【技术领域】
本发明涉及一种利用污泥烧结自保温砌块及其生产方法。
背景技术：
随着国家对于环保要求的日益提高以及海边城市建设的加快推进，污水处理厂的污泥、城市黑臭水体底部淤泥的处理处置是一个重大的问题；同时，城市的快速发展，导致建筑废弃物的产生及排放也高速增长。欠发达地区及城市绝大多数垃圾都是未经处理直接运往郊外露天堆放或填埋，占用了大量土地资源且对环境造成危害。而污泥与粘土氧化物的组成接近，塑性指数较高，是取代粘土生产烧结砖的优良原材料，如何有效地利用污泥、淤泥及建筑废弃物对资源循环利用、建设节约型社会具有重要的意义。公开号为cn101672085b的发明专利《江河湖泊淤泥及城市污泥烧结砖及其生产方法》以江河湖泊淤泥、城市污泥、内燃料按一定配比搅拌均匀后直接挤压成型经干燥焙烧制得烧结砖，虽具有一定的保温性能，但其抗压强度较低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种利用污泥烧结自保温砌块，以污泥、淤泥和建筑废弃物为主要原料并加入适量硅藻土，其解决了污泥、淤泥及建筑废弃物的处理处置问题，而且生产出来的自保温砌块强度高，自保温性能好。
本发明是这样实现上述技术问题之一的：
一种利用污泥烧结自保温砌块，所述砌块由如下原料组成：混合料和硅藻土粉末，所述硅藻土粉末为混合料的5～7％；所述混合料由以下重量百分比的原料组成：
污泥粉末：15～25％；
淤泥粉末：10～20％；
建筑废弃物粉末：55～75％；
所述污泥粉末的含水率为40％-50％；所述淤泥粉末的含水率为10％～12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末以及硅藻土粉末的粒径为5mm以下。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种利用污泥烧结自保温砌块的方法，以污泥、淤泥和建筑废弃物为主要原材料制备烧结砖的方法，采用陈化技术使物料充分混合均匀，解决污泥、淤泥和建筑废弃物的去处，同时，建筑废弃物可提高烧结砖的强度，添加的硅藻土能使砌块达自保温性能，该方法简单易行且成本低廉。
本发明是这样实现上述技术问题之二的：
一种利用污泥烧结自保温砌块的方法，包括以下步骤：
(1)污水处理厂在污水处理过程中，在二沉池污泥沉降过程加入5～10％质量比的助凝剂，经过压滤机脱水后，得到含水率达到40％-50％的污泥，备用；
(2)将城市黑臭水体淤泥中的杂质去除，淤泥经过晾晒、脱水，控制其含水率在10％～12％，备用；
(3)分别将步骤(1)中得到的污泥、步骤(2)中得到的淤泥、建筑废弃物、硅藻土破碎、筛分，选用粒径为5mm以下的粉末；
(4)将污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末按质量比为15～25％：10～20％：55～75％称量后混合搅拌均匀，得到混合料，将其送入陈化库陈化，陈化时间为48～72h；
(5)往陈化后的混合料中加入重量百分比为5～7％的硅藻土，混匀以获得坯料；
(6)将坯料经挤压成型以制得砖坯；
(7)成型后的砖坯含水率较高，将其送入干燥室，控制含水率在5～8％；最后经过焙烧，焙烧温度控制在925℃～1000℃，即得自保温砌块。
更优地，步骤(1)中的助凝剂为固体废弃物。
更优地，所述固体废弃物包括高炉灰和粉煤灰。
更优地，步骤(2)中，城市黑臭水体淤泥中需要去除的杂质包括石块、贝壳、杂草和生活垃圾。
本发明具有如下优点：
本发明提供一种以污泥、城市黑臭水体治理过程中产生的淤泥和建筑废弃物为主要原材料制备烧结砖的方法，采用陈化技术使物料充分混合均匀，解决污泥、淤泥和建筑废弃物的资源化利用、变废为宝、保护环境；同时，以污泥、淤泥为主要原材料制烧结砖，在一定程度上节约了粘土的用量，保护了有限的耕地资源。除此以外，添加建筑废弃物可提高烧结砖的强度，添加硅藻土能使砌块达自保温性能，该工艺方法简单易行且原材料来源广、成本低廉，生产出来的自保温砌块强度高(实心砖达到18-27mpa，多孔砖达到15-24mpa，空心砖达到8-15mpa,)，自保温砌块保温性能高，其传热系数0.3-1.35w/(㎡·k)，外观良好。
【具体实施方式】
一种利用污泥烧结自保温砌块，所述砌块由如下原料组成：混合料和硅藻土粉末，所述硅藻土粉末为混合料的5～7％(5～7％为重量百分比)；所述混合料由以下重量百分比的原料组成：
污泥粉末：15～25％；
淤泥粉末：10～20％；
建筑废弃物粉末：55～75％；
所述污泥粉末的含水率为40％-50％；所述淤泥粉末的含水率为10％～12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末以及硅藻土粉末的粒径为5mm以下。
上述原料组成不仅可以用于生产实心砖，还可以生产多孔砖和空心砖。
为了对本发明自保温砌块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
上述自保温砌块的混合料由以下重量百分比的原料组成：
污泥粉末：15％；淤泥粉末：10％；建筑废弃物粉末：75％；硅藻土粉末为混合料的5％；所述污泥粉末的含水率为40％；所述淤泥粉末的含水率为10％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末以及硅藻土粉末的粒径为5mm。
实施例2
上述自保温砌块的混合料由以下重量百分比的原料组成：
污泥粉末：20％；淤泥粉末：15％；建筑废弃物粉末：65％；硅藻土粉末为混合料的6％；所述污泥粉末的含水率为45％；所述淤泥粉末的含水率为11％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末以及硅藻土粉末的粒径为4mm。
实施例3
上述自保温砌块的混合料由以下重量百分比的原料组成：
污泥粉末：25％；淤泥粉末：20％；建筑废弃物粉末：55％；硅藻土粉末为混合料的7％；所述污泥粉末的含水率为50％；所述淤泥粉末的含水率为12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末以及硅藻土粉末的粒径为3mm。
一种利用污泥烧结自保温砌块的方法，包括以下步骤：
(1)污水处理厂在污水处理过程中，在二沉池污泥沉降过程加入5～10％质量比的助凝剂，经过压滤机脱水后，得到含水率达到40％-50％的污泥，备用；
(2)将城市黑臭水体淤泥中的杂质去除，淤泥经过晾晒、脱水，控制其含水率在10％～12％，备用；
(3)分别将步骤(1)中得到的污泥、步骤(2)中得到的淤泥、建筑废弃物、硅藻土破碎、筛分，选用粒径为5mm以下的粉末；
(4)将污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末按质量比为15～25％：10～20％：55～75％称量后混合搅拌均匀，得到混合料，将其送入陈化库陈化，陈化时间为48～72h；
(5)往陈化后的混合料中加入重量百分比为5～7％的硅藻土，混匀以获得坯料；
(6)将坯料经挤压成型以制得砖坯；
(7)成型后的砖坯含水率较高，将其送入干燥室，控制含水率在5～8％；最后经过焙烧，焙烧温度控制在925℃～1000℃，即得自保温砌块。
更优地，步骤(1)中的助凝剂为固体废弃物。所述固体废弃物包括高炉灰和粉煤灰。步骤(2)中，城市黑臭水体淤泥中需要去除的杂质包括石块、贝壳、杂草和生活垃圾。
实施例4
利用上述实施例1的原料配比，进行烧结自保温砌块的生产，生产方法如下：
(1)污水处理厂在污水处理过程中，在二沉池污泥沉降过程加入5％质量比的助凝剂，经过压滤机脱水后，得到含水率达到40％的污泥，备用；
(2)将城市黑臭水体淤泥中的杂质去除，淤泥经过晾晒、脱水，控制其含水率在10％，备用；
(3)分别将步骤(1)中得到的污泥、步骤(2)中得到的淤泥、建筑废弃物、硅藻土破碎、筛分，选用粒径为5mm的粉末；
(4)将污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末按质量比为15％：10％：75％称量后混合搅拌均匀，得到混合料，将其送入陈化库陈化，陈化时间为48h；
(5)往陈化后的混合料中加入重量百分比为5％的硅藻土，混匀以获得坯料；
(6)将坯料经挤压成型以制得砖坯；
(7)成型后的砖坯含水率较高，将其送入干燥室，控制含水率在5％；最后经过焙烧，焙烧温度控制在925℃，即得自保温砌块。
实施例5
利用上述实施例2的原料配比，进行烧结自保温砌块的生产，生产方法如下：
(1)污水处理厂在污水处理过程中，在二沉池污泥沉降过程加入8％质量比的助凝剂，经过压滤机脱水后，得到含水率达到45％的污泥，备用；
(2)将城市黑臭水体淤泥中的杂质去除，淤泥经过晾晒、脱水，控制其含水率在11％，备用；
(3)分别将步骤(1)中得到的污泥、步骤(2)中得到的淤泥、建筑废弃物、硅藻土破碎、筛分，选用粒径为4mm以下的粉末；
(4)将污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末按质量比为20％：15％：65％称量后混合搅拌均匀，得到混合料，将其送入陈化库陈化，陈化时间为52h；
(5)往陈化后的混合料中加入重量百分比为6％的硅藻土，混匀以获得坯料；
(6)将坯料经挤压成型以制得砖坯；
(7)成型后的砖坯含水率较高，将其送入干燥室，控制含水率在7％；最后经过焙烧，焙烧温度控制在970℃，即得自保温砌块。
实施例6
利用上述实施例3的原料配比，进行烧结自保温砌块的生产，生产方法如下：
(1)污水处理厂在污水处理过程中，在二沉池污泥沉降过程加入10％质量比的助凝剂，经过压滤机脱水后，得到含水率达到50％的污泥，备用；
(2)将城市黑臭水体淤泥中的杂质去除，淤泥经过晾晒、脱水，控制其含水率在12％，备用；
(3)分别将步骤(1)中得到的污泥、步骤(2)中得到的淤泥、建筑废弃物、硅藻土破碎、筛分，选用粒径为3mm以下的粉末；
(4)将污泥粉末、淤泥粉末、建筑废弃物粉末按质量比为25％：20％：55％称量后混合搅拌均匀，得到混合料，将其送入陈化库陈化，陈化时间为72h；
(5)往陈化后的混合料中加入重量百分比为7％的硅藻土，混匀以获得坯料；
(6)将坯料经挤压成型以制得砖坯；
(7)成型后的砖坯含水率较高，将其送入干燥室，控制含水率在8％；最后经过焙烧，焙烧温度控制在1000℃，即得自保温砌块。
本发明以污泥、淤泥和建筑废弃物为主要原料制备的自保温砌块，通过建筑废弃物提高自保温砌块的强度，同时添加硅藻土使砌块具备更优的自保温性能。
本发明利用污水处理过程所得的污泥、城市黑臭水体治理过程中产生的淤泥以及建筑废弃物制备自保温砌块，实现了污泥、淤泥及建筑废弃物的资源化利用、变废为宝、保护环境；且以污泥、淤泥为主要原材料制烧结砖，在一定程度上节约了粘土的用量，保护了有限的耕地资源。同时，本发明工艺简单、原料来源广、成本低，生产出来的产品强度高(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。
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。