CN107540338A - 一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，步骤包括：a.将垃圾焚烧灰渣过筛，取粒径小于5mm的垃圾焚烧灰渣与浓度为OD₆₀₀＝1.2的菌液拌合均匀；b.将拌菌液的垃圾焚烧灰渣1装入多孔透水模具2压实；c.将装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2浸没在浓度为0.8mol/L～1.2mol/L的混合盐溶液3中，使混合盐溶液3渗入垃圾焚烧灰渣2的孔隙，静置12h；d.从混合盐溶液3中取出多孔透水模具2，沥干垃圾焚烧灰渣1孔隙中的自由液体；e.重复c、d操作4～6次，从多孔透水模具2中取出固化成型的垃圾焚烧灰渣1，得到垃圾焚烧灰渣微生物砖。

Description

一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法

技术领域

本发明涉及利用微生物技术将城市生活垃圾焚烧灰渣制作成砖，实现垃圾焚烧灰渣的资源化利用，属于固体废弃物资源化利用的技术领域。

背景技术

城市生活垃圾焚烧灰渣作为固体废弃物，目前主要的处置方法是送填埋场填埋，需要占用大量填埋场地。而城市生活垃圾焚烧灰渣制砖是其减量化和资源化利用的有效途径。现有的城市生活垃圾焚烧灰渣制砖技术主要有高温焙烧法、化学胶结法、水泥拌合法、气化灰渣粉煤灰胶结法等。微生物诱导碳酸钙结晶技术(MICP技术)也能够实现散体材料的胶结，目前用于胶结天然砂土、粉土和黏性土颗粒，使原本松散的土体能够具有更高的强度，且有生态、环保的优点，在固土领域已经开始应用。

现有技术一的技术方案

高温焙烧法，将垃圾焚烧飞灰经阻抗式溶融电炉高温加热，冷却后得到溶融灰渣，经粉碎、分级后按一定比例添加木屑、淀粉、烧结剂，加水约10％，混合均匀后加压成形干燥后焙烧，最高烧成温度900℃，保持恒温2小时后，徐徐冷却，制作成砖。

现有技术一的缺点

必须对溶融灰渣做前处理，除去铁和重金属物质，操作工艺复杂，高温烧结过程高耗能。

现有技术二的技术方案

化学胶结法，先将化学胶结剂与垃圾焚烧灰渣等固相原料混合搅拌，再加水拌合后，加入激发剂溶液水再搅拌，将拌合物装入标砖试模中，振动成型排出水化反应产生的气泡，常温养护24h后脱模，继续在常温条件下养护28d，脱模后砖表面覆盖黑棉布，并连续7d每天定时浇水2次，制备成砖。

现有技术二的缺点

由于未经碾磨的灰渣粒径相对较大，因此其活性较低，粒径较大的灰渣不能和碱激发剂充分反应，从而导致试块内部存在部分未反应的大粒径灰渣，这会在试件内部形成薄弱区，不易成砖或成砖质量存在缺陷。

现有技术三的技术方案

水泥拌合法，按拟定的配比，将水泥、焚烧灰渣搅拌，并按一定的水灰比加水进一步搅拌均匀，再倒入模具中在振动台上机械振动密实，静置24h后脱模养护制得焚烧灰渣砖。

现有技术三的缺点

对于水泥这种高耗能建材的消耗量大，焚烧灰渣不能完全参与水化反应，而只能以填料形态存在，不利于强度的形成，反而消弱了水泥胶结力，实际工程性能差。

现有技术四的技术方案

气化灰渣粉煤灰胶结法，按比例先将气化灰渣和粉煤灰加入捏合机搅拌槽，加热搅拌槽温度至50℃，干混2-3min，再将水泥和水一起加入搅拌，湿混4-5min，使混合料均匀。将混合均匀的粉料在自然条件下陈化后装入模具，在平板硫化机上以规定的压力压制成型，静置1天后拆模。砖坯成型具有一定强度后进行养护，制成砖块。

现有技术四的缺点

气化灰渣具有轻微臭鸡蛋气味，伴随酸涩和炭焦的味道，制砖生产过程中释放的气体对环境和人类健康存在危害。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有垃圾焚烧灰渣制砖技术中能耗高、工程性能差、有害气体排放和工艺复杂的缺陷，将微生物诱导碳酸钙结晶技术用于城市生活垃圾焚烧灰渣制砖，胶结固化松散垃圾焚烧灰渣颗粒的同时固定当中的有害重金属离子成分，以生态、环保、节能的方法解决城市生活垃圾焚烧灰渣资源化利用的问题。

技术方案：将微生物菌液与垃圾焚烧灰渣进行搅拌混合，然后将拌合后的灰渣装入多孔透水模具压实，反复浸泡在混合盐溶液(尿素与氯化钙混合)中，利用吸附在垃圾焚烧灰渣颗粒上的微生物诱导产生碳酸钙结晶，通过碳酸钙结晶体胶结垃圾焚烧灰渣颗粒，使其成为具有一定强度和孔隙度的砖体。

一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于该方法步骤如下：

a.将垃圾焚烧灰渣过筛，取粒径小于5mm的垃圾焚烧灰渣与浓度为OD₆₀₀＝1.2的菌液拌合均匀；

b.将拌菌液的垃圾焚烧灰渣1装入多孔透水模具2压实；

c.将装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2浸没在浓度为0.8mol/L～1.2mol/L的混合盐溶液3中，使混合盐溶液3渗入垃圾焚烧灰渣2的孔隙，静置12h；

d.从混合盐溶液3中取出装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2，沥干垃圾焚烧灰渣3孔隙中的自由液体；

e.重复c、d操作4～6次，从多孔透水模具2中取出固化成型的垃圾焚烧灰渣1，得到垃圾焚烧灰渣微生物砖。

所述的一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于所述的菌液由巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)与营养液组成，所述的垃圾焚烧灰渣为城市生活垃圾焚烧灰渣，所述的混合盐溶液3由尿素与CaCl₂按等摩尔浓度混合而成。

所述的一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于所述的多孔透水模具2的侧壁、顶板和底板具有多孔隙、透水性，且渗透系数大于垃圾焚烧灰渣1压实后的渗透系数。

本发明的有益效果：一、改善了垃圾焚烧灰渣制砖的均匀性，使制备成砖的强度性能得到提高；二、即能够保持垃圾焚烧灰渣颗粒内部原有的多孔特性，又能够在灰渣颗粒之间形成多孔边角胶结，使制成的砖具有轻质保温的性能；三、微生物诱导碳酸钙结晶技术在胶结固化松散垃圾焚烧灰渣颗粒的同时，能够固定垃圾焚烧灰渣中的有害重金属离子成分，实现垃圾焚烧灰渣的无害化；四、将固体废弃物减量化处理与资源化利用相结合，减少了高耗能、高排放的传统建材使用消耗，将微生物技术用于制砖，减少了环境污染，具有更好的环保效益与经济效益。

附图说明

图1一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法示意图

1-垃圾焚烧灰渣；2-多孔透水模具；3-混合盐溶液。

具体实施方式

实施例1

在本例中，一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，该方法包括以下步骤：

a.将垃圾焚烧灰渣过筛，取粒径小于5mm的垃圾焚烧灰渣与浓度为OD₆₀₀＝1.2的菌液拌合均匀；

b.将拌菌液的垃圾焚烧灰渣1装入多孔透水模具2压实；

c.将装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2浸没在浓度为0.8mol/L的混合盐溶液3中，使混合盐溶液3渗入垃圾焚烧灰渣2的孔隙，静置12h；

d.从混合盐溶液3中取出装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具3，沥干垃圾焚烧灰渣1孔隙中的自由液体；

e.重复c、d操作6次，从多孔透水模具2中取出固化成型的垃圾焚烧灰渣1，得到垃圾焚烧灰渣微生物砖。

实施例2

在本例中，一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，该方法包括以下步骤：

a.将垃圾焚烧灰渣过筛，取粒径小于5mm的垃圾焚烧灰渣与浓度为OD₆₀₀＝1.2的菌液拌合均匀；

b.将拌菌液的垃圾焚烧灰渣1装入多孔透水模具2压实；

c.将装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2浸没在浓度为1.2mol/L的混合盐溶液3中，使混合盐溶液3渗入垃圾焚烧灰渣2的孔隙，静置12h；

d.从混合盐溶液3中取出装有垃圾焚烧灰渣1的多孔透水模具2，沥干垃圾焚烧灰渣1孔隙中的自由液体；

e.重复c、d操作4次，从多孔透水模具2中取出固化成型的垃圾焚烧灰渣1，得到垃圾焚烧灰渣微生物砖。

Claims (3)

1.一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于该方法步骤如下：

a.将垃圾焚烧灰渣过筛，取粒径小于5mm的垃圾焚烧灰渣与浓度为OD600＝1.2的菌液拌合均匀；

b.将拌菌液的垃圾焚烧灰渣(1)装入多孔透水模具(2)压实；

c.将装有垃圾焚烧灰渣(1)的多孔透水模具(2)浸没在浓度为0.8mol/L～1.2mol/L的混合盐溶液(3)中，使混合盐溶液(3)渗入垃圾焚烧灰渣(2)的孔隙，静置12h；

d.从混合盐溶液(3)中取出装有垃圾焚烧灰渣(1)的多孔透水模具(2)，沥干垃圾焚烧灰渣(1)孔隙中的自由液体；

e.重复c、d操作4～6次，从多孔透水模具(2)中取出固化成型的垃圾焚烧灰渣(1)，得到垃圾焚烧灰渣微生物砖。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于所述的菌液由巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)与营养液组成，所述的垃圾焚烧灰渣为城市生活垃圾焚烧灰渣，所述的混合盐溶液(3)由尿素与CaCl2按等摩尔浓度混合而成。

3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法，其特征在于所述的多孔透水模具(2)的侧壁、顶板和底板具有多孔隙、透水性，且渗透系数大于垃圾焚烧灰渣(1)压实后的渗透系数。