CN101215147B - 一种高掺量污水处理淤泥烧结砖 - Google Patents

Abstract

一种高掺量污水处理淤泥烧结砖及其制备工艺，属于利用污泥制砖技术领域。原料为污水处理沉淀物，黄河淤泥，煤矸石、工业炉渣的一种或组合。制备方法包括原料混合、粉碎、调水均化、制坯、烘干、烧结。本发明的烧结砖全部指标符合有关国家质量标准，且砖的重量较轻。本发明为污水处理沉淀物及河道淤泥提供了一条崭新的处理路径，既能疏通河道，使淤泥步入可持续发展的良性循环中，又可以减少污水处理沉淀物对环境造成的污染。

Description

一种高掺量污水处理淤泥烧结砖

技术领域

本明涉及一种利用污水处理沉淀物制作的烧结砖及其制备工艺，属于利用污泥制砖技术领域。 

背景技术

黄河淤泥是河水流动形成的自然沉积物，量大面广，危害极大，如不加以整治与利用，它会淤积河道而抬高河床，迫使河水上溢，若遇到洪水汛期，会出现险情，严重危及两岸人民群众的生命财产安全。国家在治理黄河泥沙淤积上每年都要花大量的人力、物力、财力。如能利用好黄河淤泥，不仅可以化害为利、变废为宝，节省资源、改善环境，而且有利于河道治理。同时挖出淤泥后的河床不多久又会淤平，可见江河淤泥是取之不尽、用之不竭的较理想生产原料，利用得当，将是一种潜在价值很大的宝贵资源。黄河从黄土高原带下众多泥砂，常年淤积，使黄河下游许多地区河床逐年抬高，在黄河经过的许多城市，黄河河床已高于城市地面，使该黄河河段成为地上悬河。如能将大量的黄河淤泥用于建筑材料，将能很好地利用流动废料节约土地资源，减少淤泥对黄河下游的危害。 

随着国家对工业环保要求的日益提高，还将产生大量的污水处理淤泥。除了污水处理厂产生的淤泥外，自来水厂在饮用水、工业用水生产中也会产生大量的水处理淤泥，这些污泥的存储、处理会给相关厂家增加许多经营成本，处理不当也会对环境造成再次污染。 

建筑节能是一项功在当代、利在千秋的大业，事关“科技兴国”、“可持续发展”两大战略的实施。为了保护宝贵的土地资源，目前国家已禁止粘土实心砖的使用和生产。使用淤泥制砖是一条可行的替代粘土制砖的有益途经。中国专利文件CN1844034A(申请号200610040094.0)公开一种利用纯淤泥生产建筑用砖块的方法，该方法包括对挖出的淤泥进行脱水、加入煤渣、进行均化处理、进行陈化处理、用真空挤砖机制成湿砖坯、让湿砖坯自然干燥和对干砖坯进行焙烧等步骤。但是由于江河淤泥密度较大，用纯淤泥制得的砖比粘土实心砖更重，很难达到理想的应用效果。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用高掺量污水处理沉淀物烧结砖及其制备工艺。 

本发明的技术方案如下： 

一种烧结砖，原料组分按重量份如下： 

污水处理沉淀物，含水率12-18％，15-35份； 

黄河淤泥，      含水量0-5％，  40-80份； 

煤矸石、工业炉渣的一种或组合，粒度≤5mm，10-25份。 

上述含水率均为重量百分比，下同。 

优选的，上述的煤矸石、工业炉渣，热值均为500～1600大卡/公斤，放射性符合国家 标准GB9196-88的要求。 

上述的污水处理沉淀物，包括城市污水处理厂污水处理沉淀池中的沉淀物，或者自来水厂生产的自来水过程中的产生的淤泥。 

本发明的烧结砖制备方法，步骤如下： 

1.将污水处理沉淀物、黄河道淤泥按配比混合，加入煤矸石、工业炉渣的一种或组合，粉碎至平均粒度0.05-2mm； 

2.向步骤1的混合料加水至料的总含水量15-20％，搅拌均化； 

3.将步骤(2)的均化料按常规制坯，将砖坯送入干燥室烘干，温度50-80℃，时间10-24小时； 

4.将烘干的砖坯在轮窑烧结，保持温度900-1150℃，烧结时间30-50min。 

以上制备过程中未做特别限定的均按本领域现有工艺即可。 

本发明的烧结砖，按GB5101-2003检测标准进行检测，结果如下： 

a.外观质量：经外观质量检验(抽检50块)，外观质量全部符合有关国家质量标准要求。 

b.强度等级检测：经检测单块最小抗压强度值≥7.5，平均值：15.5，变异系数：0.32，最小抗压强度值：9.3，符合抗压强度平均值≥10.0，变异系数＞0.21的标准，完全符合有关国家质量标准要求。 

c.抗风化性能检验：经检测为5h沸煮吸水率＝14％，饱和系数＝0.73，5h沸煮吸水率≤18％，饱和系数≤0.78的标准，合格。 

d.放射性检测：检测结果IRa＝0.2，Ir＝0.4，符合内照射指数：IRa≤1.0，外照射指数：Ir≤1.0的标准，合格。 

与现有技术相比本发明的优良效果如下： 

1.本发明为大规模处理污水处理沉淀物及河道淤泥提供了一条崭新的路径，既能疏通河道，使淤泥步入可持续发展的良性循环中，又可以减少污水处理沉淀物对环境造成的污染。 

2.本发明的烧结砖，采用在黄河淤泥中掺入污水处理沉淀物和煤矸石、工业炉渣的方法，大大减轻产品砖的比重，经测定本发明的烧结砖比粘土实心砖的密度减少10％左右，比纯淤泥制得的砖密度减少小15％左右。 

3.本发明的烧结砖制备工艺使用现有制砖设备，具有快速、有效、低成本的特点。 

4.本发明不仅为建筑材料提供了一种低成本的新型环保材料，还具有良好的经济效益和环保价值，综合效益突出。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。 

实施例1：烧结砖，原料组分如下： 

污水处理沉淀物，含水量15％，35公斤； 

黄河淤泥，      含水量1％， 80公斤； 

煤矸石，粒度≤5mm，25公斤。 

含水率均为重量百分比，下同。 

上述污水处理沉淀物取自济南市光大水务污水处理厂生产水处理沉淀池。 

上述的煤矸石，热值约1200大卡/公斤。 

制备方法，步骤如下： 

1.将上述的污水处理沉淀物、黄河淤泥按配比混合，加入煤矸石，粉碎至平均粒度0.2mm； 

2.向步骤1的混合料加水至料的总含水量18％，搅拌均化； 

3.将步骤2的均化料按常规制坯，将砖坯送入干燥室烘干，温度50-80℃，时间24小时； 

4.将烘干的砖坯在轮窑烧结，保持温度900-1150℃，烧结时间40min。 

实施例2：烧结砖，原料组分如下： 

污水处理淤泥，含水量18％，25公斤； 

黄河淤泥，    含水量2％， 55公斤； 

煤矸石和工业炉渣按重量比1∶1组合，粒度≤5mm，15公斤。煤矸石热值约1000大卡/公斤，工业炉渣的热值约900大卡/公斤。 

制备方法，步骤如下： 

1.将上述污水处理沉淀物、黄河淤泥按配比混合，加入煤矸石和工业炉渣，粉碎至平均粒度0.5mm； 

2.向步骤1的混合料加水至料的总含水量20％，搅拌均化； 

3.将步骤2的均化料按常规制坯，将砖坯送入干燥室烘干，温度50-80℃，时间18小时； 

4.将烘干的砖坯在轮窑烧结，保持温度900-1150℃，烧结时间30min。 

实施例3：烧结砖，原料组分如下： 

污水处理沉淀物，含水量18％，15公斤； 

黄河淤泥，      含水量3％， 45公斤； 

煤矸石和工业炉渣按重量比2∶1组合，粒度≤5mm，20公斤。煤矸石热值约1100大卡/公斤，工业炉渣的热值约1000大卡/公斤。 

制备方法，步骤如下： 

1.将污水处理沉淀物、黄河淤泥按配比混合，加入煤矸石和工业炉渣，粉碎至平均粒度1mm； 

2.向步骤1的混合料加水至料的总含水量20％，搅拌均化； 

3.将步骤2的均化料按常规制坯，将砖坯送入干燥室烘干，温度50-80℃，时间15小时； 

4.将烘干的砖坯在轮窑烧结，保持温度900-1150℃，烧结时间35min。 

Claims (1)

1.一种烧结砖，原料组分如下：

污水处理淤泥，含水量18％，25公斤；

黄河淤泥，含水量2％，55公斤；

煤矸石和工业炉渣按重量比1∶1组合，粒度≤5mm，15公斤；煤矸石热值1000大卡/公斤，工业炉渣的热值900大卡/公斤；

是按以下步骤制得的：

(1)将上述污水处理淤泥、黄河淤泥按配比混合，加入煤矸石和工业炉渣，粉碎至平均粒度0.5mm；

(2)向步骤(1)的混合料加水至料的总含水量20％，搅拌均化；

(3)将步骤(2)的均化料按常规制坯，将砖坯送入干燥室烘干，温度50-80℃，时间18小时；

(4)将烘干的砖坯在轮窑烧结，保持温度900-1150℃，烧结时间30min。