CN103864397A - 一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,包括如下步骤:(1)将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合,并控制含水率至15~25%,再陈化,得混合料;(2)将所述混合料填入模具压制成砖坯;(3)将所述砖坯制成烧结砖。本发明的方法采用深度脱水污泥为原料,节约资源,降低成本;本发明的方法所制得的烧结砖抗冻融性和抗风化性好、抗压性能好,均达到《烧结普通砖》(GB5101-2003)标准规定值。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法。
背景技术
我国水污染问题日趋严重。因此,近年来各地城市污水处理项目大量上马,城市污水处理厂的数目和污泥产量也急剧增加。与污水处理技术相比,我国污泥处理处置技术研究由于受到资金等方面因素影响,发展相对缓慢,大量未经稳定处理的污泥由于没有安全出路,己成为污水处理厂的严重负担,影响了污水处理厂的正常运行。因此,如何有效的处理处置城市污泥,避免其造成二次污染,不仅是污水处理厂尚待解决的难题,同时也是全世界迫切关心的问题。
据不完全统计,以活性污泥法为主的污水处理工艺,其污泥产生量是污水处理量的0.3%~0.5%(以含水率97%计),数量巨大。如果污泥处理不当,极易造成二次污染。同时,由于污泥处理一般需要经过分离、稳定、消化、脱水及处置等步骤,这需要大量的基建投资和高昂的运行费用,在污水厂的建设费用中,污泥处理约占20%~50%,运行费用约占40%~60%。此外,由于城市污水处理厂污泥经过脱水后普遍含水率较高,给污泥的处置造成了很大的困难,主要表现在:(1)对环境造成了较大污染;(2)给填埋作业造成困难;(3)产生的垃圾渗滤液,影响收集系统。因此解决污泥处理问题,首先要解决污泥的脱水问题。随着污泥填埋要求的提高,传统的污泥脱水方式无法使污泥的含水率低于50%,引起了污泥的深度脱水推广应用。
污泥深度脱水是指对污泥通过化学调理,破坏细胞壁,释放结合水、细胞内水和吸附水,改善污泥的脱水性能,再通过机械压滤,使脱水处理后的污泥含水率达到50%以下的脱水方式。通常使用的化学调理剂有三氯化铁、石灰等。深度脱水处理后的污泥仍然存在以下问题:(1)污泥深度处理后,不仅增加了污泥中的固体含量,仍需要进一步填埋处理,且填埋过程中还是存在土地占用等问题;(2)在南方多雨的气候条件下,深度脱水污泥存在重新吸水的风险,可造成泥饼含水率上升,不利于填埋;(3)迫于政策上的压力,要求污泥填埋的比例不能超过污泥总量的10%。因此迫切需要对深度脱水污泥实施后续处理研究,尤其是进行有关深度脱水污泥的资源化利用研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法。
本发明的具体技术方案如下:
一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,包括如下步骤:
(1)将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合,并控制含水率至15~25%,再陈化得混合料;
(2)将所述混合料填入模具压制成砖坯;
(3)将所述砖坯制成烧结砖。
在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(1)中,所述深度脱水污泥、粉煤灰和粘土的重量比为10~30:15~25:50~70。
在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(2)的压制压力为10~18MPa,时间为2~3分钟。
在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)为:将所述砖坯经自然养护、预干燥、保温、烧结和自然冷却制得所述烧结砖。
进一步优选的,所述自然养护的时间为12~36小时。
进一步优选的,所述预干燥的温度为60~120℃,时间为1~2小时。
进一步优选的,所述保温的温度为300~500℃,时间为20~40分钟。
进一步优选的,所述烧结的温度为1000~1200℃,时间为1.5~2.5小时。
本发明的有益效果是:
1、本发明的方法采用深度脱水污泥为原料,节约资源,降低成本;
2、本发明的方法所制得的烧结砖抗冻融性和抗风化性好、抗压性能好,均达到《烧结普通砖》(GB5101-2003)标准规定值;
3、本发明的方法变废为宝,开辟了新的深度脱水污泥的利用、处理途径和方法;
4、本发明的方法所制得的烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值,重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值,对环境无害。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1
本实施例工艺过程如图1所示,
(1)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀,深度脱水污泥20:粉煤灰20:粘土60,加水拌和,控制含水率为19%,陈化24h后制得混合料。
(2)本发明采用压制成型制胚,把陈化后的混合料放入制砖模具中,封闭后将模具,制砖砖坯加压到18MP,停留2min后,放压卸下模具,取出砖坯。
(3)将压制成型的砖坯先自然养护24h,再放入105℃的条件下预干燥2h。
(4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中,设定的烧结温度程序为:400℃保温30min,然后升温到1100℃进行烧结,停留2h,最后降温冷却至室温后取出,即得成品砖。
参照《烧结普通砖》(GB5101-2003),利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa,抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准,烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值,各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值,对环境无害。
实施例2
本实施例工艺过程如图1所示,
(1)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀,深度脱水污泥10:粉煤灰20:粘土70,加水拌和,控制含水率为15%,陈化12h后制得混合料。
(2)本发明采用压制成型制胚,把陈化后的混合料放入制砖模具中,封闭后将模具,制砖砖坯加压到10MP,停留3min后,放压卸下模具,取出砖坯。
(3)将压制成型的砖坯先陈化36h,再放入70℃的条件下预干燥2h。
(4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中,设定的烧结温度程序为:500℃保温20min,然后升温到1200℃进行烧结,停留1.5h,最后降温冷却至室温后取出,即得成品砖。
参照《烧结普通砖》(GB5101-2003),利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa,抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准,烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值,各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值,对环境无害。
实施例3
本实施例工艺过程如图1所示,
(1)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀,深度脱水污泥20:粉煤灰20:粘土60,加水拌和,控制含水率为25%,陈化24h后制得混合料。
(2)本发明采用压制成型制胚,把陈化后的混合料放入制砖模具中,封闭后将模具,制砖砖坯加压到15MP,停留2min后,放压卸下模具,取出砖坯。
(3)将压制成型的砖坯先陈化12h,再放入120℃的条件下预干燥1.5h。
(4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中,设定的烧结温度程序为:300℃保温40min,然后升温到1000℃进行烧结,停留2.5h,最后降温冷却至室温后取出,即得成品砖。
参照《烧结普通砖》(GB5101-2003),利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa,抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准,烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值,各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值,对环境无害。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合,并控制含水率至15~25%,再陈化,得混合料;
(2)将所述混合料填入模具压制成砖坯;
(3)将所述砖坯制成烧结砖。
2.如权利要求1所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述深度脱水污泥、粉煤灰和粘土的重量比为10~30:15~25:50~70。
3.如权利要求2所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述步骤(2)的压制压力为10~18MPa,时间为2~3分钟。
4.如权利要求3所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述步骤(3)为:将所述砖坯经自然养护、预干燥、保温、烧结和自然冷却制得所述烧结砖。
5.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述自然养护的时间为12~36小时。
6.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述预干燥的温度为60~120℃,时间为1~2小时。
7.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述保温的温度为300~500℃,时间为20~40分钟。
8.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法,其特征在于:所述烧结的温度为1000~1200℃,时间为1.5~2.5小时。
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