专利名称：一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖，具体地说它是以造纸排放的 污泥，经过脱水后的干泥粉、工程废泥渣、河涌淤泥、垃圾灰渣和炉渣为主要原料生产的烧 结轻质环保砖，属废物处理领域。本发明还涉及该烧结轻质环保砖的制造方法。
背景技术：
造纸污泥是造纸厂在生产制造各种纸品过程中产生的工业废水和工厂内生活区 排放的生活污水，经过污水处理厂采用物理、化学方法处理过程中产生的沉淀物质以及污 水表面漂出的浮沫所得的一种混合固体废弃物，造纸污泥的成分来源均比较复杂，其中含 有大量的镉、汞、铅、铬、砷、镍、锌、铜、氰化物、病原菌、寄生虫卵、有机污染物等重金属元素 及有毒有害物质，随着我国造纸工业的生产和经济的高速发展，造纸企业的数量逐年增多， 规模越来越大，造纸工业废水和生活区的生活污水的排放量日益增多，造纸污泥的产生量 也迅速增加。大量积累的造纸污泥，不仅将占用大量的土地，而且其中的有害成分如重金 属；铜、铬、砷、汞、镉、铅、镍、锌等，病原菌、寄生虫卵、有机污染物及臭气将成为影响城市环 境卫生的一大公害，各级政府及有关部门都在积极寻找有效的处理技术，目前我国对造纸 污泥的处理方法，主要是采用填埋方法进行处理，以减少对环境的污染。但是，造纸污泥的 成分比较复杂，含水率高，特别是重金属，若未经处理直接填埋，将会污染土壤和地下水资 源，容易产生二次污染，对环境造成严重危害。长期填埋需要占用大量的土地资源，如何妥 善科学地对造纸污泥进行处理处置，使其达到减量化、稳定化、无害化和资源化，已成为中 国乃至全世界环境界的科技人员广泛关注的一大研究课题。当前的共识就是将造纸污泥作 为一种资源加以有效利用，在治理污染的同时变废为宝。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述存在的问题而提供一种用造纸污泥、工程废泥 渣、河涌淤泥、垃圾灰渣和炉渣为主要原料生产烧结轻质环保砖，从而解决了造纸污泥、工 程废泥渣、河涌淤泥、垃圾灰渣、炉渣对环境的污染，还解决了造纸污泥、工程废泥渣、河涌 淤泥、垃圾灰渣和炉渣的资源再生利用，变废为宝，化害为益，实现了废物的资源良性循环 利用。本发明还提供该烧结轻质环保砖的制造方法。一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖，它由下述重量配比的原料制成；造纸污泥粉料30 40份工程废泥渣粉料28 38份河涌淤泥粉料25 35份垃圾灰渣粉料18 28份炉渣粉料18 28份
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生石灰粉料12 18份硫酸钙粉料3 6份碳酸钠1 2份硼砂1 2份硫酸亚铁2 3份硫酸镁5 9份Li高分子重金属捕集剂0. 5 0. 8份水15 25 份，所述的造纸污泥粉料是造纸厂在生产纸品过程中产生的工业废水和工厂内生活 区排放的生活污水，经过污水处理厂处理后分离出来的一种混合废弃物，经过脱水、除臭、 消毒杀菌、螯合处理、干燥，再经磨粉、分选后制成粒径为小于_2mm的粉料；所述的工程废泥渣粉料是住宅建设中挖基础及地下停车场时排放的废弃泥渣和 市政建设工程中排放的泥砂石的一种固体废弃物，经过分选、破碎、粉碎、筛分、干燥，再磨 粉、分选后制成粒径为小于_2mm的粉料；所述的河涌淤泥粉料是对所有被污水污染的河涌进行清理整治过程中排放的大 量淤泥废沙的一种废弃物，经过脱水、除臭、消毒杀菌、鳌合处理、干燥，再磨粉、分选后制成 粒径为小于_2mm的粉料；所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾焚烧发电后排出的废渣，经过分选、粉碎、磁选去 除废金属后，经磨粉、分选制成粒径为小于_2mm的粉料；所述的炉渣粉料是煤炭锅炉燃烧后排出的废渣，经过破碎、分选、粉碎、磁选去除 废金属后，再磨粉、分选制成粒径为小于_2mm的粉料。一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖的制造方法，它按下述步骤进行(a)将30 40重量份的造纸污泥粉料、28 38重量份的工程废泥渣粉料、25 35重量份的河涌淤泥粉料、18 28重量份的垃圾灰渣粉料、18 28重量份的炉渣粉料、 12 18重量份的生石灰粉料、3 6重量份的硫酸钙、1 2重量份的碳酸钠、1 2重量 份的硼砂、2 3重量份的硫酸亚铁、5 9重量份的硫酸镁、0. 5 0. 8重量份的Li高分子 重金属捕集剂和15 25重量份的水为原料，采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状用真空挤 泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20 30Mpa的压力下制造成型的造纸污泥轻 质环保砖坯，进行自然干燥，(b)再将(a)项经自然干燥后的造纸污泥轻质环保砖坯送进隧道窑进行焙烧制成 造纸污泥烧结轻质环保砖产品。用环保砖的原料也可制成造纸污泥烧结轻质空心砌块，所述的生石灰和硫酸钙其粉碎粒径为小于-0. 08mm的粉料。本发明采用造纸污泥、工程废泥渣、河涌淤泥、垃圾灰渣、炉渣为烧结轻质环保砖 的主要原料，是造纸污泥自身含有大量的有机物质，能够起到燃烧的作用。利用硼砂、生 石灰粉为消毒杀菌和硫酸钙作为固化剂，利用垃圾灰渣和炉渣替代煤炭作为造纸污泥烧 结环保砖的内燃原料，是因为垃圾灰渣和炉渣本身含有一定量的固定炭和挥发分，一般为 20% 30%，其发热量为1300 2500KJ/kg，能够燃烧，为废弃物再生利用，即节约能源，又 保护环境。符合国家节能减排、发展低碳经济的技术要求。与生石灰、硫酸钙、碳酸钠、硼砂、Li高分子重金属捕集剂的化学原料混合制造成造纸污泥轻质环保砖坯，使砖坯的干燥速度 加快，性能好，利用隧道窑进行焙烧。用硫酸亚铁为还原剂，硫酸镁为二价铁的保持剂，可使 污泥中的臭气充分分解，达到迅速除臭的目的。本发明的造纸污泥烧结轻质环保砖的制造方法，是用硼砂、生石灰粉将造纸污泥 进行消毒杀菌和采用Li高分子重金属捕集剂对其进行螯合处理，使造纸污泥达到强化化 学稳定化，使高含量的重金属元素被捕集，生成交联网状结构的鳌合物，实现了造纸污泥的 高效稳定化。与工程废泥渣粉料、河涌淤泥粉料、炉渣粉料、垃圾灰渣粉料、硫酸钙、碳酸钠、 硫酸亚铁、硫酸镁和水混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条 型，经切坯机切割成型，在20 30Mpa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥 7天后。再将成型后经自然干燥的造纸污泥轻质环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧。 经焙烧后制成造纸污泥烧结轻质环保砖产品。从而解决了造纸污泥重金属含量高处理难的 问题，实现了造纸污泥的资源化再生利用，以减少对自然环境的污染。用本发明的原料还可制成不同规格的空心砌块和人行道砖。按照本发明技术生产的造纸污泥烧结轻质环保砖，经國家规定的有关建筑材料质 量检测部门检验，各项技术指标均达到國家规定的建筑墙体材料标准要求。经广东省建材科学研究院建材产品质量检验中心检测结果如下造纸污泥烧结轻质环保实心砖检测依据广州市建委文件穗建筑(2002) 15号文 和 GB13545-2003 标准。规格240x115x53mm。a)抗压强度10块平均值14Mpa，单块最小值11. 03Mpa。b)抗折強度平均值3. 3Mpa,单块最小值2. 8Mpa。C)吸水率 16.6%。d)体积密度为1462Kg/m3。e)放射性内照射0. 10、外照射0. 53，优于国家标准。检验依据GB6566_2001
《建筑材料放射性核素限量》造纸污泥轻质空心砌块的检验依据GB/T15229-2002，规格为390X190X190mm， 抗压强度平均值为8. OMpa，单块最小值为6. 8Mpa，干燥表观密度为1000Kg/m3，干缩率 为0. 023%，均优于國家规定的5. 0级的标准。由于采取上述技术方案本发明技术与已有技术相比较具有如下优点及效果a)本发明的造纸污泥烧结轻质环保砖，在高温焙烧过程中将造纸污泥的高含量有 毒重金属都封存在砖坯中，经高温杀死了所有有害细菌，避免了二次污染。而且砖没有异 味孔隙多，具有一定的隔声、隔热效果等；由于造纸污泥、炉渣、垃圾灰渣的相对密度比粘土 小，因此，每一块轻质环保砖比粘土实心砖要轻0. 7kg以上，而制成空心砌块比石粉水泥砌 块要轻35%以上。因此能够减轻建筑物的自重和延长高层楼房的使用寿命；b)生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济和循环经济政策 及國务院66号文“关于大力发展节能、节地、节水、节材、利废、保温、隔热等新型建筑墙体 材料”要求精神，且投资少、見效快、成本低、效益好；c)利用造纸污泥、河涌淤泥、炉渣、垃圾灰渣制砖替代传统的实心粘土砖，为绿色、 环保、节能建材，有广泛的发展前景；d)采用造纸污泥垃圾灰渣和炉渣作为轻质环保砖的内燃焙烧原料，可充分利用造纸污泥垃圾灰渣和炉渣等可燃性工业废料，节约能源降低成本，又减少环境污染。还可加快 隧道窑的焙烧速度，加速隧道窑的周转，提高成品砖的质量和产量。缩短坯体干燥周期，减 轻成品砖的表观密度。减少导热系数和热损失，提高隔热保温能力；提高效益。e)解决了造纸污泥、河涌淤泥、垃圾灰渣和炉渣在填埋过程中需要占用大量的土 地资源和容易造成二次污染的难题，既保护了环境，又节约了土地，使造纸污泥的资源再生 利用率达到100%。
具体实施例方式实施例1将造纸厂在生产纸品过程中产生的工业废水和工厂内生活区排放的生活污水，经 过污水处理厂处理后分离出来的一种混合废弃物，经过脱水、除臭、消毒杀菌、螯合处理、干 燥，再经磨粉、分选后制成粒径为小于_2mm的造纸污泥粉料；将住宅建设中挖基础及地下停车场时排放的废弃泥渣和市政建设工程中排放的 泥砂石的一种固体废弃物，经过分选、破碎、粉碎、筛分、干燥，再磨粉、分选后制成粒径为小 于-2mm的工程废泥渣粉料；将所有被污水污染的河涌进行清理整治过程中排放的大量淤泥废沙的一种废弃 物，经过脱水、除臭、消毒杀菌、鳌合处理、干燥，再磨粉、分选后制成粒径为小于-2mm的河 涌淤泥粉料；将生活垃圾焚烧发电后排出的废渣，经过分选、粉碎、磁选去除废金属后，经磨粉、 分选制成粒径为小于_2mm的垃圾灰渣粉料；将煤炭锅炉燃烧后排出的废渣，经过破碎、分选、粉碎、磁选去除废金属后，再磨 粉、分选制成粒径为小于_2mm的炉渣粉料。取上述制备的造纸污泥粉料30kg、工程废泥渣粉料38kg、河涌淤泥粉料25kg、垃 圾灰渣粉料28kg、炉渣粉料18kg、粒径为-0. 08mm的生石灰粉料18kg、硫酸钙3kg、碳酸钠 2kg、硼砂1kg、硫酸亚铁3kg、硫酸镁5kg、Li高分子重金属鳌合剂0. 8kg和水15kg，将上述 原料混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割 成型，在28Mpa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7天后，再将成型后经 自然干燥的轻质环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成造纸污泥烧结轻质 环保砖产品。经检测平均抗压強度为14Mpa，抗折强度为3. 3Mpa。吸水率16.6%，体积密 度1462kg/m3，放射性内照射0. 10，外照射0. 53，均达到国家标准要求。实施例2取实施例1的造纸污泥粉料35kg、工程废泥渣粉料36kg、河涌淤泥粉料30kg、垃 圾灰渣粉料25kg、炉渣粉料25kg、粒径为0. 08mm的生石灰粉料15kg、硫酸钙粉料4. 5kg、碳 酸钠1. 5kg、硼砂1. 5kg、硫酸亚铁2. 5kg、硫酸镁7kg、Li高分子重金属捕集剂0. 6kg和水 20kg，将上述原料混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型， 经切坯机切割成型，在29Mpa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7天后， 再将成型后经自然干燥的造纸污泥环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成 造纸污泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均抗压強度为12Mpa，抗折強度为2.9Mpa。实施例3
取实施例1的造纸污泥粉料40kg、工程废泥渣粉料28kg、河涌淤泥粉料35kg、垃 圾灰渣粉料18kg、炉渣粉料28kg、粒径为0. 08mm的生石灰粉料12kg、硫酸钙粉料6kg、碳酸 钠1kg、硼砂2kg、硫酸亚铁2kg、硫酸镁8kg、Li高分子重金属捕集剂0. 5kg和水25kg，将上 述原料混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后用机械振动挤压成型，在30Mpa的压力下制成 造纸污泥轻质空心砌块，进行自然干燥7天后，再将成型后经自然干燥的造纸污泥轻质空 心砌块用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成造纸污泥轻质空心砌块产品。经检测 平均抗压强度为8. OMpa，单块最小值为6. 8Mpa，干燥表观密度为1000kg/m3，干缩率为
0.023%，均优于国家规定的5. 0级的标准。实施例4取实施例1的造纸污泥粉料35kg、工程废泥渣粉料32kg、河涌淤泥粉料30kg、垃圾 灰渣粉料23kg、炉渣粉料23kg、粒径为0. 08mm的生石灰粉料15kg、硫酸钙粉料5kg、碳酸钠
1.5kg、硼砂1. 5kg、硫酸亚铁2. 5kg、硫酸镁7kg、Li高分子重金属捕集剂0. 7kg和水20kg, 将上述原料混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯 机切割成型，在26Mpa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7天后，再将成 型后经自然干燥的造纸污泥环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成造纸污 泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均抗压強鱼度为13Mpa，抗折強度为3Mpa。实施例5取实施例1的造纸污泥粉料38kg、工程废泥渣粉料35kg、河涌淤泥粉料33kg、垃圾 灰渣粉料25kg、炉渣粉料25kg、粒径为0. 08mm的生石灰粉料16kg、硫酸钙粉料6kg、碳酸钠 1. 8kg、硼砂1. 8kg、硫酸亚铁2. 8kg、硫酸镁8kg、Li高分子重金属捕集剂0. 8kg和水23kg， 将上述原料混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯 机切割成型，在28Mpa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7天后，再将成 型后经自然干燥的造纸污泥环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成造纸污 泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均抗压強度为14Mpa，抗折強度为3.5Mpa。
权利要求
一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖，其特征在于它由下述重量配比的原料制成；造纸污泥粉料 30～40份工程废泥渣粉料28～38份河涌淤泥粉料 25～35份垃圾灰渣粉料 18～28份炉渣粉料 18～28份生石灰粉料12～18份硫酸钙粉料3～6份碳酸钠1～2份硼砂 1～2份硫酸亚铁 2～3份硫酸镁5～9份Li高分子重金属捕集剂 0.5～0.8份水15～25份，所述的造纸污泥粉料是造纸厂在生产纸品过程中产生的工业废水和工厂内生活区排放的生活污水，经过污水处理厂处理后分离出来的一种混合废弃物，经过脱水、除臭、消毒杀菌、螯合处理、干燥，再经磨粉、分选后制成粒径为小于 2mm的粉料；所述的工程废泥渣粉料是住宅建设中挖基础及地下停车场时排放的废弃泥渣和市政建设工程中排放的泥砂石的一种固体废弃物，经过分选、破碎、粉碎、筛分、干燥，再磨粉、分选后制成粒径为小于 2mm的粉料；所述的河涌淤泥粉料是对所有被污水污染的河涌进行清理整治过程中排放的大量淤泥废沙的一种废弃物，经过脱水、除臭、消毒杀菌、鳌合处理、干燥，再磨粉、分选后制成粒径为小于 2mm的粉料；所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾焚烧发电后排出的废渣，经过分选、粉碎、磁选去除废金属后轮碾，经磨粉、分选制成粒径为小于 2mm的粉料；所述的炉渣粉料是煤炭锅炉燃烧后排出的废渣，经过破碎、分选、粉碎、磁选去除废金属后，再磨粉、分选制成粒径为小于 2mm的粉料。
2.如根据权利要求1所述的一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖的制造方法，其特 征在于它按下述步骤进行(a)将30 40重量份的造纸污泥粉料、28 38重量份的工程废泥渣粉料、25 35重 量份的河涌淤泥粉料、18 28重量份的垃圾灰渣粉料、18 28重量份的炉渣粉料、12 18重量份的生石灰粉料、3 6重量份的硫酸钙、1 2重量份的碳酸钠、1 2重量份的硼 砂、2 3重量份的硫酸亚铁、5 9重量份的硫酸镁、0. 5 0. 8重量份的Li高分子重金属 捕集剂和15 25重量份的水为原料，采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状用真空挤泥机挤 压成长方条型，经切坯机切割成型，在20 30Mpa的压力下制造成型的造纸污泥轻质环保 砖坯，进行自然干燥，(b)再将(a)项经自然干燥后的造纸污泥轻质环保砖坯送进隧道窑进行焙烧制成造纸 污泥烧结轻质环保砖产品。造纸污泥粉料 工程废泥渣粉料 河涌淤泥粉料 垃圾灰渣粉料 炉渣粉料 生石灰粉料 硫酸钙粉料 碳酸钠 硼砂硫酸亚铁 硫酸镁Li高分子重金属捕集剂 水份份份份份份O 8 5 8 8 8 份份份份份 4 3 3 2 2 1 /1 /1 i i i) 6 2 2 3 9二二 二二二 ~O 8 5 8 8 2 ^ , 广 广 广
3 2 2.—- —- —- 3 —- —1250. 5 0. 8份 15 25份，3.根据权利要求1或2所述的造纸污泥烧结轻质环保砖，其特征在于用环保砖的原料 也可制成造纸污泥烧结轻质空心砌块。
4.根据权利要求1、2或3所述的造纸污泥烧结轻质环保砖，其特征在于所述的生石灰 和硫酸钙其粉碎粒径为小于-0. 08mm的粉料。
全文摘要
本发明涉及一种用造纸污泥生产的烧结轻质环保砖及其制造方法，其特征在于它采用造纸污泥、工程废泥渣、河涌淤泥、垃圾灰渣、炉渣、生石灰粉、硫酸钙、碳酸钠、硼砂、硫酸亚铁、硫酸镁、Li高分子重金属捕集剂和水等为原料，经混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20-30MPa的压力下制成造纸污泥轻质环保砖坯，再将成型经自然干燥后的轻质环保砖坯用电瓶车送进隧道窑进行焙烧，经焙烧后制成轻质环保砖产品。用本发明原料还可制成不同规格的空心砌块和人行道路砖，该产品具有重量轻，強度高，无污染，成本低，效益好的优点及效果。
文档编号C04B30/00GK101913842SQ20101023449
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者古耀坤, 李桓宇 申请人:广州绿由工业弃置废物回收处理有限公司