一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，包括如下步骤：（1）将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合，并控制含水率至15～25%，再陈化，得混合料；（2）将所述混合料填入模具压制成砖坯；（3）将所述砖坯制成烧结砖。本发明的方法采用深度脱水污泥为原料，节约资源，降低成本；本发明的方法所制得的烧结砖抗冻融性和抗风化性好、抗压性能好，均达到《烧结普通砖》（GB5101-2003）标准规定值。
【专利说明】一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法。
【背景技术】
[0002]我国水污染问题日趋严重。因此，近年来各地城市污水处理项目大量上马，城市污水处理厂的数目和污泥产量也急剧增加。与污水处理技术相比，我国污泥处理处置技术研究由于受到资金等方面因素影响，发展相对缓慢，大量未经稳定处理的污泥由于没有安全出路，己成为污水处理厂的严重负担，影响了污水处理厂的正常运行。因此，如何有效的处理处置城市污泥，避免其造成二次污染，不仅是污水处理厂尚待解决的难题，同时也是全世界迫切关心的问题。
[0003]据不完全统计，以活性污泥法为主的污水处理工艺，其污泥产生量是污水处理量的0.3%~0.5% (以含水率97%计)，数量巨大。如果污泥处理不当，极易造成二次污染。同时，由于污泥处理一般需要经过分离、稳定、消化、脱水及处置等步骤，这需要大量的基建投资和高昂的运行费用，在污水厂的建设费用中，污泥处理约占20%~50%，运行费用约占40%~60%。此外，由于城市污水处理厂污泥经过脱水后普遍含水率较高，给污泥的处置造成了很大的困难，主要表现在:(1)对环境造成了较大污染；(2 )给填埋作业造成困难；
[3]产生的垃圾渗滤液，影响收集系统。因此解决污泥处理问题，首先要解决污泥的脱水问题。随着污泥填埋要求的提高，传统的污泥脱水方式无法使污泥的含水率低于50%，引起了污泥的深度脱水推广应用。
[0004]污泥深度脱水是指对污泥通过化学调理，破坏细胞壁，释放结合水、细胞内水和吸附水，改善污泥的脱水性能，再通过机械压滤，使脱水处理后的污泥含水率达到50%以下的脱水方式。通常使用的化学调理剂有三氯化铁、石灰等。深度脱水处理后的污泥仍然存在以下问题:(1)污泥深度处理后，不仅增加了污泥中的固体含量，仍需要进一步填埋处理，且填埋过程中还是存在土地占用等问题；(2)在南方多雨的气候条件下，深度脱水污泥存在重新吸水的风险，可造成泥饼含水率上升，不利于填埋；(3)迫于政策上的压力，要求污泥填埋的比例不能超过污泥总量的10%。因此迫切需要对深度脱水污泥实施后续处理研究，尤其是进行有关深度脱水污泥的资源化利用研究。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法。
[0006]本发明的具体技术方案如下:
[0007]—种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，包括如下步骤:
[0008](1)将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合，并控制含水率至15~25%，再陈化得混合料；
[0009]( 2 )将所述混合料填入模具压制成砖坯；[0010](3)将所述砖坯制成烧结砖。
[0011 ] 在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(I )中，所述深度脱水污泥、粉煤灰和粘土的重量比为10~30:15~25:50~70。
[0012]在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)的压制压力为10~18MPa，时间为2~3分钟。
[0013]在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)为:将所述砖坯经自然养护、预干燥、保温、烧结和自然冷却制得所述烧结砖。
[0014]进一步优选的，所述自然养护的时间为12~36小时。
[0015]进一步优选的，所述预干燥的温度为60~120°C，时间为I~2小时。
[0016]进一步优选的，所述保温的温度为300~500°C，时间为20~40分钟。
[0017]进一步优选的，所述烧结的温度为1000~1200°C，时间为1.5~2.5小时。[0018]本发明的有益效果是:
[0019]1、本发明的方法采用深度脱水污泥为原料，节约资源，降低成本；
[0020]2、本发明的方法所制得的烧结砖抗冻融性和抗风化性好、抗压性能好，均达到《烧结普通砖》(GB5101-2003)标准规定值；
[0021]3、本发明的方法变废为宝，开辟了新的深度脱水污泥的利用、处理途径和方法；
[0022]4、本发明的方法所制得的烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值，重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值，对环境无害。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0024]以下通过【具体实施方式】对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1
[0025]本实施例工艺过程如图1所示，
[0026](I)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀，深度脱水污泥20:粉煤灰20:粘土 60，加水拌和，控制含水率为19%，陈化24h后制得混合料。
[0027](2)本发明采用压制成型制胚，把陈化后的混合料放入制砖模具中，封闭后将模具，制砖砖坯加压到18MP，停留2min后，放压卸下模具，取出砖坯。
[0028](3)将压制成型的砖坯先自然养护24h，再放入105°C的条件下预干燥2h。
[0029](4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中，设定的烧结温度程序为:400°C保温30min，然后升温到1100°c进行烧结，停留2h，最后降温冷却至室温后取出，即得成品砖。
[0030]参照《烧结普通砖》(GB5101-2003)，利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa，抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准，烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值，各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值，对环境无害。
[0031]实施例2[0032]本实施例工艺过程如图1所示，
[0033](I)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀，深度脱水污泥10:粉煤灰20:粘土 70，加水拌和，控制含水率为15%，陈化12h后制得混合料。
[0034](2)本发明采用压制成型制胚，把陈化后的混合料放入制砖模具中，封闭后将模具，制砖砖还加压到10MP,停留3min后,放压卸下模具,取出砖还。
[0035](3)将压制成型的砖坯先陈化36h，再放入70°C的条件下预干燥2h。
[0036](4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中，设定的烧结温度程序为:500°C保温20min，然后升温到1200°C进行烧结，停留1.5h，最后降温冷却至室温后取出，即得成品砖。
[0037]参照《烧结普通砖》(GB5101-2003)，利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa，抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准，烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值，各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值，对环境无害。
[0038]实施例3
[0039]本实施例工艺过程如图1所示，
[0040](I)深度脱水污泥、粉煤灰和粘土在按如下重量比混合均匀，深度脱水污泥20:粉煤灰20:粘土 60，加水拌和，控制含水率为25%，陈化24h后制得混合料。
[0041](2)本发明采用压制成型制胚，把陈化后的混合料放入制砖模具中，封闭后将模具，制砖砖坯加压到15MP，停·留2min后，放压卸下模具，取出砖坯。
[0042](3)将压制成型的砖坯先陈化12h，再放入120°C的条件下预干燥1.5h。
[0043](4)将干燥后的砖坯放入烧结炉中，设定的烧结温度程序为:300°C保温40min，然后升温到1000°c进行烧结，停留2.5h，最后降温冷却至室温后取出，即得成品砖。
[0044]参照《烧结普通砖》(GB5101-2003)，利用深度脱水的城市污泥制备的烧结砖的抗压强度达到28-32MPa，抗风化性能和抗冻融性能均达到(GB5101-2003)标准，烧结砖的放射性达到《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)中国规定的A类装饰装修材料标准值，各重金属的溶出值均低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值，对环境无害。
[0045]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，SP依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:包括如下步骤: (O将深度脱水污泥、粉煤灰和粘土混合，并控制含水率至15~25%，再陈化，得混合料； (2)将所述混合料填入模具压制成砖坯； (3)将所述砖还制成烧结砖。
2.如权利要求1所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述步骤(1)中，所述深度脱水污泥、粉煤灰和粘土的重量比为10~30:15~25:50~70。
3.如权利要求2所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述步骤(2)的压制压力为10~18MPa，时间为2~3分钟。
4.如权利要求3所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述步骤(3)为:将所述砖坯经自然养护、预干燥、保温、烧结和自然冷却制得所述烧结砖。
5.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述自然养护的时间为12~36小时。
6.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述预干燥的温度为60~120°C,时间为I~2小时。
7.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述保温的温度为300~500°C，时间为20~40分钟。`
8.如权利要求4所述的一种采用深度脱水污泥资源化制砖的方法，其特征在于:所述烧结的温度为1000~1200°C，时间为1.5~2.5小时。
【文档编号】C04B33/00GK103864397SQ201410017696
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】洪俊明, 袁柯馨, 孙荣 申请人:华侨大学