊处理而转换为再生建材，需要经过繁复的处理步骤。在所述污泥当中，特别是具有臭味的有机质，必须彻底去除以免使所制成的再生建材带有异味。习知处理污泥的过程中，通常是添加化学药剂后，再经过热处理烧制为可混入建材中的灰渣。而经过热处理后的灰渣，则交由后续厂商或者业者进行混拌、加压等等的步骤，制造为再生建筑用材。

[0004] 习知处理污泥的方式，在进行热处理时容易因温度不均、加热速率过快，或者燃烧时间不足等等的原因，产生燃烧效率不佳的问题，因此在热处理的过程中会消耗多余的能源，且由于燃烧效率不佳的关系，会使可利用的成分因燃烧不完全而随着产生的气体逸失，无法完整利用污泥中可利用的成分。另外，随着气体逸失的成分通常为粉尘的型态，若是直接将燃烧所产生的废气排除，会造成严重的空气污染问题，在后续的废气处理上，需要进行繁复的步骤，才能将废气处理为符合排放标准的气体而排放。因此，相关领域从事者无不针对上述问题进行处理装置的改良，以期能用更节能、燃烧效率更好，且较易于进行废气处理的方式，将经过水处理所产生的污泥制成再生建材。

发明内容

[0005] 因此，本发明之目的，即在提供一种在燃烧过程中之燃烧效率佳，且易于进行废气处理的下水道及工业污泥制成再生建材之方法。

[0006] 于是，本发明污（淤）泥制成再生建材之方法，包含一进料步骤、一燃烧步骤、一混拌步骤、一成型步骤，及一养护步骤。

[0007] 该燃烧步骤是将污泥输送至一悬浮预热装置中，使污泥因旋风气流而悬浮并同时进行预热，接着污泥因旋风气流而集中并输送至一旋窑中，预热过程所产生的废气会随旋风气流一同于该悬浮预热装置中循环，在循环的过程中，废气与污泥产生热交换，藉此提高污泥的温度并降低废气的温度。

[0008] 该燃烧步骤是在该旋窑中提升温度而以明火对污泥进行燃烧，未燃烧完全的成分会以粉尘的形态随着产生之气体进入该悬浮预热装置中循环，并与气体分离而再次进入该旋窑进行燃烧，污泥经过热处理而形成灰渣，气体与废气则一同自该悬浮预热装置排出。由于在该悬浮预热装置中已利用旋风气流将其中的粉尘分离，故排出的气体与废气较易于进行后续处理。

[0009] 该混拌步骤是将灰渣以特定比例与水泥一同混拌，替代部分的水泥材料。

[0010] 该成型步骤是以加压方式将经过混拌后的灰渣与水泥制成特定形状的建材。

[0011] 该养护步骤是对所制成的建材进行养护，避免所制成的建材在不良的环境条件中变质。

[0012] 本发明之功效在于：污泥在该进料步骤时先由该悬浮预热装置进行预热，并以废气循环的方式提高污泥的温度，在该燃烧步骤时于该旋窑中提高温度对污泥进行燃烧，且未燃烧完全的成分会随产生的气体进入该悬浮预热装置，再次被收集而重新进入该旋窑燃烧，使污泥的燃烧有较好的燃烧效率。而产生的废气已经由该悬浮预热装置分离粉尘才排放，因而较易进行后续处理。

[0013] 实施方式：参阅图1，本发明污（淤）泥制成再生建材之方法的实施例包含一进料步骤11、一燃烧步骤12、一混拌步骤13、一成型步骤14，及一养护步骤15。

[0014] 参阅图1与图2，该进料步骤11是将污泥输送至一悬浮预热装置21中，该悬浮预热装置21包括多数个依序排列且彼此连通并用以容纳污泥的旋风集尘单元211，及一与该等旋风集尘单元211其中之一连接的废气排放管212。其中，该等旋风集尘单元211的数目为3至7个，如图2所示则是4个旋风集尘单元211的态样。

[0015] 在该等旋风集尘单元211中，是分别以不同风速及强度的旋风气流，使容纳的污泥呈悬浮状态并同时进行预热。由于容纳于每一个旋风集尘单元211中的污泥皆是呈悬浮状态，因而具有相当大的接触表面积，相对于未呈悬浮状态的污泥而言，能大幅缩短预热的时间。容纳于每一个旋风集尘单元211中的污泥，除了因旋风气流呈悬浮状态而进行预热之外，也会因旋风气流所产生的下降流而集中输送至下一个旋风集尘单元211，每个旋风集尘单元211是以不同风速及强度的旋风气流处理污泥。依序经过该等旋风集尘单元211预热并且集中收集的污泥，最后会输送至一旋窑22中。要特别说明的是，预热过程所产生的废气会随旋风气流一同于该悬浮预热装置21中循环，在循环的过程中，废气与污泥产生热交换，藉此提高污泥的温度并降低废气的温度，使热能藉由热交换而更确实地利用于预热污泥，达到节省能源的效果。

[0016] 再参阅图1与图2，该燃烧步骤12是在该旋窑22中提升温度，以明火在摄氏150至800度的温度范围对污泥进行燃烧，因污泥已在该悬浮预热装置21中预热，故污泥在该旋窑
22中能较快到达所须温度，藉由提前预热的方式，能减少在该旋窑22加热时需消耗的能源。
由于该旋窑22中会加以一循环气流，配合该旋窑22本身的旋转而使污泥能持续翻动，藉此使污泥能均匀受热，也藉此提升加热效率。在燃烧的过程中，由于该循环气流的带动，未燃烧完全的成分会以粉尘的型态随着燃烧产生之气体进入该悬浮预热装置2中循环，并经过该等旋风集尘单元211的处理，与气体分离而再次进入该旋窑22进行燃烧。燃烧产生的气体在该等旋风集尘单元211中，会与在预热时所产生的废气一同在该悬浮预热装置22中循环，与在该等旋风集尘单元211中的粉尘进行热交换，再经由该悬浮预热装置22的废气排放管
212排出。

[0017] 利用上述的方式，能确保污泥能更完全地燃烧，特别是在污泥当中会发出臭味的有机质成分，能确实燃烧而反应为气体，避免因未完全燃烧而使所制成的建材带有臭味，而污泥经过该燃烧步骤12后会形成灰渣。要特别说明的是，由于在该悬浮预热装置22中时，已利用旋风气流将粉尘分离，并使排出的气体及废气之温度因热交换而降低，故经由该废气排放管212所排出的气体与废气，较易于进行后续的处理。

[0018] 关于该废气排放管212所设置的位置，需要依据该等旋风集尘单元211之中的旋风气流参数而设计，该等旋风集尘单元211会依据预期所能造成的预热效果或者集尘效果，按照顺序设置排列，并且依此将该等旋风集尘单元211分别定义为数个级别。例如该等旋风集尘单元211的数目为4个，则是将该等旋风集尘单元211定义为四个级别。藉由判断各个级别之中的气体以及粉尘情况，即能决定将该废气排放管212所设置的位置。在通常情况的判断下，该废气排放管212是与定义为第一个级别，或者最后一个级别的旋风集尘单元211连接，但该废气排放管212所设置的位置，得依据实际使用而更改设计，不以上述位置为限。

[0019] 续参阅图1与图2，该混拌步骤13是将灰渣以特定比例与水泥一同混拌，替代部分的水泥材料。其中，以灰渣替代水泥的比例，必须先针对燃烧不同种类的污泥所形成的灰渣进行分析，再依据灰渣的物理性质而决定，避免因灰渣混入的比例过高，而使制成的建材有强度不足的问题。

[0020] 该成型步骤14是以加压方式将经过混拌后的灰渣与水泥制成特定形状的建材。其中，加压的压力范围为每平方公尺25至30吨，特别是以每平方公尺30吨的压力进行加压时，能制成较为结实的再生建材。

[0021] 该养护步骤15是对所制成的建材进行养护，避免所制成的建材在不良的环境条件中变质而影响强度。经过该养护步骤15后，所制成的建材能实际应用于各种建筑工程上。以下水道及工业污泥制成再生建材，是将原本无法利用的废弃物重新制成可利用的产品，不但落实了资源再利用的环保理念，能以成本低廉的原料制成实用的再生产品，对于经济发展而言也相当有帮助。

[0022] 综上所述，经水处理所产生的下水道以及工业污泥，能在该悬浮预热装置21中呈悬浮状态而预热，并集中输送至该转窑22进行燃烧，而未完全燃烧的成分会由该悬浮预热装置21收集而再次输送至该转窑22进行燃烧，藉此确保燃烧过程中有好的燃烧效率。燃烧产生的气体与预热产生的废气会在该悬浮预热装置21中循环，并在分离粉尘后经由该废气排放管212排出，使排出的气体与废气易于进行后续处理。经过该燃烧步骤12所产生的灰渣，能与水泥一同混拌，并且以加压的方式制成再生建材，故确实能达成本发明之目的。

[0023] 惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

[0024] 图式简单说明：本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：图1是一流程图，说明本发明污（淤）泥制成再生建材之方法的一实施例；及图2是一示意图，说明该实施例中所使用的一悬浮预热装置及一转窑。

[0025] 符号说明11‧‧‧进料步骤
12‧‧‧燃烧步骤
13‧‧‧混拌步骤
14‧‧‧成型步骤
15‧‧‧养护步骤
21‧‧‧悬浮预热装置
211‧‧‧旋风集尘单元
212‧‧‧废气排放管
22‧‧‧旋窑

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