CN103304214A - 一种污水处理厂污泥烧结砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污水处理厂污泥烧结砖，烧结原料，按绝干计，包括如下重量份组分：河道淤泥或深基坑土：20-30重量份、污水处理厂污泥：25-35重量份、煤矸石或煤渣：20-30重量份、干粉添加剂：10-20重量份以及矿渣和/或炉渣：5-10重量份；制备过程中，将原料按配比混合后成化5-7天至含水量为13-18wt%，然后半硬挤压成型制成砖坯后干燥，然后经隧道窑炉焙烧，以2-4℃/min平稳升温，细火慢烧，900-1000℃焙烧时间7-9小时制得；获得的烧结砖满足GB13544-2011多孔烧结砖标准，自保温效果好，无脱皮、无开裂、无哑声。
Description
技术领域
本发明涉及一种烧结砖，具体涉及一种污水处理厂污泥烧结砖及其制备方法。
背景技术
城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，污泥污染物具有长期毒性和不可降解性，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素，也是全球共同关注的课题。
随着我国基础建设的快速发展，建筑用砖的需求也越来越大。将城市污水厂污泥合理利用，进行制砖则成为一种有效的污泥利用方法，但是以城市污水厂污泥制砖的问题在于，污泥中有机物含量大，原料塑性较低，组分不均衡，成型困难，抗压强度较小且易开裂，因此在制备过程中需要添加大量的其他成分，如黄土，沙岩等改性材料，但这一方面减小了污泥的添加量而且需要使用大量的配料，总体来说污泥的利用效率不是很高。那么如何提高污泥在制砖原料中的添加量，并保证制备出符合GB13544-2011标准多孔烧结砖则是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理厂污泥烧结砖及其制备方法，所述污泥可以是工业污泥和/或生活污水处理厂的污泥。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种污水处理厂污泥烧结砖，其烧结原料，按绝干重量计，包括如下重量份的组分：
所述污水处理厂污泥烧结砖为多孔烧结砖。
本发明进一步提供所述一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将河道淤泥或深基坑土、污水处理厂污泥、煤矸石或煤渣、干粉添加剂、矿渣或炉渣按配比进行混合；
（2）陈化5-7天，经陈化后混合料中水分含量占混合料总重的13-18%；
（3）制砖成型、干燥，隧道窑焙烧。
其中，
步骤（1）中，所述河道淤泥是经过脱水干燥处理的粘性淤泥。较佳的，所述处理后的河道淤泥中水分含量占处理后河道淤泥总重的20-30%。为获得符合要求的淤泥，可将河道淤泥与河道淤泥干粉掺和使用。河道淤泥干粉则是指河道淤泥进一步干燥脱水至含水率小于5%。
所述污水处理厂污泥主要来源于生活污水处理厂的污泥。
优选的，步骤（1）中，所述污水处理厂污泥是经过脱水干燥处理后的污水处理厂污泥；较佳的，所述处理后的污水处理厂污泥中水分含量占处理后的污水处理厂污泥总重的25-35%。
所述煤矸石、煤渣和干粉添加剂均可经粉磨获得所需粒径的粉末。
优选的，步骤（1）中，所述煤矸石、煤渣、干粉添加剂、矿渣和炉渣的粒径均为1-3mm，优选1-2mm。
优选的，步骤（3）中，所述制砖成型的工艺采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa。
优选的，步骤（3）中，所述隧道窑焙烧的温度控制为900-1000℃，优选为900-950℃；焙烧时间为7-9小时。
优选的，步骤（3）中，所述隧道窑焙烧时采用平稳升温的方式，升温速率控制为2-4℃/min。
制备所述污水处理厂污泥烧结砖，如果采用一般的烧结砖工艺，会产生脱皮、开裂、哑声、断砖以及火不均等缺陷，本发明通过组分和配比的恰当控制，并通过控制陈化混合物的含水量，控制烧结砖成型所采用的半硬挤压的压力大小、焙烧时的升温速率和焙烧的温度和时间的控制，放慢升温速度，进行细火慢烧，获得的烧结砖自保温效果好，抗震抗压，无开裂、无哑声，成品率高，适合工业大生产。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
制备一种污水处理厂污泥烧结砖，配料（绝干）如下：
制备过程步骤：
（1）将河道淤泥经脱水处理为含水量为20wt%的粘性污泥；同时将生活污水处理厂污泥经脱水处理为含水量为25wt%；
（2）将煤矸石、干粉添加剂和矿渣经研磨至粒径为0.1-3mm；
（3）将经上述处理后的物料按配比进行混合；
（4）然后陈化5天，至总含水量为13wt%；
（5）半硬挤压成砖坯，成型压力控制在2.1-2.7MPa；干燥，隧道窑焙烧，平稳升温，升温速率控制在2-4℃/min，900-950℃隧道窑焙烧7小时后，出窑制得。以产品脱皮、哑声、开裂为不合格，成品率为98%；制备的烧结砖产品满足GB13544-2011《烧结多孔砖》的性能要求。
性能测试：
实施例2
制备一种污水处理厂污泥烧结砖，配料（绝干）如下：
制备过程步骤：
（1）将河道淤泥经脱水处理为含水量为30wt%的粘性污泥；同时将生活污水处理厂污泥经脱水处理为含水量为35wt%；
（2）将煤矸石、干粉添加剂和炉渣经研磨至粒径为0.1-3mm；
（3）将经上述处理后的物料按配比进行混合；
（4）然后陈化7天，至总含水量为18wt%；
（5）半硬挤压成砖坯，成型压力控制在2.1-2.7MPa；干燥，隧道窑焙烧，平稳升温，升温速率控制在2-4℃/min，900-950℃隧道窑焙烧9小时后，出窑制得；以产品脱皮、哑声、开裂为不合格，成品率为99%；制备的烧结砖产品满足GB13544-2011《烧结多孔砖》的性能要求。
性能测试：
实施例3
制备一种污水处理厂污泥烧结砖，配料（绝干）如下：
制备过程步骤：
（1）将河道淤泥经脱水处理为含水量为22wt%的粘性污泥；同时将生活污水处理厂污泥经脱水处理为含水量为28wt%；
（2）将煤渣、干粉添加剂和矿渣经研磨至粒径为0.1-3mm；
（3）将经上述处理后的物料按配比进行混合；
（4）然后陈化6天，至总含水量为15wt%；
（5）半硬挤压成砖坯，成型压力控制在2.1-2.7MPa；干燥，隧道窑焙烧，平稳升温，升温速率控制在2-4℃/min，900-950℃隧道窑焙烧8小时后，出窑制得。以产品脱皮、哑声、开裂为不合格，成品率为99%；制备的烧结砖产品满足GB13544-2011《烧结多孔砖》的性能要求；
性能测试：
Claims (10)
1.一种污水处理厂污泥烧结砖，其烧结原料，按绝干重量计，包括如下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的一种污水处理厂污泥烧结砖，其特征在于，所述污水处理厂污泥烧结砖为多孔烧结砖。
3.如权利要求1或2所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将河道淤泥或深基坑土、污水处理厂污泥、煤矸石或煤渣、干粉添加剂、矿渣或炉渣按配比进行混合；
（2）陈化5-7天，经陈化后混合料中水分含量占混合料总重的13-18%；
（3）制砖成型、干燥，隧道窑焙烧。
4.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述河道淤泥是经过脱水干燥处理的粘性淤泥，所述处理后的河道淤泥中水分含量占处理后河道淤泥总重的20-30%。
5.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述污水处理厂污泥主要来源于生活污水处理厂的污泥。
6.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述污水处理厂污泥是经过脱水干燥处理后的污水处理厂污泥；所述处理后的污水处理厂污泥中水分含量占处理后的污水处理厂污泥总重的25-35%。
7.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述煤矸石、煤渣、干粉添加剂、矿渣和炉渣的粒径均为1-3mm。
8.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述制砖成型的工艺采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa。
9.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述隧道窑焙烧的温度控制为900-1000℃；焙烧时间为7-9小时。
10.如权利要求3所述的一种污水处理厂污泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述隧道窑焙烧时采用平稳升温的方式，升温速率控制为2-4℃/min。
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