CN107266028A - 一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其采用污泥处理厂的污泥、给水厂的污泥以及建筑挖土为原材料，经过原材料混合预均化、陈化技术、双轴螺旋桨式干化、液压成型、干燥、烧结，从而得到自保温砖。本发明的优点在于：利用污水处理厂的污泥、给水厂的污泥以及建筑挖土烧结自保温砖，实现废物资源化利用，减少环境污染，且其工艺简单、原材料来源广、成本低、强度高、保温性能高、外观良好。

Description

一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法
【技术领域】
本发明涉及一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法。
【背景技术】
近年来，建筑行业发展迅猛，对烧结砖的需求量巨大，由于国家已禁止粘土实心砖的使用和生产，因此采用固体废弃物制砖成为替代粘土制砖成为未来发展趋势。随着我国城镇污水处理厂的建设以及城镇污水处理率的不断提高，其污泥的产生量也急剧增加。污水处理厂污泥是由有机物、无机颗粒、胶体、重金属及持久性有机物和微生物等组成，给水厂污泥是由粘土、腐殖质、以及其它悬浮的或不溶于水的物质等组成，若不加以综合利用会对环境造成污染。建筑挖土过程排放的废弃物主要有风化土壤(含水率20％左右)、淤泥(含水率40％-60％)及於沙(含水率20％左右)等，区别于传统用粘土烧结砖原料组成，用于烧结砖存在技术的难度。如何妥善处理水厂污泥和建筑挖土，实现固体废物资源化利用，而不污染环境，是我们急需解决的难题。本发明利用水厂污泥与建筑挖土烧结自保温砖国内还未见报道。
公开号为CN102815920A的发明专利《干化污泥与建筑废土、建筑垃圾烧结砖生产》公开了以建筑废土、建筑垃圾及干化污泥为原料，得到的坯泥常规制坯焙烧，从而获得烧结砖。所述建筑废土、建筑垃圾与本发明所采用的建筑挖土不一样，不一样的地方在于建筑挖土针对的是建房子打地基所挖出来的地下土壤，是原始地下土。同时本发明添加的制孔剂是废轮胎，与公开的专利也不一样，废轮胎的利用，不仅可以减少对环境的污染，达到废物重复利用，同时可以提高自保温砖的保温效果、增加经济效益。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，利用污水处理厂的污泥、给水厂的污泥以及建筑挖土烧结自保温砖，实现废物资源化利用，减少环境污染，且其工艺简单、原材料来源广、成本低、强度高、保温性能高、外观良好。
本发明是这样实现上述技术问题的：
一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.3％～0.4％的助凝剂，再经过压滤机脱水后，得到含水率为40％-50％的污水厂污泥，备用；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为20％-30％，备用；
步骤4、将水厂污泥的20％-30％和建筑挖土的70％-80％混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥由污水厂污泥和给水厂污泥组成；
步骤5、将干化后的原料，加入0.5％-1％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压成型机挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在5％-8％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在900℃～1000℃，烧结时间为6h-10h，得到自保温砖。
进一步地，所述步骤1中，助凝剂包括高炉灰和粉煤灰。
进一步地，所述步骤2中，给水厂污泥经过浓缩，其浓缩后的污泥含固率为5％～15％，污泥仍具有液体特性，而后经过脱水，其脱水后污泥的含固率为10％～30％，污泥呈现出半固体状，最后经过干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用。
进一步地，所述步骤3中，建筑挖土经过2-3天的自然晾干，即实现控制其含水率为20％-30％。
进一步地，所述步骤4中，所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3。
进一步地，所述步骤5中，制孔剂为废轮胎。
进一步地，所述步骤6中，液压成型的压力为25-35MPa。
本发明具有如下优点：
利用污水处理厂的污泥、给水厂的污泥以及建筑挖土烧结自保温砖，通过预均化技术、陈化技术、双轴螺旋桨式干化，使污泥与建筑挖土充分均匀的混合，解决原料混合过程易团聚；使用废轮胎为制孔剂，达到废物重复利用，且提高自保温砖的保温效果；利用有机粘结剂使烧结砖砖坯的成型更容易，同时使用烧结砖超高压力挤压成型技术，使制备出的自保温砖强度高、内部结构均匀、保温效果好等优点。
同时，本发明工艺简单、原材料来源广、成本低，强度高(实心砖达到18-27MPa，多孔砖达到15-24MPa，空心砖达到8-15MPa)，自保温砖的传热系数0.3-1.35W/(㎡·K)，外观良好。
【具体实施方式】
一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.3％～0.4％的助凝剂，再经过压滤机脱水后，得到含水率为40％-50％的污水厂污泥，备用；本发明的百分比均为重量百分比；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为20％-30％，备用；
步骤4、将水厂污泥的20％-30％和建筑挖土的70％-80％(该百分比为重量百分比)混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加入混合料的10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥由污水厂污泥和给水厂污泥组成；
步骤5、将干化后的原料，加入0.5％-1％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在5％-8％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在900℃～1000℃，烧结时间为6h-10h，得到自保温砖。
更优地，所述步骤1中，助凝剂包括高炉灰和粉煤灰。所述步骤2中，给水厂污泥经过浓缩，其浓缩后的污泥含固率为5％～15％，污泥仍具有液体特性，而后经过脱水，其脱水后污泥的含固率为10％～30％，污泥呈现出半固体状，最后经过干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用。所述步骤3中，建筑挖土经过2-3天的自然晾干，即实现控制其含水率为20％-30％。所述步骤4中，所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3。所述步骤5中，制孔剂为废轮胎，制孔剂的目的是增加空隙，使传热减慢，增强保温性能。所述步骤6中，液压成型的压力为25-35MPa。
为了对本发明烧结方法进行进一步阐述说明，申请人给出了如下具体实施例。
实施例1
一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.3％的助凝剂，所述助凝剂为高炉灰，再经过压滤机脱水后，得到含水率为40％的污水厂污泥，备用；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为30％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为20％，备用；
步骤4、将水厂污泥的20％和建筑挖土的80％混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3；
步骤5、将干化后的原料，加入0.5％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压成型机挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在5％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在920℃，烧结时间为10h，得到自保温砖。
实施例2
一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.35％的助凝剂，所述助凝剂为粉煤灰，再经过压滤机脱水后，得到含水率为45％的污水厂污泥，备用；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为40％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为25％，备用；
步骤4、将水厂污泥的25％和建筑挖土的75％混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3；
步骤5、将干化后的原料，加入0.8％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压成型机挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在7％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在950℃，烧结时间为8h，得到自保温砖。
实施例3
一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.4％的助凝剂，再经过压滤机脱水后，得到含水率为5％的污水厂污泥，备用；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为60％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为30％，备用；
步骤4、将水厂污泥的30％和建筑挖土的70％混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3；
步骤5、将干化后的原料，加入1％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压成型机挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在8％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在1000℃，烧结时间为6h，得到自保温砖。
经本发明烧结方法所述的自保温砖经测试，其抗压性能高：实心砖达到18-27MPa，多孔砖达到15-24MPa，空心砖达到8-15MPa；且自保温砖的传热系数为0.3-1.35W/(㎡·K)。
本发明利用污水处理厂的污泥、给水厂的污泥以及建筑挖土烧结自保温砖，通过预均化技术、陈化技术、双轴螺旋桨式干化，使污泥与建筑挖土充分均匀的混合，解决原料混合过程易团聚；使用废轮胎为制孔剂，达到废物重复利用，且提高自保温砖的保温效果；利用有机粘结剂使烧结砖砖坯的成型更容易，同时使用烧结砖超高压力挤压成型技术，使制备出的自保温砖强度高、内部结构均匀、保温效果好等优点。
同时，本发明工艺简单、原材料来源广、成本低，强度高，自保温性能好，外观良好。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、污水处理厂在污泥经过污泥浓缩池时加入污泥总量的0.3％～0.4％的助凝剂，再经过压滤机脱水后，得到含水率为40％-50％的污水厂污泥，备用；
步骤2、给水厂污泥经过浓缩、脱水、干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用；
步骤3、建筑挖土经过自然晾干，控制其含水率为20％-30％，备用；
步骤4、将水厂污泥的20％-30％和建筑挖土的70％-80％混合机械搅拌后，预均化8-12h后，陈化12-15h，后加10％～15％的水，搅拌成流体状，再由双轴螺旋桨式干化10-15h，得到原料；所述水厂污泥由污水厂污泥和给水厂污泥组成；
步骤5、将干化后的原料，加入0.5％-1％有机粘结剂以及0.01％的制孔剂混匀后，获得坯料；
步骤6、将坯料经液压成型机挤出成型方式制的砖坯；
步骤7、砖坯送入干燥室，使其含水率控制在5％-8％后，送入窑洞烧制，烧结温度控制在900℃～1000℃，烧结时间为6h-10h，得到自保温砖。
2.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤1中，助凝剂包括高炉灰和粉煤灰。
3.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤2中，给水厂污泥经过浓缩，其浓缩后的污泥含固率为5％～15％，污泥仍具有液体特性，而后经过脱水，其脱水后污泥的含固率为10％～30％，污泥呈现出半固体状，最后经过干化，形成含固率为30％～60％的给水厂污泥，备用。
4.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤3中，建筑挖土经过2-3天的自然晾干，即实现控制其含水率为20％-30％。
5.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤4中，所述水厂污泥中污水厂污泥和给水厂污泥的比例为7：3。
6.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤5中，制孔剂为废轮胎。
7.如权利要求1所述的一种利用污泥与建筑挖土烧结自保温砖的方法，其特征在于：所述步骤6中，液压成型的压力为25-35MPa。
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