一种城市污泥混凝土地砖制备方法与流程

文档序号:15221216发布日期:2018-08-21 17:29阅读:220来源:国知局
本发明涉及混凝土地砖
技术领域
,尤其涉及一种城市污泥混凝土地砖制备方法。
背景技术
:随着我国城市化进程的加快,城市污水处理率逐年提高,城市污水处理厂的数目和污泥产量也随之增加。目前,我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干质量)约为130万吨,并以10%的年增长率迅速增长。污泥污染物具有长期毒性和不可降解性,若任其无序排放,将成为危险的二次污染源,通过大气、地下水、地表水以及土壤等媒介进入食物链,严重威胁到人类健康。因此,如何妥善地处置城市污泥,已成为国内外广泛关注的问题。目前,采用城市污泥作为混凝土地砖的掺料,是城市污泥资源化的重要途径之一,但由于其吸水透水率差、抗压强度低,至今在我国没有得到有效地推广。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种城市污泥混凝土地砖制备方法,方法简单,易于操作,而且所得混凝土地砖质轻、强度大、耐水性好,而且不易变形,安全无公害,环保节能,减少了城市污泥的任意排放。本发明提出的一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将尿素、甲醛、水混合均匀,调节体系ph值为9-9.6,升温搅拌,加入卵磷脂、埃洛石纳米管、n,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,加入聚苯乙烯搅拌,真空热压烧结得到预制料;s2、将城市污泥、预制料混合均匀,陈化放置,接着加入玉米芯粉、矿渣、滑石粉、煅烧高岭土、火山岩、果壳碳搅拌,堆放陈化得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干,鼓风干燥,然后烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。优选地,s1中,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至60-70℃搅拌30-45min。优选地,s1中,加入聚苯乙烯后搅拌20-50min,搅拌温度为85-95℃,搅拌速度为400-560r/min。优选地,s1中,真空热压烧结时间为2-4h,烧结温度为600-720℃。优选地,s1中,尿素、甲醛、水、卵磷脂、埃洛石纳米管、n,n-二甲基甲酰胺、聚苯乙烯的重量比为5-12:10-18:60-100:1-2:20-30:4-8:6-10。优选地,s2中,将城市污泥、预制料混合均匀,陈化放置至含水率为30-50wt%,接着加入玉米芯粉、矿渣、滑石粉、煅烧高岭土、火山岩、果壳碳搅拌2-4h,搅拌速度为350-420r/min,堆放陈化2-4天,得到地砖坯体。优选地,s2中,城市污泥、预制料、玉米芯粉、矿渣、滑石粉、煅烧高岭土、火山岩、果壳碳的重量比为50-80:10-20:4-10:20-35:20-40:4-12:1-4:1-8,城市污泥含水率为80-90wt%。优选地,s3中,将地砖坯体阴干4-10天,110-125℃鼓风干燥至含水率为8-10wt%,然后1200-1350℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。本发明方法简单,易于操作,而且原料来源广泛,成本低廉,节约能源,减少了城市污泥的任意排放,具有良好的社会效益和经济效益。本发明s1中,尿素与甲醛反应后,在卵磷脂的配合下,均匀结合在埃洛石纳米管表面,进一步与聚苯乙烯反应并接枝脂肪链,形成核壳结构,经过真空烧结,在保持其框架结构的前提下,内部形成大量通透孔道,而且表面壳层抗压强度,并具有一定的韧性;s2中,通过对配方调整和工艺改进,并添加预制料,可使城市污泥物理与其余原料物理结合,在显著降低地砖成本的前提下,可以明显提高地砖的吸水透水性和强度。本发明所得混凝土地砖质轻、强度大、耐水性好,而且不易变形,安全无公害,环保节能。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将5kg尿素、18kg甲醛、60kg水混合均匀,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至70℃搅拌30min,加入2kg卵磷脂、20kg埃洛石纳米管、8kgn,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,搅拌速度为700r/min,加入10kg聚苯乙烯搅拌20min,搅拌温度为95℃,搅拌速度为400r/min,真空热压烧结4h,烧结温度为600℃,得到预制料;s2、将80kg含水率为80wt%的城市污泥、20kg预制料混合均匀,陈化放置至含水率为30wt%,接着加入10kg玉米芯粉、20kg矿渣、40kg滑石粉、4kg煅烧高岭土、4kg火山岩、1kg果壳碳搅拌4h,搅拌速度为350r/min,堆放陈化4天,得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干4天,125℃鼓风干燥至含水率为8wt%,然后1350℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。实施例2一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将12kg尿素、10kg甲醛、100kg水混合均匀,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至60℃搅拌45min,加入1kg卵磷脂、30kg埃洛石纳米管、4kgn,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,搅拌速度为800r/min,加入6kg聚苯乙烯搅拌50min,搅拌温度为85℃,搅拌速度为560r/min,真空热压烧结2h,烧结温度为720℃,得到预制料;s2、将50kg含水率为90wt%的城市污泥、10kg预制料混合均匀,陈化放置至含水率为50wt%,接着加入4kg玉米芯粉、35kg矿渣、20kg滑石粉、12kg煅烧高岭土、1kg火山岩、8kg果壳碳搅拌2h,搅拌速度为420r/min,堆放陈化2天,得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干10天,110℃鼓风干燥至含水率为10wt%,然后1200℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。实施例3一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将6kg尿素、16kg甲醛、70kg水混合均匀,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至66℃搅拌35min,加入1.8kg卵磷脂、22kg埃洛石纳米管、7kgn,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,搅拌速度为730r/min,加入9kg聚苯乙烯搅拌30min,搅拌温度为92℃,搅拌速度为450r/min,真空热压烧结3.5h,烧结温度为650℃,得到预制料;s2、将70kg含水率为82wt%的城市污泥、18kg预制料混合均匀,陈化放置至含水率为35wt%,接着加入8kg玉米芯粉、25kg矿渣、35kg滑石粉、6kg煅烧高岭土、3kg火山岩、2kg果壳碳搅拌5h,搅拌速度为380r/min,堆放陈化3.5天,得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干6天,120℃鼓风干燥至含水率为8.5wt%,然后1300℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。实施例4一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将10kg尿素、12kg甲醛、90kg水混合均匀,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至64℃搅拌40min,加入1.2kg卵磷脂、28kg埃洛石纳米管、5kgn,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,搅拌速度为770r/min,加入7kg聚苯乙烯搅拌40min,搅拌温度为88℃,搅拌速度为500r/min,真空热压烧结2.5h,烧结温度为700℃,得到预制料;s2、将60kg含水率为88wt%的城市污泥、12kg预制料混合均匀,陈化放置至含水率为45wt%,接着加入6kg玉米芯粉、30kg矿渣、25kg滑石粉、10kg煅烧高岭土、2kg火山岩、6kg果壳碳搅拌3h,搅拌速度为400r/min,堆放陈化2.5天,得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干8天,115℃鼓风干燥至含水率为9.5wt%,然后1250℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。实施例5一种城市污泥混凝土地砖制备方法,包括如下步骤:s1、将8kg尿素、14kg甲醛、80kg水混合均匀,采用三乙醇二胺调节体系ph值为9-9.6,升温至65℃搅拌38min,加入1.5kg卵磷脂、25kg埃洛石纳米管、6kgn,n-二甲基甲酰胺搅拌均匀,搅拌速度为750r/min,加入8kg聚苯乙烯搅拌35min,搅拌温度为90℃,搅拌速度为480r/min,真空热压烧结3h,烧结温度为680℃,得到预制料;s2、将65kg含水率为85wt%的城市污泥、15kg预制料混合均匀,陈化放置至含水率为40wt%,接着加入7kg玉米芯粉、28kg矿渣、30kg滑石粉、8kg煅烧高岭土、2.5kg火山岩、4kg果壳碳搅拌4h,搅拌速度为390r/min,堆放陈化3天,得到地砖坯体;s3、将地砖坯体阴干7天,118℃鼓风干燥至含水率为9wt%,然后1280℃烧结,冷却得到城市污泥混凝土地砖。将实施例5所得城市污泥混凝土地砖进行性能检测,其结果如下:测试项目单位测试结果密度kg/m31230热导率w/(m·k)0.13抗压强度mpa27.4抗折强度mpa6.8吸水率%12.9以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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