污泥烧结砖助剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种助剂，特别是设及一种污泥烧结砖助剂及其应用，W及一种污泥 烧结砖，属于环境化工、污泥处置技术领域。
【背景技术】
[0002] 市政污泥是市政污水处理与自来水生产的副产品。随着我国城镇污水处理率的不 断提高，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。市政污泥处理处置成为城市发展过程中急 需解决的问题。市政污泥是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非 均质体，并含有病原体、重金属及持久性有机物等有毒有害物质。污泥组分的一大特点是其 有机物含量超过50%。
[0003] 市政污泥包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和 无害化处理的过程，处置是指对处理后污泥进行消纳的过程，是污泥处理处置的终极目标， 主要包括±地利用、焚烧、建材化利用、填埋等方式。污泥的建材化利用是市政污泥最终处 置的理想方式之一，主要是指W污泥作为原料制造建筑材料，最终产物是可W用于工程的 材料或制品。建材利用的主要方式有：污泥烧结制砖、污泥用于水泥熟料的烧制（即水泥害 协同处理处置）、污泥制陶粒等。
[0004] 在污泥烧结砖技术中，污泥（一般是干化/半干化污泥）在砖巧中的渗加量一直 是限制市政污泥高效建材化利用处置的重要因素。污泥渗加量对成品砖的质量，特别是抗 压强度、孔隙度、外观裂纹等，影响很大。为了保证成品砖质量，含水率40%的污泥（一般称 干化/半干化污泥）的渗加量一般限定在5%~15%之间。如建筑部2008年《城镇污水处 理厂污泥处置制砖用泥质》行业标准CJ/T289-2008中，出于保证成品砖质量的考虑，建议污 泥混合比例不超过10% (污泥含水率不超过40% )。
[0005] 现有的污泥烧结砖技术中，当污泥渗加量增高时面临的一个技术问题在于，污泥 有机质含量较一般烧结砖基料高，在高溫烧结过程中，有机质烧失产生孔隙，孔隙度的增加 W及孔隙的不均匀分布都影响砖巧料的收缩率，使砖巧产生形变，降低了成品砖强度，从而 使成品率或品质降低或不能满足国家或行业标准。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种污泥烧结砖助剂，用W在高污 泥渗加量条件下提高污泥烧结砖的抗压强度，提高成品砖产出率。
[0007] 为实现上述目的，本发明首先提供一种污泥烧结砖助剂，其技术方案如下：
[0008] 一种污泥烧结砖助剂，其特征在于：组分包括质量百分比的B2O325%~35%、化0 40%~60%、Mn〇2l5%~25%。
[0009] 在优选条件下，上述污泥烧结砖助剂组分包括质量百分比的B2O335%、化0 40%、 111〇225%，或者82〇325%、化0 55%、]\111〇220%，或者82〇325%、化0 60%、]\111〇215%。
[0010] 污泥烧结砖技术中，砖巧料包括污泥与烧结砖基料（如根据适地性原则采用的煤 杆石、页岩、粘±等）两类。由于污泥有机质含量比烧结砖基料高出很多，因此当砖巧料中 污泥渗加量增大后，砖巧料中有机质含量明显增加。在高溫烧结过程中，有机质烧失产生孔 隙，孔隙度的增加W及孔隙的不均匀分布都影响砖巧料的收缩率，使砖巧产生形变，降低成 品率。同时成品砖的抗压强度也受到影响，进一步降低烧砖合格率。本发明污泥烧结砖助剂 可在高溫烧结过程中，破坏砖巧料中非有机质晶格的稳定性，使晶格产生缺陷而引起崎变， 降低颗粒烙点，提早出现液相，产生共烙物。液相共烙物通过表面张力作用产生颗粒粘性并 填充有机质烧失产生的孔隙。同时，利用"溶解-沉淀"机理，使溶解的小晶粒在大晶粒表 面沉积、粘结、排出气体，使砖巧中的结晶体增大、孔隙减小，从而减小砖巧料高溫烧结过程 中收缩形变的不均匀性，提高成品率。同时也提高成品砖的强度性能、改善成品砖品质。
[0011] 基于本发明污泥烧结砖助剂产品的性能，本发明还提供上述污泥烧结砖助剂在污 泥烧结砖中的应用。应用方法是将污泥烧结砖助剂加入砖巧料，混匀，其中砖巧料包括污泥 与烧结砖基料，烧结砖基料是煤杆石和/或页岩和/或粘±。
[0012] 在优选条件下，是首先将污泥烧结砖助剂与污泥混匀，得污泥助剂混合物，再将污 泥助剂混合物与烧结砖基料混匀。
[0013] 上述污泥烧结砖助剂产品应用方法中，污泥烧结砖助剂渗加量是污泥质量的 0. 5%~1%。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1)本发明污泥烧结砖助剂加入砖巧料 中，能够使砖巧烧制过程中的结晶体增大、孔隙减小，从而提高在高污泥渗加量条件下的成 品砖的强度，提高成品率W及合格率，有效提高污泥处置效率。（2)本发明提供的污泥烧结 砖助剂组分简单，化学反应少，有利于赔烧过程化学反应过程的稳定性。（3)本发明污泥烧 结砖助剂组分简单、常见、加工成本低，其使用方法操作工艺流程短、工艺标准易实现，实施 成本低，便于推广。（4)应用污泥烧结砖助剂实现的污泥烧结砖新工艺而制备得到的污泥烧 结砖，品质符合行业标准。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合优选实施例，对本发明的技术方案例作进一步的描述。
[0016] 实施例一
[0017] 制备一种污泥烧结砖助剂。 阳0化]1、原料
[0019] B203(S氧化二棚）：市售，工业级，粉剂，含量大于等于95%
[0020] 化〇(氧化锋）：市售，工业级，粉剂，含量大于等于95%
[0021] Mn〇2(二氧化儘）：市售，工业级，粉剂，含量大于等于95%
[0022] 2、制备 阳〇2引 取各原料，依质量百份比82化25%~35%，Zn0 40%~60%，Mn〇2l5%~25%混合 均匀（具体见表1.1)，包装，得污泥烧结砖助剂。
[0024]表1. 1污泥烧结砖助剂组分配比（单位：质量百分比） 阳0巧]
W26] 实施例二
[0027] 实施例一所得污泥烧结砖助剂的使用及在污泥烧结砖中的应用。
[0028] 1、原料
[0029] 污泥烧结砖助剂：实施例一制得
[0030] 污泥：市政污泥，含水率30%~40%，试验测试污泥热值及主要化学组分，并分为 A、B、C=种样品，立种样品的主要特征及拟渗加比例如表2. 1。所有污泥样品粉碎。 阳0川表2.1污泥样
[0032]
[0033] 煤杆石，含水率7%，试验测试热值141大卡/千克，烧失量14. 3%。
[0034] 2、砖巧料制备
[0035] 向污泥样中加入污泥烧结砖助剂，加入量是污泥质量的0.5%~1%，混匀得污泥 助剂混合物。将污泥助剂混合物与烧结砖基料混合、破碎、揽拌均匀得砖巧料。砖巧料具体 组分配比见表2.1。对照例取未添加污泥烧结砖助剂的污泥，将其与烧结砖基料混合、破碎、 揽拌均匀得砖巧料。
[0036] 表2. 2砖巧料组分配比（单位：质量百分比）
[0038] 3、烧结砖操作工艺
[0039] 所得砖巧料经陈化、揽拌加水、挤压成型、切条切巧、码巧码煤、干燥、赔烧等烧结 砖后续生产工序，得成品烧结多孔砖。
[0040] 4、成品砖性能检测
[0041] 成品砖性能检测结果见表2. 3。检测结果显示生产所得成品烧结多孔砖强度等级 指标符合《烧结多孔砖和多孔搁块》（GB13544-2011)，且相较于未添加助剂的污泥砖巧料， 其抗压强度及成品率均有普遍提高。
[0042] 表2. 3烧结砖成品检测率及强度性能检测
[0043]
【主权项】
1. 污泥烧结砖助剂，其特征在于：组分包括质量百分比的B203 25 %~35%、ZnO 40%~60%、Mn02 15%~25%。2. 根据权利要求1所述的助剂，其特征在于：组分包括质量百分比的B203 35%、ZnO 40%、Mn02 25%，或者B203 25%、ZnO55%、Mn02 20%，或者B203 25%、ZnO60%、Mn02 15%〇3. 根据权利要求1或2所述的助剂在污泥烧结砖中的应用。4. 根据权利要求3所述的应用方法，其特征在于：是将污泥烧结砖助剂加入砖坯料，混 匀；所述砖坯料包括污泥与烧结砖基料，所述烧结砖基料是煤矸石和/或页岩和/或粘土。5. 根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于：将污泥烧结砖助剂与污泥混匀，得污 泥助剂混合物，再将污泥助剂混合物与烧结砖基料混匀，作为砖坯料。6. 根据权利要求4或5所述的应用方法，其特征在于：所述污泥是市政污泥。7. 根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于：所述污泥含水率不高于40 %。8. 根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于：所述砖坯料中污泥质量百分比含量 不高于40%。9. 根据权利要求4、5、7、8任一所述的应用方法，其特征在于：所述污泥烧结砖助剂加 入量是污泥质量的〇. 5%~1%。10. 根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于：所述污泥烧结砖助剂加入量是污泥 质量的0. 6%。
【专利摘要】本发明公开了一种污泥烧结砖助剂及其应用方法。针对现有技术中当砖坯料中污泥掺加量增高时，存在烧结砖强度性能不足、成品率低的缺陷，本发明提供了一种污泥烧结砖助剂及其应用方法。本发明助剂组分包括质量百分比的B2O325％～35％、ZnO40％～60％、MnO215％～25％，该产品使烧结过程中砖坯中结晶体增大、孔隙减小、砖坯料高温烧结过程中收缩形变不均匀性降低，从而提高成品率，提高成品砖的强度性能。本发明还提供助剂在污泥烧结砖中的应用，是将助剂加入砖坯料、混均。本发明提供的污泥烧结砖助剂组分简单，化学反应少，有利于焙烧过程化学反应过程的稳定性，产品应用污泥烧结砖助剂实现的污泥烧结砖新工艺而制备得到的污泥烧结砖，品质符合行业标准。
【IPC分类】C04B33/32, C04B33/132
【公开号】CN105272161
【申请号】CN201510755637
【发明人】王勇, 谢国欣, 张同辉
【申请人】四川环奥污泥处置技术有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月9日