本發(fā)明專利技術公開了一種利用給水廠脫水污泥制備透水磚的方法。屬于環(huán)境工程中固體廢棄物回收利用和建筑材料生產(chǎn)領域。該方法以給水污泥30%－40%、粉煤灰10%－20%和普通建筑砂30%－35%，添加10%左右的粘結劑，混合均勻后，加入總物料干重12%－14%的水，混合均勻，然后在恒溫環(huán)境中貯存一定時間；以一定壓強模壓成型；從室溫逐漸升至1150℃并保溫1小時，再自然冷卻至室溫，即制得成品。經(jīng)檢測，產(chǎn)品主要技術指標符合國家相關標準。本發(fā)明專利技術利用給水污泥作為透水磚制備主要原料，一方面可以為建筑材料提供一種新的制備原料，另一方面又能為給水污泥處置提供一種新的途徑，具有很好的環(huán)境效應和社會效應。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種固體廢棄物回收利用技術和建筑材料生產(chǎn)，特別涉及。
技術介紹
現(xiàn)代城市地表被越來越多的建筑物和混凝土等所覆蓋，這種地表的“硬化”使得大氣降水難以及時滲入地下。一方面，因為缺乏地表水的補給，造成地下水位降低；另一方面，地表徑流的增大加重了排水系統(tǒng)的負擔，也容易產(chǎn)生洪澇災害。因此，專利技術透水磚，讓雨水迅速滲透從而緩解地下水短缺問題和降低洪澇災害發(fā)生概率，減輕城市排水系統(tǒng)壓力和污水處理費用。同時，隨著給水廠水源的污染，給水污泥產(chǎn)量逐步增多，給水污泥處置成為水處理行業(yè)中的一個難題，利用給水污泥制備透水磚既解決了給水污泥的處置問題，也可實現(xiàn)廢物資源化利用，具有積極的意義。災過去很長一段時間里，粘土實心磚作為建筑行業(yè)用量最大最重要的墻體材料，每年不僅毀壞大量土地，而且破壞了生態(tài)環(huán)境。為了尋找一種新的資源替代粘土制備建筑材料，國內(nèi)外學者對固體廢棄物作為建筑材料的利用進行了大量的研究。如Cheng-FangLin等利用城市污泥焚燒灰和城市固體廢棄物焚燒灰為原料制得透水磚；濟南大學管麗攀以城市污泥、黃河淤泥、煤矸石、水渣等固體廢棄物制備滲水磚；萬隆教授和饒玲麗等采用粉煤灰制備透水磚；呂淑珍等以螢石尾砂和珍珠巖廢礦粉為主要原料制備透水磚等。但是，以上利用固體廢棄物制備的透水磚，其原料大多毒性較高，安全性偏低。給水污泥重金屬含量少，其他有害物質(zhì)也少，毒性很低，且利用給水污泥制備透水磚的研究尚未見報道，國內(nèi)還沒有利用給水污泥制備透水磚的相關專利。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術研究的不足，提出，給水廠脫水污泥經(jīng)干燥后直接加入配料中，通過壓制成型、低溫干燥、高溫燒制，形成強度較高的成品。所述工藝包括1.原材料污泥采用城市給水廠脫水污泥，烘干碾碎后制成污泥粉，且粒徑約O. 27mm ；粉煤灰采用火電廠濕排粉煤灰，自然干燥，粒徑約O. 15mm ；普通建筑砂粒徑1. Omm —1. 4mm ；粘結劑(如長石粉或水玻璃)化學純。2.工藝步驟O配料(質(zhì)量百分數(shù))給水污泥30% - 40% ;粉煤灰10% - 20% ;普通建筑砂30% —35%,粘結劑 10% — 15% ；2)加水在上述混合物料中加入總物料干質(zhì)量12% - 14%左右的水，攪拌均勻；3)陳腐在25°C恒溫環(huán)境中貯存20- 24小時；4)壓制成型將所述物料放入模具，以25Mpa— 30Mpa壓強壓制成型；5)干燥把生坯放入恒溫干燥箱，在100°C— 105°C干燥6h ；6)燒制從室溫開始，以一定速率升溫到1150°C并保溫I小時；7)冷卻自然冷卻至室溫，即制得成品。本專利技術針對給水廠脫水污泥作為制備透水磚的主要原料，經(jīng)過充分研究和大量、反復試驗，優(yōu)選確定了一定配比的粉煤灰、普通建筑砂作為配料，并制定出特定的生產(chǎn)工藝及步驟，制得成品按陶瓷磚JC/T945-2005《透水磚》檢測標準進行檢測。所述制成品的技術性能有1)經(jīng)制成品的外觀質(zhì)量檢驗，長度、寬度和厚度平均尺寸的偏差<2.0_，無明顯掉皮分層缺陷，無明顯裂紋，制成品的外觀質(zhì)量符合透水磚標準要求；2)成品抗壓強度大于30MP，滿足透水磚強度要求；3)成品的透水系數(shù)大于1.OX 10_2 cm/s，滿足透水磚的透水性要求；4)對成品進行酸堿腐蝕性檢測，磚塊無可見變化，說明此污泥陶瓷磚的耐酸堿腐蝕性較強；5)成品經(jīng)25次凍融循環(huán)試驗，抗壓強度損失率低于20%，說明此透水磚抗凍性較強。綜上所述，本專利技術利用給水廠脫水污泥制備透水磚，一方面制備的透水磚因為其良好的透水性和透氣性，可以 抑制“城市熱島”現(xiàn)象；另一方面可以為給水污泥處置提供新的途徑。給水污泥作為一種廢棄物，用來制備透水磚，符合國家“節(jié)能減排”要求。因此，利用給水污泥制備透水磚具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效應。具體實施例方式1.原材料污泥粉用取自長沙市某給水廠脫水污泥烘干后碾碎，過50目篩子篩分成污泥粉，污泥粉粒徑小于O. 3mm ；粉煤灰用取自株洲某火電廠濕排粉煤灰，粒徑小于O. 15_，經(jīng)自然干燥后直接使用；普通建筑砂取自長沙某建筑工地的普通砂，過篩得粒徑為1. Omm -1. 4mm的骨料；粘結劑粒徑小于O. 15mm。2.工藝步驟O配料采用污泥粉煤灰普通砂粘結劑=40 :10 35 15質(zhì)量比配料，混合均勻；2)加水在配料中加入總配料干重20%的水，混合均勻；3)陳腐在生化培養(yǎng)箱(LRH-250型)(25°C)貯存24小時，使水分在配料中均勻分布；4)壓制成型將配料放入模具，利用壓力試驗機(SYA-300B型)30Mpa壓強壓制成型；5)燒結從室溫開始以6°C/分鐘的升溫速度，逐漸加熱至500°C，排除機械水和吸附水；隨后以1°C /分鐘速度升溫至600°C，讓有機物充分氧化；接著以2 — 4°C /分鐘速度升溫至1150°C ;保溫I小時；6)冷卻自然冷卻至室溫，即得制成品。3.試驗結果此法制得磚塊表面光滑平整，無明顯裂紋和掉皮分層現(xiàn)象。磚塊抗壓強度達36. 53MP，透水系數(shù)為1.08X10_2 cm/s，25次凍融循環(huán)強度損失率約15%，經(jīng)酸、堿浸腐蝕性檢測均未出現(xiàn)可見變化，滿足JCT945-2005《透水磚》中相關標準，重要指標見表I。表I透水磚行業(yè)標準(JCT945-2005 )本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種利用城市給水污泥制備環(huán)保透水磚的方法，特征在于：以給水污泥和粉煤灰為主要原料，添加普通建筑砂作為骨料成孔，輔以少量粘結劑，其制備步驟是：1）混料：根據(jù)權利要求2所述的混合物料中加入總物料干質(zhì)量12%－14%的水，攪拌均勻；2）陳腐：在25℃恒溫環(huán)境中貯存20－24小時；3）壓制成型：將所述物料放入模具，以25Mpa－30Mpa壓強壓制成型；4）干燥：把生坯放入恒溫干燥箱，在100℃－105℃干燥6h；5）燒制：從室溫開始，以一定速率升溫到1150℃并保溫1小時；6）冷卻：自然冷卻至室溫，即制得成品。
【技術特征摘要】
1.一種利用城市給水污泥制備環(huán)保透水磚的方法，特征在于以給水污泥和粉煤灰為主要原料，添加普通建筑砂作為骨料成孔，輔以少量粘結劑，其制備步驟是1)混料根據(jù)權利要求2所述的混合物料中加入總物料干質(zhì)量12% - 14%的水，攪拌均勻；2)陳腐在 25°C恒溫環(huán)境中貯存20 — 24小時；3)壓制成型將所述物料放入模具，以25Mpa — 30Mpa 壓強壓制成型；4)干燥把生坯放入恒溫干燥箱，在100°C — 105°C干燥6h ;5)燒...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：謝敏，高丹，劉小波，潘偉能，李芳，鄧玉梅，黃聰，陳宏，
申請(專利權)人：長沙理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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