CN103978009A - 一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法 - Google Patents
一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，属于废水处理技术领域。主要针对建筑垃圾废弃红砖砌块的处置难题，将废弃红砖砌块通过破碎、磨粉得到粉末状废弃红砖砌块，制备成人工湿地基质。本发明制备的人工湿地基质具有较高的比表面积和孔隙率，不易堵塞，并且可以过滤、吸附水体中的污染物质；其含有的Al3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+等离子，可以与水中的磷发生沉淀反应，有利于污水中磷的去除；其含有的微量元素，有利于湿地植物的生长。因此，本发明制备的人工湿地基质，使粉末状废弃红砖砌块变废为宝，资源得到有效利用。
Description
技术领域
本发明属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法。
背景技术
我国六七十年代乃至更早的砖砌房屋大多采用红砖作为主要建筑墙体材料。红砖是由粘土、页岩、煤矸石烧结制成，含有Al、Si、Ca、Fe、Mg等元素。随着城市化的发展，城市房屋拆迁过程中产生大量的废弃红砖砌块建筑垃圾，这些废弃红砖砌块建筑垃圾的处置目前已成为城市建设单位一个亟待解决的难题。目前，废弃红砖砌块建筑垃圾的处置除一部分被回收利用外，大部分作为建筑垃圾集中回填，不仅占用土地，而且会对环境造成污染。
人工湿地技术是20世纪70年代发展起来的一种污水处理新工艺，主要是由水体、湿地基质、湿地植物和微生物构成，以过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等途径来实现对污水的高效净化。近年来已被广泛应用于生活污水、工业废水、垃圾填埋场渗滤液、农业点源污染和面源污染以及水体富营养化问题的治理，具有氮磷污染物去除能力强，耐污染冲击负荷、运行成本低、运转维护管理方便以及出水水质较好等特点。
湿地基质在人工湿地处理中发挥着重要的作用，其为微生物提供了稳定的附着表面，同时为水生植物提供支持载体和生长所需的营养物质，当污水流经人工湿地时，基质通过物理、化学作用(如吸附、吸收、过滤、络合反应和离子交换等)来净化污水中的各种污染物。目前，湿地基质在运行存在中也存在着一些问题：(1)人工湿地运行中湿地基质易造成堵塞，使得人工湿地无法正常运行；(2)湿地基质对水体中的氮磷等吸附效果不佳，导致出水总磷超标；(3)湿地基质不能提供足够的微量营养元素和根系伸展载体，使得多年生木本湿地植物生长缓慢。
将废弃红砖砌块制备成粉末状废弃红砖砌块，其比表面积大、孔隙率高、吸附性能好，而且红砖中含有的Al3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+在水体中可以与磷发生化学沉淀反应，降低了水体中的磷含量；同时，粉末状废弃红砖砌块基质可为多年生木本湿地植物提供微量营养元素和根系伸展载体，因此可以将粉末状红砖用作人工湿地基质。本发明立足与此，将建筑垃圾废弃红砖制备粉末状废弃红砖砌块，用作人工湿地基质，变废为宝，使其得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用建筑垃圾废弃红砖砌块经过破碎、磨粉后，用作为人工湿地基质的方法。
本发明人工湿地基质的制备方法包含以下步骤：将一定质量的建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机送入反击式破碎机中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机送入粗粉磨中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的粉末状废弃红砖砌块人工湿地基质。
本发明的主要原理：
(1)粉末状废弃红砖砌块中含有Al3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+等离子，可以与水中的磷发生沉淀反应，因此可以利用其进行磷的去除；其次，粉末状红砖砌块还含有微量元素，对植物生长有利。
(2)粉末状废弃红砖砌块不具有黏性，不会引起结块，其比表面积大、空隙率高，不易引起基质堵塞，且有利于湿地植物根系伸展。
(3)废弃红砖砌块的来源广泛，仅需采用破碎、磨粉即可，工艺简单，可操作性强。
本发明的有益效果：
(1)本发明人工湿地基质采用的粉末状废弃红砖砌块来自于建筑垃圾废弃红砖砌块，使废弃红砖砌块制备成人工湿地基质，变废为宝，资源得到充分利用。
(2)粉末状废弃红砖砌块中含有Al3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+等离子，溶于水，可以与水中的磷发生沉淀反应，因此可以利用其去除磷。其次，粉末状废弃红砖具有一定的吸附性，可以吸附水体中的污染物质。
(3)粉末状废弃红砖砌块中含有微量元素，可以增加土壤的营养成分，促进湿地植物的生长。
(4)粉末状废弃红砖砌块的加入，可以抑制土壤的板结作用，增强土壤的滤水性，使土壤中的溶解氧增加，促进植物的生长。
(5)粉末状废弃红砖砌块的加入，改变植物的根际环境，不利于有害植物昆虫的栖息与生存，促进了植物的生长。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图中：1—皮带输送机，2—反击式破碎机，3—皮带输送机，4—粗粉磨。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步说明。
本发明人工湿地基质的制备方法包含以下步骤：
将一定质量的建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，主要是由红砖组成。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.87-0.93g/cm3，孔隙率为37-41.2％，比表面积5.3-5.9m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
实施例1
将10t建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，质量10t。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.94g/cm3，孔隙率为37％，比表面积5.4m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
实施例2
将15t建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，质量10t。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.93g/cm3，孔隙率为38.5％，比表面积5.6m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
实施例3
将18t建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，质量10t。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.90g/cm3，孔隙率为40.2％，比表面积5.5m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
实施例4
将30t建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，质量10t。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.89g/cm3，孔隙率为40.5％，比表面积5.3m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
实施例5
将50t建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机1送入反击式破碎机2中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机3送入粗粉磨4中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的人工湿地基质。
本发明所采用的废弃红砖砌块的特性是：最大直径不超过250mm，是建筑垃圾的一种，质量10t。
本发明所采用的皮带输送机1、皮带输送机3的主要参数为：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
本发明所采用的反击式破碎机2的主要参数为：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
本发明所采用的粗粉磨4的主要参数为：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
本发明制备的人工湿地基质特性是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.87g/cm3，孔隙率为41.2％，比表面积5.9m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
Claims (5)
1.一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，其特征是：将一定质量的建筑垃圾废弃红砖砌块通过皮带输送机送入反击式破碎机中进行破碎；然后，将破碎后的组分通过皮带输送机送入粗粉磨中进行粉碎，粉碎后的产物即为本发明所制备的粉末废弃红砖砌块人工湿地基质。
2.根据权利要求书1所述的一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，其皮带输送机的特征是：皮带宽度400mm，输送长度12-20m，功率2.2-4kW，输送速度1.25-2.0m/s，输送量5-15t/h。
3.根据权利要求书1所述的一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，其反击式破碎机的特征是：规格Φ1000mm×700mm，进料口尺寸400mm×730mm，最大进料尺寸250mm，处理能力10-20t/h，电极功率10-20kW。
4.根据权利要求书1所述的一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，其粗粉磨的特征是：转子直径750mm，转子长度800mm，转子速度800-1000r/min，最大进料粒度＜70mm，出料粒度0-3mm，处理能力10-25t/h，电机功率25kW。
5.根据权利要求书1所述的一种利用粉末状废弃红砖砌块制备人工湿地基质材料的方法，其人工湿地基质材料的特征是：由粉末状红砖砌块组成，其堆积密度为0.87-0.93g/cm3，孔隙率为37-41.2％，比表面积5.3-5.9m2/g，用作废水处理技术领域中的人工湿地基质。
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