专利名称：一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖的制作方法
技术领域：
本发明涉及建材领域，公开了一种混凝土砖，具体为一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖。
背景技术：
城市污水经过处理，会产生污泥，这些污泥的量很大，处理困难。通过焚烧来处理 这些污泥，是未来污泥减量的主要方式之一。以上海为例，上海目前有桃浦污水处理厂和石洞口污水处理厂对污泥进行焚烧处 理，桃浦污水处理厂每天处理污水6万立方米，产生干污泥6t/d，污泥焚烧后每天产生焚 烧灰渣2t/d左右，年产生焚烧灰渣700吨左右；石洞口污水处理厂每天处理污水40万立 方米，产生干污泥60t/d，部分污泥焚烧后每天产生焚烧灰渣15t/d左右，年产生焚烧灰渣 4500吨左右。污泥焚烧灰渣包括所产生的炉渣和炉灰，炉渣为黄褐色颗粒状小颗粒，主要来自 于污泥焚烧的辅助燃料煤中，炉灰为黑褐色粉末，主要来自于污泥焚烧的剩余物和煤灰。可以预见，随着城市发展，污水处理厂的污泥焚烧量的增加，污泥焚烧灰渣的资源 化、无害化处置方式是有待解决的影响可持续发展的问题之一。利用污泥焚烧灰渣研究生 产建材产品，将其变废为宝，符合节能、节土、利废与环保的国家产业政策与可持续发展的 发展战略。研究表明，将污泥焚烧所得到的灰渣与水泥等原料进行水化反应，制备的混凝土 路面砖的力学性能符合JC/T446-2000国家建材行业标准；污泥焚烧炉渣可以替代用作混 凝土路面砖的骨料，减少砂类细骨料的用量以节约成本。
发明内容
本发明旨在提供一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖。这种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其制备方法包括以下步骤，将原料加入水混勻， 成型，待水分挥发后脱模；原料包括以下重量比的组分水泥12% 50%沙子0 30%石子0 50%污泥焚烧灰渣 10% 50%化学螯合稳定剂0. 1 % 0. 5 % ；所述的化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。污泥焚烧灰渣的组分包括炉灰和炉渣，两者的质量比为2 1 1 2，优选的炉 灰和炉渣的质量比为1 1 1 2 ；。所述的氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或乙二胺四丙酸；所述的有机 多元膦酸选自氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸。
所述的水泥为硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。本发明所公开的这种混凝土砖，可用作路面砖，主要应用于铺设马路两旁的人行 道铺设路面砖及其它人行道路铺设路面砖，起到美化环境及方便行人的作用。经检测，其力 学性能符合JC/T446-2000国家建材行业标准。由于在混凝土中掺杂了低成本的污泥焚烧 灰渣，其生产原料成本比常规的混凝土砖明显降低。因此，污泥焚烧炉渣可以替代用作混凝土路面砖的骨料，减少砂类细骨料的用量 以节约成本，不影响其强度。同时，由于加入了化学螯合稳定剂，使重金属获得有效控制，对环境不会造成二次 污染。本发明利用了污水处理厂所产生的污泥焚烧灰渣，用于制造混凝土砖，既可减少 其他细骨料的用量，而不降低其强度；又解决了污泥减排和污泥焚烧灰渣的后续处理问题， 节约资源，经济环保。
具体实施例方式实施例1将水泥3Kg、沙子5Kg、石子8Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣2Kg (来自上海桃 浦污水处理厂或石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣的质量比为1 1)、化学螯合稳定剂(乙二 胺四乙酸)18g混合均勻，再加入水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待 水分挥发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。选用的沙子为市售的普通黄沙；石子为市售的普通瓜子片，水泥为市售的硅酸盐 水泥，标号为425。检测结果为所制砖规格200*100*60，参照JC/T446-2000 “混凝土路面砖”标准， 边长/厚度<5，Cc30等级，抗压强度标准>30MPa，边长/厚度>5，Cf3. 5等级抗折强度 标准彡3. 5MPa，与普通混凝土路面砖(水泥黄沙石子=1:2:3)比较，掺杂污泥焚 烧灰渣后不影响砖的强度。养护45天后，这种作为路面砖的含污泥焚烧灰渣的混凝土砖抗压强度平均值 彡30MPa ；抗折强度平均值彡3. 5MPa。利用化学螯合稳定剂使重金属获得有效控制，对环境不造成二次污染。经环保部 门对此掺杂污泥焚烧灰渣制备的混凝土路面砖进行模拟酸雨浸渍，测定得到其浸渍液中各 种重金属(铅、镉、铜、铬、镍、锌、锰、砷)的含量，参照GB3838-2002 “地表水环境质量”标 准，浸渍24小时后，所检测的各环境监测指标都符合上述III类水标准。乙二胺四乙酸也可以用氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲 叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。实施例2水泥4Kg、石子9Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣5Kg (来自上海桃浦污水处理 厂或石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣质量比为1 1)、化学螯合稳定剂(乙二胺四甲叉膦 酸)27g混合均勻，再加入适量的水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待 水分挥发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。检测结果同实施例
石子为市售的普通瓜子片，水泥为市售的硅酸盐水泥，标号为425。乙二胺四甲叉膦酸也可以用乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲 叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。实施例3水泥7. 5Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣7. 5Kg(来自上海桃浦污水处理厂或 石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣质量比为1 1.5)、化学螯合稳定剂(乙二胺四乙酸)60g 混合均勻，再加入适量的水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待水分挥 发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。检测结果同实施例1。水泥为市售的复合硅酸盐水泥，标号425。
乙二胺四乙酸也可以用氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲 叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。
权利要求
一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，制备方法包括以下步骤，将原料加入水混匀，成型，待水分挥发后脱模；原料包括以下重量比的组分水泥12％～50％沙子0～30％石子0～50％污泥焚烧灰渣10～50％化学螯合稳定剂 0.1％～0.5％；所述的化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。
2.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的氨羧络合 剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或乙二胺四丙酸。
3.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的有机多元 膦酸选自氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸。
4.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的水泥为硅 酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。
5.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的污泥焚烧 灰渣包括炉灰和炉渣，两者质量比为2 1 1 2。
6.权利要求5所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述炉灰和炉渣 的质量比为1 1 1 2。
全文摘要
本发明公开了一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，制备方法包括以下步骤，将原料加入水混匀，成型，待水分挥发后脱模；原料包括水泥12％～50％、沙子0～30％、石子0～50％、污泥焚烧灰渣10％～50％和化学螯合稳定剂0.1％～0.5％(重量比)；化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。本发明利用了污水处理厂所产生的污泥焚烧灰渣，用于制造混凝土砖，既可减少其他细骨料的用量，而不降低其强度；又解决了污泥减排和污泥焚烧灰渣的后续处理问题，节约资源，经济环保。
文档编号C04B28/00GK101812888SQ201010120180
公开日2010年8月25日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者何春桃, 童飞, 胡玉民, 蒋锐, 褚联峰, 陈兴凡 申请人:上海师范大学;上海城投污水处理有限公司桃浦污水处理厂