一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖的制作方法

本实用新型涉及一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，属于净水型生态砖技术领域。

背景技术：

随着城市建设规模的不断扩大，伴随着市容市貌的日新月异，日益增多的建筑垃圾随意倾倒现象愈发严重，其数量已占到城市垃圾总量的30％～40％，建筑垃圾的处理问题不可忽视。建筑垃圾的随意堆积不仅占用土地，并且直接或间接地影响着空气质量，还会造成周围地表水和地下水的严重污染。而产于内陆地区的疏浚淤泥，目前一般通过设置贮泥场或者直接抛填于低洼地区的方法来进行处理，由于淤泥含水率高、强度低、变形大、固结时间长而很难在工程中直接利用。在很多地区长期占用大量耕地和鱼塘，浪费土地资源。如何有效地将这两种固废进行资源化利用，是困扰从业人员的一大难题。

技术实现要素：

实用新型目的：针对建筑垃圾和淤泥的消纳问题，本实用新型提供了一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其能够用于有净水需求的水利工程或市政工程中，以多层净化的技术特点，对不同类型的水体污染物均有一定的净化去除作用。

技术方案：为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，从上至下依次包括建筑垃圾粗骨料材质的滤水格栅层、建筑垃圾粗骨料材质的渗水层、粉状建筑垃圾和淤泥材质的陶粒滤料层、以及粉状建筑垃圾和淤泥材质的基底防渗层四层结构，所述四层结构层层堆叠，由贯穿四层结构的固定栓固定在一起；所述滤水格栅层中的建筑垃圾粗骨料，其粒径大于渗水层中的建筑垃圾粗骨料粒径。

作为优选：

所述滤水格栅层由大粒径建筑垃圾粗骨料和环保型低碱胶结材料浇筑而成。

所述滤水格栅层的厚度为3～5cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为15～25mm；所述滤水格栅层中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为6～14mm。

所述渗水层是由小粒径建筑垃圾粗骨料和胶结材料浇筑而成。

所述渗水层的厚度为2～3cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为4.75～8mm；所述渗水层中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为3～5mm。

所述陶粒滤料层是由粉状建筑垃圾和处理后的河湖淤泥制成的新型净水陶粒滤料，通过胶结组合而成。

所述陶粒滤料层的厚度为4-6cm，其中陶粒滤料的粒径为5～8mm。

所述基底防渗层的厚度为2～3cm。

所述固定栓由建筑垃圾回收钢材制作而成，钢材的级别不低于hpb235。

所述固定栓的直径6～10mm，栓帽直径为10～15mm，固定栓的长度由生态砖的厚度决定。

由于污染水体中一般混有木材、塑料制品和纸张等大小不同的杂物，因此，本实用新型多层净水型生态砖的第一层为滤水格栅层，由大粒径的建筑垃圾铺设而成的结构，具有网状均匀的孔隙，这些孔隙可以有效地将水体中的较大尺寸的漂浮物或者其他杂物有效拦截，起到筛滤截留的作用。渗水层布置在滤水层和陶粒滤料层之间，孔隙小，使水体进入陶粒滤料层之前流速减小，慢慢渗入，防止水中的细小颗粒带入陶粒滤料层而造成堵塞。多层净水型生态砖的第三层为陶粒滤料层，由建筑垃圾和淤泥制作的陶粒滤料其内部多孔，比表面积大，具有很好的吸附性能，其对微污染水中的有机污染有较强的吸附能力，陶粒中具有离子交换能力的原材料，因而也具有一定的离子交换能力。

本实用新型提供的多层净水型生态砖，四层主体结构的主要材料来源于建筑垃圾和处理后河湖淤泥，第一层和第二层相当于污染水体中的粗细格栅，截留了大部分3mm以上的颗粒，为下一层陶粒滤料净化水创造了良好的条件，基底防渗层的设置防止水体的浸入对水利或市政工程基础造成破坏。总之，多层净水型生态砖充分消纳了建筑垃圾和淤泥这两种废料的同时，也有很好的水质净化效果，一举两得。

技术效果：相对于现有技术，本实用新型多层净水型生态砖，能够有效拦截较大尺寸杂物和阻止细小颗粒进入陶粒滤料层，有效吸附有机污染物和交换金属离子。此外，其每一层结构均可单独更换，实现了一种多层可更换结构组合、多级净化水体水质，消纳建筑垃圾和疏浚淤泥的多层净水型生态砖。

附图说明

图1.本实用新型多层净水型生态砖四层结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，如图1所示，从上至下依次包括建筑垃圾粗骨料材质的滤水格栅层1、建筑垃圾粗骨料材质的渗水层2、粉状建筑垃圾和淤泥材质的陶粒滤料层3、以及粉状建筑垃圾和淤泥材质的基底防渗层4四层结构，四层结构层层堆叠，由贯穿四层结构的固定栓5固定在一起；滤水格栅层1中的建筑垃圾粗骨料，其粒径大于渗水层2中的建筑垃圾粗骨料粒径。

具体的，四层结构的每一层均可单独更换；

滤水格栅层1由大粒径建筑垃圾粗骨料11和环保型低碱胶结材料12浇筑而成。滤水格栅层1的厚度为3～5cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为15～25mm；滤水格栅层1中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为6～14mm。

渗水层2是由小粒径建筑垃圾粗骨料21和胶结材料浇筑而成。渗水层2的厚度为2～3cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为4.75～8mm；渗水层2中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为3～5mm。

陶粒滤料层3是由粉状建筑垃圾和处理后的河湖淤泥制成的新型净水陶粒滤料31，通过胶结组合而成。陶粒滤料层3的厚度为4-6cm，其中陶粒滤料的粒径为5～8mm。

基底防渗层4的厚度为2～3cm。

固定栓5由建筑垃圾回收钢材制作而成，钢材的级别不低于hpb235。固定栓5的直径6～10mm，栓帽直径为10～15mm，固定栓的长度由生态砖的厚度决定。

本实用新型的核心在于：第一层滤水格栅层1和第二层渗水层2，孔隙直径分别为6～14mm和3～5mm，在水体净化中充当粗格栅和细格栅的作用，截留水体中3mm以上的杂物；而第三层陶粒滤料层3可以用来吸附水体中的有机物污染物和交换重金属离子。三层主体净水结构的组合，可以达到净水目的。

在设计中，第四层基底防渗层4由建筑垃圾和淤泥制作的防渗材料制作而成，有效阻止水体向下浸入到基础当中造成土体重度增加、抗剪强度降低，做到了净水的同时保障水利工程或市政工程的安全。

在设计中核心还在于：三层净水层和基底防渗层4由建筑垃圾回收钢材制作的固定栓5稳定叠加固定在一起；固定栓5可定期拆开，查看砖体内部是否存在堵塞或破损情况，各层均可进行更换。

技术特征：

1.一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，从上至下依次包括建筑垃圾粗骨料材质的滤水格栅层(1)、建筑垃圾粗骨料材质的渗水层(2)、粉状建筑垃圾和淤泥材质的陶粒滤料层(3)、以及粉状建筑垃圾和淤泥材质的基底防渗层(4)四层结构，所述四层结构层层堆叠，由贯穿四层结构的固定栓(5)固定在一起；所述滤水格栅层(1)中的建筑垃圾粗骨料，其粒径大于渗水层(2)中的建筑垃圾粗骨料粒径。

2.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述滤水格栅层(1)的厚度为3～5cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为15～25mm；所述滤水格栅层(1)中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为6～14mm。

3.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述渗水层(2)的厚度为2～3cm，其中建筑垃圾粗骨料的粒径为4.75～8mm；所述渗水层(2)中孔隙均匀分布，孔隙率＞25％，孔隙直径为3～5mm。

4.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述陶粒滤料层(3)的厚度为4-6cm，其中陶粒滤料的粒径为5～8mm。

5.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述基底防渗层(4)的厚度为2～3cm。

6.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述固定栓(5)由建筑垃圾回收钢材制作而成，钢材的级别不低于hpb235。

7.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，其特征在于，所述固定栓(5)的直径6～10mm，栓帽直径为10～15mm，固定栓的长度由生态砖的厚度决定。

技术总结
本实用新型公开了一种利用建筑垃圾和淤泥制作的多层净水型生态砖，从上至下依次包括建筑垃圾粗骨料材质的滤水格栅层、建筑垃圾粗骨料材质的渗水层、粉状建筑垃圾和淤泥材质的陶粒滤料层、以及粉状建筑垃圾和淤泥材质的基底防渗层四层结构，所述四层结构层层堆叠，由贯穿四层结构的固定栓固定在一起；所述滤水格栅层中的建筑垃圾粗骨料，其粒径大于渗水层中的建筑垃圾粗骨料粒径。本实用新型多层净水型生态砖，能够有效拦截较大尺寸杂物和阻止细小颗粒进入陶粒滤料层，有效吸附有机污染物和交换金属离子。此外，其每一层结构均可单独更换，实现了一种多层可更换结构组合、多级净化水体水质，消纳建筑垃圾和疏浚淤泥的多层净水型生态砖。

技术研发人员：祝建中;汪存石;朱秋子;陈靓;宋林
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2020.04.16
技术公布日：2021.03.19