本发明涉及固体废物无害化利用技术领域，尤其涉及一种高致密度污泥砖及其制备方法。
背景技术：
污泥是工业和生活污水产生，其中含有大量有机物和重金属等有害物质，且在自然环境下难以分解和吸收，易产生二次污染。对污泥资源化利用已成为目前急需解决的环境问题。目前污泥资源化利用方式主要有：农田、制建筑材料、热能利用、制取活性炭等。经检索，申请号为201010533431.6的专利文件公开了一种环保污泥砖及其制备方法。其组分及含量为：优质土30％－40％；煤矸石粉30％－40％；污泥30％－40％，将上述组分在搅拌设备中搅拌均匀；用液压式或挤出式制砖机将上述混合物料挤压制成不同形状和尺寸的砖坯；自然干燥或利用焙烧窑炉余热对砖坯进行干燥，将干燥后的砖坯以900℃～1100℃高温烧结2～3小时即得成品。该设计生产工艺简单，成本低，具有良好的经济效益和环保效益。
但是上述设计还存在不足之处，上述设计制作的污泥砖其内部原料粘接强度较低，其不能有效去除污泥砖内含有的刺激性气味，污泥砖的生产效率较低，不利于进行工业化生产，因此我们提出了一种高致密度污泥砖及其制备方法用于解决上述问题。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高致密度污泥砖及其制备方法。
本发明提出的一种高致密度污泥砖，包括以下重量份的原料：
污泥21-29份、除臭剂4-8份、增粘剂6-10份、煤灰12-20份、固化剂5-9份、煤矸石8-12份、页岩石8-12份、水1-9份。
优选的，包括以下重量份的原料：
污泥23-27份、除臭剂5-7份、增粘剂7-9份、煤灰14-18份、固化剂6-8份、煤矸石9-11份、页岩石9-11份、水3-7份。
优选的，包括以下重量份的原料：
污泥25份、除臭剂6份、增粘剂8份、煤灰16份、固化剂7份、煤矸石10份、页岩石10份、水5份。
本发明还提出了一种高致密度污泥砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：备料：按重量比称量各原料，并将称取的原料分别放入对应的容器内，备用；
s2：细化：将s1中称取的煤灰、煤矸石和页岩石原料投放到研磨装置内进行研磨处理，得到混合粉料；
s3：配制溶液：取三个水箱，将s1中称取的水等分为三份并分别注入三个水箱内，将除臭剂、增粘剂和固化剂原料分别投放到三个水箱内进行搅拌，得到除臭溶液、增粘溶液和固化溶液；
s4：搅拌：将污泥和s2中所述的混合粉料投放到搅拌装置内进行搅拌混合，并在搅拌过程中将s3中所述的除臭溶液、增粘溶液和固化溶液依次加入至搅拌装置内，得到混合桨料；
s5：加热：将s4中所述的混合桨料的温度升高至45-70℃，并进行搅拌处理，得到砖胚桨料；
s6：制胚：将s5中所述的砖胚桨料投放到液压制砖装置内进行挤压成型，得到砖胚；
s7：除水：将s6中所述的砖胚投放到焙烧窑炉内，将焙烧窑内的温度升高至55-75℃对砖胚进行干燥处理，使砖胚含水率在8-17％，得到待烧砖胚；
s8：焙烧：将s7中所述的焙烧窑炉内的温度升高至900℃-1100°对待烧砖胚进行烧结处理，得到污泥砖产品；
s9：筛选修型：对s8中所述的污泥砖产品进行筛选，剔除残次品，并对合格品形状尺寸进行修整，得到污泥砖成品。
优选的，所述s1中，称取污泥时，污泥为城市污泥与工业污泥的混合物，城市污泥与工业污泥之间重量比为1∶9-9∶1。
优选的，所述s1中，称取除臭剂时，除臭剂为活性炭纤维、硅藻土、沸石、麦饭石中的一种或多种。
优选的，所述s3中，在对水箱内的水进行搅拌时，搅拌时间为10-15min。
优选的，所述s5中，在对混合桨料进行搅拌时，搅拌时间为45-60min，搅拌转速为110转-160转/分钟。
优选的，所述s2中，在对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨时，得到的混合粉料粒径小于0.3cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨处理，能够有效减小污泥砖原料的粒径，避免污泥砖原料粒径过大而致使污泥砖内部出现过大空隙，污泥砖原料粒径控制在3毫米以内，使得各原料粘合紧密，提高污泥砖的机械强度，在污泥和混合粉料在搅拌过程中边搅拌边依次加入预先配制好的除臭溶、增粘溶液和固化溶液，能够去除污泥砖中的刺激性气味，使得污泥砖原料粘结强度大幅度增加，加入固定溶液后，利于污泥砖原料快速成型；
通过在混合桨料的搅拌过程中提高混合桨料的温度，使得污泥砖的各部分原料能够充分吸收搅拌时加入的除臭剂、增粘剂和固化剂，各原料之间混合更加均匀，且混合桨料温度升高后，在混合桨料的搅拌过程中会逐渐挥发其中的水份，缩短后面工序中降低砖胚内部含水率所消耗的时间，有效提高污泥砖的生产效率，且砖胚桨料通过液压制砖装置挤压出待烧砖胚，有效增加了砖胚的密度，增加污泥砖内部各原料的粘接强度。
本发明设计合理，实用性高，操控方便，能够有效去除污泥砖内部的刺激性气味，大幅度增加了污泥砖内部各原料之间的粘结强度，进而提高污泥砖的机械强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例中提出了一种高致密度污泥砖，包括以下重量份的原料：
污泥21-29份、除臭剂4-8份、增粘剂6-10份、煤灰12-20份、固化剂5-9份、煤矸石8-12份、页岩石8-12份、水1-9份。
本实施例还提出了一种高致密度污泥砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：备料：按重量比称量各原料，并将称取的原料分别放入对应的容器内，备用；
s2：细化：将s1中称取的煤灰、煤矸石和页岩石原料投放到研磨装置内进行研磨处理，得到混合粉料；
s3：配制溶液：取三个水箱，将s1中称取的水等分为三份并分别注入三个水箱内，将除臭剂、增粘剂和固化剂原料分别投放到三个水箱内进行搅拌，得到除臭溶液、增粘溶液和固化溶液；
s4：搅拌：将污泥和s2中所述的混合粉料投放到搅拌装置内进行搅拌混合，并在搅拌过程中将s3中所述的除臭溶液、增粘溶液和固化溶液依次加入至搅拌装置内，得到混合桨料；
s5：加热：将s4中所述的混合桨料的温度升高至45-70℃，并进行搅拌处理，得到砖胚桨料；
s6：制胚：将s5中所述的砖胚桨料投放到液压制砖装置内进行挤压成型，得到砖胚；
s7：除水：将s6中所述的砖胚投放到焙烧窑炉内，将焙烧窑内的温度升高至55-75℃对砖胚进行干燥处理，使砖胚含水率在8-17％，得到待烧砖胚；
s8：焙烧：将s7中所述的焙烧窑炉内的温度升高至900℃-1100°对待烧砖胚进行烧结处理，得到污泥砖产品；
s9：筛选修型：对s8中所述的污泥砖产品进行筛选，剔除残次品，并对合格品形状尺寸进行修整，得到污泥砖成品。
本实施例中，s1中，称取污泥时，污泥为城市污泥与工业污泥的混合物，城市污泥与工业污泥之间重量比为1∶9-9∶1，s1中，称取除臭剂时，除臭剂为活性炭纤维、硅藻土、沸石、麦饭石中的一种或多种，s3中，在对水箱内的水进行搅拌时，搅拌时间为10-15min，s5中，在对混合桨料进行搅拌时，搅拌时间为45-60min，搅拌转速为110转-160转/分钟，s2中，在对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨时，得到的混合粉料粒径小于0.3cm，通过对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨处理，能够有效减小污泥砖原料的粒径，避免污泥砖原料粒径过大而致使污泥砖内部出现过大空隙，污泥砖原料粒径控制在3毫米以内，使得各原料粘合紧密，提高污泥砖的机械强度，在污泥和混合粉料在搅拌过程中边搅拌边依次加入预先配制好的除臭溶、增粘溶液和固化溶液，能够去除污泥砖中的刺激性气味，使得污泥砖原料粘结强度大幅度增加，加入固定溶液后，利于污泥砖原料快速成型；通过在混合桨料的搅拌过程中提高混合桨料的温度，使得污泥砖的各部分原料能够充分吸收搅拌时加入的除臭剂、增粘剂和固化剂，各原料之间混合更加均匀，且混合桨料温度升高后，在混合桨料的搅拌过程中会逐渐挥发其中的水份，缩短后面工序中降低砖胚内部含水率所消耗的时间，有效提高污泥砖的生产效率，且砖胚桨料通过液压制砖装置挤压出待烧砖胚，有效增加了砖胚的密度，增加污泥砖内部各原料的粘接强度；本发明设计合理，实用性高，操控方便，能够有效去除污泥砖内部的刺激性气味，大幅度增加了污泥砖内部各原料之间的粘结强度，进而提高污泥砖的机械强度。
实施例二
本实施例中提出了一种高致密度污泥砖，包括以下重量份的原料：
污泥23-27份、除臭剂5-7份、增粘剂7-9份、煤灰14-18份、固化剂6-8份、煤矸石9-11份、页岩石9-11份、水3-7份。
本实施例还提出了一种高致密度污泥砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：备料：按重量比称量各原料，并将称取的原料分别放入对应的容器内，备用；
s2：细化：将s1中称取的煤灰、煤矸石和页岩石原料投放到研磨装置内进行研磨处理，得到混合粉料；
s3：配制溶液：取三个水箱，将s1中称取的水等分为三份并分别注入三个水箱内，将除臭剂、增粘剂和固化剂原料分别投放到三个水箱内进行搅拌，得到除臭溶液、增粘溶液和固化溶液；
s4：搅拌：将污泥和s2中所述的混合粉料投放到搅拌装置内进行搅拌混合，并在搅拌过程中将s3中所述的除臭溶液、增粘溶液和固化溶液依次加入至搅拌装置内，得到混合桨料；
s5：加热：将s4中所述的混合桨料的温度升高至45-70℃，并进行搅拌处理，得到砖胚桨料；
s6：制胚：将s5中所述的砖胚桨料投放到液压制砖装置内进行挤压成型，得到砖胚；
s7：除水：将s6中所述的砖胚投放到焙烧窑炉内，将焙烧窑内的温度升高至55-75℃对砖胚进行干燥处理，使砖胚含水率在8-17％，得到待烧砖胚；
s8：焙烧：将s7中所述的焙烧窑炉内的温度升高至900℃-1100°对待烧砖胚进行烧结处理，得到污泥砖产品；
s9：筛选修型：对s8中所述的污泥砖产品进行筛选，剔除残次品，并对合格品形状尺寸进行修整，得到污泥砖成品。
本实施例中，s1中，称取污泥时，污泥为城市污泥与工业污泥的混合物，城市污泥与工业污泥之间重量比为1∶9-9∶1，s1中，称取除臭剂时，除臭剂为活性炭纤维、硅藻土、沸石、麦饭石中的一种或多种，s3中，在对水箱内的水进行搅拌时，搅拌时间为10-15min，s5中，在对混合桨料进行搅拌时，搅拌时间为45-60min，搅拌转速为110转-160转/分钟，s2中，在对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨时，得到的混合粉料粒径小于0.3cm，通过对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨处理，能够有效减小污泥砖原料的粒径，避免污泥砖原料粒径过大而致使污泥砖内部出现过大空隙，污泥砖原料粒径控制在3毫米以内，使得各原料粘合紧密，提高污泥砖的机械强度，在污泥和混合粉料在搅拌过程中边搅拌边依次加入预先配制好的除臭溶、增粘溶液和固化溶液，能够去除污泥砖中的刺激性气味，使得污泥砖原料粘结强度大幅度增加，加入固定溶液后，利于污泥砖原料快速成型；通过在混合桨料的搅拌过程中提高混合桨料的温度，使得污泥砖的各部分原料能够充分吸收搅拌时加入的除臭剂、增粘剂和固化剂，各原料之间混合更加均匀，且混合桨料温度升高后，在混合桨料的搅拌过程中会逐渐挥发其中的水份，缩短后面工序中降低砖胚内部含水率所消耗的时间，有效提高污泥砖的生产效率，且砖胚桨料通过液压制砖装置挤压出待烧砖胚，有效增加了砖胚的密度，增加污泥砖内部各原料的粘接强度；本发明设计合理，实用性高，操控方便，能够有效去除污泥砖内部的刺激性气味，大幅度增加了污泥砖内部各原料之间的粘结强度，进而提高污泥砖的机械强度。
实施例三
本实施例中提出了一种高致密度污泥砖，包括以下重量份的原料：
污泥25份、除臭剂6份、增粘剂8份、煤灰16份、固化剂7份、煤矸石10份、页岩石10份、水5份。
本实施例还提出了一种高致密度污泥砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：备料：按重量比称量各原料，并将称取的原料分别放入对应的容器内，备用；
s2：细化：将s1中称取的煤灰、煤矸石和页岩石原料投放到研磨装置内进行研磨处理，得到混合粉料；
s3：配制溶液：取三个水箱，将s1中称取的水等分为三份并分别注入三个水箱内，将除臭剂、增粘剂和固化剂原料分别投放到三个水箱内进行搅拌，得到除臭溶液、增粘溶液和固化溶液；
s4：搅拌：将污泥和s2中所述的混合粉料投放到搅拌装置内进行搅拌混合，并在搅拌过程中将s3中所述的除臭溶液、增粘溶液和固化溶液依次加入至搅拌装置内，得到混合桨料；
s5：加热：将s4中所述的混合桨料的温度升高至45-70℃，并进行搅拌处理，得到砖胚桨料；
s6：制胚：将s5中所述的砖胚桨料投放到液压制砖装置内进行挤压成型，得到砖胚；
s7：除水：将s6中所述的砖胚投放到焙烧窑炉内，将焙烧窑内的温度升高至55-75℃对砖胚进行干燥处理，使砖胚含水率在8-17％，得到待烧砖胚；
s8：焙烧：将s7中所述的焙烧窑炉内的温度升高至900℃-1100°对待烧砖胚进行烧结处理，得到污泥砖产品；
s9：筛选修型：对s8中所述的污泥砖产品进行筛选，剔除残次品，并对合格品形状尺寸进行修整，得到污泥砖成品。
本实施例中，s1中，称取污泥时，污泥为城市污泥与工业污泥的混合物，城市污泥与工业污泥之间重量比为1∶9-9∶1，s1中，称取除臭剂时，除臭剂为活性炭纤维、硅藻土、沸石、麦饭石中的一种或多种，s3中，在对水箱内的水进行搅拌时，搅拌时间为10-15min，s5中，在对混合桨料进行搅拌时，搅拌时间为45-60min，搅拌转速为110转-160转/分钟，s2中，在对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨时，得到的混合粉料粒径小于0.3cm，通过对煤灰、煤矸石和页岩石原料进行研磨处理，能够有效减小污泥砖原料的粒径，避免污泥砖原料粒径过大而致使污泥砖内部出现过大空隙，污泥砖原料粒径控制在3毫米以内，使得各原料粘合紧密，提高污泥砖的机械强度，在污泥和混合粉料在搅拌过程中边搅拌边依次加入预先配制好的除臭溶、增粘溶液和固化溶液，能够去除污泥砖中的刺激性气味，使得污泥砖原料粘结强度大幅度增加，加入固定溶液后，利于污泥砖原料快速成型；通过在混合桨料的搅拌过程中提高混合桨料的温度，使得污泥砖的各部分原料能够充分吸收搅拌时加入的除臭剂、增粘剂和固化剂，各原料之间混合更加均匀，且混合桨料温度升高后，在混合桨料的搅拌过程中会逐渐挥发其中的水份，缩短后面工序中降低砖胚内部含水率所消耗的时间，有效提高污泥砖的生产效率，且砖胚桨料通过液压制砖装置挤压出待烧砖胚，有效增加了砖胚的密度，增加污泥砖内部各原料的粘接强度；本发明设计合理，实用性高，操控方便，能够有效去除污泥砖内部的刺激性气味，大幅度增加了污泥砖内部各原料之间的粘结强度，进而提高污泥砖的机械强度。
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。