本发明公开了一种利用生活垃圾和建筑垃圾制备透水砖的方法，属于透水砖制备技术领域。
背景技术：
由于各种建筑物屋顶以及不透水路面面积在城市中占的比例越来越大，导致雨水径流形成的时间越来越短，雨水形成的洪峰流量加大。这些快速形成的径流一方面极大地增加了城市道路排水系统的负担，容易引发城市内错现象；另一方面径流的剧烈冲刷作用将屋顶路面的沉积物、行人车辆产生的垃圾快速带入城市水体，引发城市雨水径流污染问题，其中有些致癌化学物质甚至因此进入食物链富集，从而危害人体健康。另外不透水路面破坏了雨水的下渗途径，使雨水长期无法回渗地下，地下水资源不能得到补充，从而影响地表及地下生物的生长。与此同时，由于土壤长时间无法与大气进行热量和水分的交换，大地对空气的水热调节能力逐渐丧失，引发热岛效应、雨岛效应等环境问题。
我国目前市场上的一些透水砖主要原料采用陶瓷或普通透水混凝土砖，陶瓷透水砖需要采用大量的高岭土资源，原料的开采造成对环境的破 坏，陶瓷型透水砖生产工艺复杂，而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大。
生活垃圾是多种有机物质混合的低品质燃料，随着生活水平的提高，生活垃圾的
产量有增无减，热值也不断提高，如果能够将城市垃圾转化为有效的能源物资，既实现处理垃圾的目的，又缓解能源消耗紧张的压力，无论是我国城市生态环境保护，还是国民经济发展和能源结构调整，都具有十分重大的现实意义。
在新建和拆迁过程中，一方面产生了大量的建筑垃圾，出现了垃圾围城现象；另一方面，新建又需要消耗大量的水泥、砂、石、砖等建筑材料，而生产这些建筑材料的原料均取之于岩土，这又将导致山林、耕地和江河受到毁损、水土流失、
环境破坏，长此下去，人类赖以生存的环境将受到严重的威胁。且我国又是一个人均资源拥有量相当匮乏的国家，因此，建筑垃圾无害化循环利用已势在必行。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的混凝土透水砖由于表面的颗粒粗大，虽然靠表面的大孔隙透水，可以达到透水的效果，但不能达到先保水后透水的效果，砖的空隙大，无法保证大颗粒之间的粘结力，抗压和抗折强度较低，不能持续保持长效的透水性能的缺陷，提供了一种利用生活垃圾和建筑垃圾制备透水砖的方法，本发明将生活有机垃圾粉碎后加入氢氧化钾溶液中浸泡活化，活化后加入管式炉中热处理，得改性有机生活垃圾粉末，备用，再取建筑垃圾粉碎，将建筑垃圾粉末、剥离土、煤矸石等物质混合得组分A，再将改性有机生活垃圾粉末、聚丙烯纤维，膨胀珍珠岩等物质混合得组分B，将组分A和组分B交替铺盖，铺盖后经过压制、干燥、烧结、养护后得透水砖，本发明制备的透水砖由于其三层结构，可以达到先保水后透水的效果，透水性能好、空隙率高、抗压和抗折强度高，不仅解决生活垃圾和建筑垃圾的问题，还做到资源循环利用，保护环境，节能环保，具有良好的社会效益。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取50～100kg的生活垃圾，筛选得到有机生活垃圾，将有机生活垃圾放入太阳下暴晒3～5天，暴晒后加入粉碎机中粉碎，过40～50目筛，得有机生活垃圾颗粒，将有机生活垃圾颗粒按质量比1：10加入质量分数5%氢氧化钾溶液中浸泡，浸泡3～5h后过滤，得滤渣，放入真空干燥箱中，在50～55℃和0.01～0.02MPa条件下干燥10～12h得干燥物，将干燥物放入管式炉中，同时通入氮气，并以10～12℃/min升温速率升温至500～600℃，热处理2～3h，处理后冷却至室温并停止通入氮气，取出处理后的固体粉碎，过300～320目筛，得改性有机生活垃圾粉末，备用；
（2）称取80～120kg建筑垃圾，先筛选去除其中金属材料，将剩下的建筑垃圾利用颚式破碎机进行破碎处理，过30～40目筛得建筑垃圾颗粒，将建筑垃圾颗粒加入气流粉碎机中粉碎，过400～420目筛，得建筑垃圾粉末；
（3）按重量份数计，分别选取80～100份上述建筑垃圾粉末、10～15份200～220目剥离土、5～10份200～220目煤矸石、200～240目10～15份硅藻土、1～3份松香和8～10份水，搅拌均匀后得组分A，备用；
（4）按重量份数计，分别选取80～90份步骤（1）备用的得改性有机生活垃圾粉末、5～10份聚丙烯纤维、1～3份膨胀珍珠岩、10～15份膨润土和5～7份水，搅拌混合均匀后得组分B；
（5）将上述组分B加入到砖模具中，铺制高度为2.0～2.2cm，随后在组分B上方均匀铺上步骤（3）备用组分A，高度为0.8～1.0cm，最后在组分A上方铺盖组分B，高度为2.0～2.2cm，用抹刀修平表面后以40～50MPa压力进行加压成型制得砖坯，将砖坯放置60～70℃温度下干燥20～24h，干燥后放入窑炉中，先以3～5℃/min升温速率升温至300～400℃，保温烧结2～3h，随后以10～15℃/min升温速率升温至1000～1200℃，保温烧结1～2h；
（6）将上述烧结后的砖先在温度为120～150℃，湿度为90～95%的条件下养护2～4天，随后在温度为25～27℃、湿度为60～70%的条件下养护3～5天，养护后即可得到透水砖。
本发明的应用方法是：先将需要铺设透水砖的地面铺设粒径为3～10mm大小的石子，高度为2～4cm，整理平整后将本发明制备的透水砖进行铺设，从路面的一端进行依次铺设，每相邻的透水砖之间留有4～6mm缝隙，延续铺设直至完成整个路面，本发明制备得到的透水砖的抗压强度为56～65MPa，保水性为0.92～1.02g/cm3，透水系数为0.078～0.082cm/s，使用5～7年后，透水系数为0.069～0.073cm/s。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的透水砖由于其三层结构，可以达到先保水后透水的效果；
（2）本发明制备的透水砖透水性能好、空隙率高、抗压和抗折强度高；
（3）本发明制备的透水砖不仅解决生活垃圾和建筑垃圾的问题，还做到资源循环利用，保护环境，节能环保，具有良好的社会效益。
具体实施方式
称取50～100kg的生活垃圾，筛选得到有机生活垃圾，将有机生活垃圾放入太阳下暴晒3～5天，暴晒后加入粉碎机中粉碎，过40～50目筛，得有机生活垃圾颗粒，将有机生活垃圾颗粒按质量比1：10加入质量分数5%氢氧化钾溶液中浸泡，浸泡3～5h后过滤，得滤渣，放入真空干燥箱中，在50～55℃和0.01～0.02MPa条件下干燥10～12h得干燥物，将干燥物放入管式炉中，通入氮气，以10～12℃/min升温速率升温至500～600℃，热处理2～3h，冷却至室温并停止通入氮气，取出后粉碎过300～320目筛，得改性有机生活垃圾粉末，备用；称取80～120kg建筑垃圾，先筛选去除其中金属材料，将剩下的建筑垃圾利用颚式破碎机进行破碎处理，过30～40目筛得建筑垃圾颗粒，将建筑垃圾颗粒加入气流粉碎机中粉碎，过400～420目筛，得建筑垃圾粉末；按重量份数计，分别选取80～100份上述建筑垃圾粉末、10～15份200～220目剥离土、5～10份200～220目煤矸石、200～240目10～15份硅藻土、1～3份松香和8～10份水，搅拌均匀后得组分A，备用；按重量份数计，分别选取80～90份备用的得改性有机生活垃圾粉末、5～10份聚丙烯纤维、1～3份膨胀珍珠岩、10～15份膨润土和5～7份水，搅拌混合均匀后得组分B；将上述组分B加入到砖模具中，铺制高度为2.0～2.2cm，随后在组分B上方均匀铺上备用组分A，高度为0.8～1.0cm，最后在组分A上方铺盖组分B，高度为2.0～2.2cm，用抹刀修平表面后以40～50MPa压力进行加压成型制得砖坯，将砖坯放置60～70℃温度下干燥20～24h，干燥后放入窑炉中，先以3～5℃/min升温速率升温至300～400℃，保温烧结2～3h，随后以10～15℃/min升温速率升温至1000～1200℃，保温烧结1～2h；将上述烧结后的砖先在温度为120～150℃，湿度为90～95%的条件下养护2～4天，随后在温度为25～27℃、湿度为60～70%的条件下养护3～5天，养护后即可得到透水砖。
实例1
称取50kg的生活垃圾，筛选得到有机生活垃圾，将有机生活垃圾放入太阳下暴晒3天，暴晒后加入粉碎机中粉碎，过40目筛，得有机生活垃圾颗粒，将有机生活垃圾颗粒按质量比1：10加入质量分数5%氢氧化钾溶液中浸泡，浸泡3h后过滤，得滤渣，放入真空干燥箱中，在50℃和0.01MPa条件下干燥10得干燥物，将干燥物放入管式炉中，通入氮气，以10℃/min升温速率升温至500℃，热处理2h，冷却至室温并停止通入氮气，取出后粉碎过300目筛，得改性有机生活垃圾粉末，备用；称取80kg建筑垃圾，先筛选去除其中金属材料，将剩下的建筑垃圾利用颚式破碎机进行破碎处理，过30目筛得建筑垃圾颗粒，将建筑垃圾颗粒加入气流粉碎机中粉碎，过400目筛，得建筑垃圾粉末；按重量份数计，分别选取80份上述建筑垃圾粉末、10份200目剥离土、5份200目煤矸石、200目10份硅藻土、1份松香和8份水，搅拌均匀后得组分A，备用；按重量份数计，分别选取80份备用的得改性有机生活垃圾粉末、5份聚丙烯纤维、1～3份膨胀珍珠岩、10份膨润土和5份水，搅拌混合均匀后得组分B；将上述组分B加入到砖模具中，铺制高度为2.0cm，随后在组分B上方均匀铺上备用组分A，高度为0.8cm，最后在组分A上方铺盖组分B，高度为2.0cm，用抹刀修平表面后以40MPa压力进行加压成型制得砖坯，将砖坯放置60℃温度下干燥20h，干燥后放入窑炉中，先以3℃/min升温速率升温至300℃，保温烧结2～3h，随后以10℃/min升温速率升温至1000℃，保温烧结1h；将上述烧结后的砖先在温度为120℃，湿度为90%的条件下养护2天，随后在温度为25℃、湿度为60%的条件下养护3天，养护后即可得到透水砖。
先将需要铺设透水砖的地面铺设粒径为3mm大小的石子，高度为2cm，整理平整后将本发明制备的透水砖进行铺设，从路面的一端进行依次铺设，每相邻的透水砖之间留有4mm缝隙，延续铺设直至完成整个路面，本发明制备得到的透水砖的抗压强度为56MPa，保水性为0.92g/cm3，透水系数为0.078cm/s，使用5年后，透水系数为0.069cm/s。
实例2
称取75kg的生活垃圾，筛选得到有机生活垃圾，将有机生活垃圾放入太阳下暴晒4天，暴晒后加入粉碎机中粉碎，过45目筛，得有机生活垃圾颗粒，将有机生活垃圾颗粒按质量比1：10加入质量分数5%氢氧化钾溶液中浸泡，浸泡4h后过滤，得滤渣，放入真空干燥箱中，在53℃和0.015MPa条件下干燥11h得干燥物，将干燥物放入管式炉中，通入氮气，以11℃/min升温速率升温至550℃，热处理2.5h，冷却至室温并停止通入氮气，取出后粉碎过310目筛，得改性有机生活垃圾粉末，备用；称取100kg建筑垃圾，先筛选去除其中金属材料，将剩下的建筑垃圾利用颚式破碎机进行破碎处理，过35目筛得建筑垃圾颗粒，将建筑垃圾颗粒加入气流粉碎机中粉碎，过410目筛，得建筑垃圾粉末；按重量份数计，分别选取90份上述建筑垃圾粉末、13份210目剥离土、8份210目煤矸石、220目13份硅藻土、2份松香和9份水，搅拌均匀后得组分A，备用；按重量份数计，分别选取85份备用的得改性有机生活垃圾粉末、8份聚丙烯纤维、2份膨胀珍珠岩、13份膨润土和6份水，搅拌混合均匀后得组分B；将上述组分B加入到砖模具中，铺制高度为2.1cm，随后在组分B上方均匀铺上备用组分A，高度为0.9cm，最后在组分A上方铺盖组分B，高度为2.1cm，用抹刀修平表面后以45MPa压力进行加压成型制得砖坯，将砖坯放置65℃温度下干燥22h，干燥后放入窑炉中，先以4℃/min升温速率升温至350℃，保温烧结2.5h，随后以13℃/min升温速率升温至1100℃，保温烧结1.5h；将上述烧结后的砖先在温度为135℃，湿度为93%的条件下养护3天，随后在温度为26℃、湿度为65%的条件下养护4天，养护后即可得到透水砖。
先将需要铺设透水砖的地面铺设粒径为6mm大小的石子，高度为3cm，整理平整后将本发明制备的透水砖进行铺设，从路面的一端进行依次铺设，每相邻的透水砖之间留有5mm缝隙，延续铺设直至完成整个路面，本发明制备得到的透水砖的抗压强度为60MPa，保水性为0.95g/cm3，透水系数为0.080cm/s，使用6年后，透水系数为0.071cm/s。
实例3
称取100kg的生活垃圾，筛选得到有机生活垃圾，将有机生活垃圾放入太阳下暴晒5天，暴晒后加入粉碎机中粉碎，过50目筛，得有机生活垃圾颗粒，将有机生活垃圾颗粒按质量比1：10加入质量分数5%氢氧化钾溶液中浸泡，浸泡5h后过滤，得滤渣，放入真空干燥箱中，在55℃和0.02MPa条件下干燥12h得干燥物，将干燥物放入管式炉中，通入氮气，以12℃/min升温速率升温至600℃，热处理3h，冷却至室温并停止通入氮气，取出后粉碎过320目筛，得改性有机生活垃圾粉末，备用；称取120kg建筑垃圾，先筛选去除其中金属材料，将剩下的建筑垃圾利用颚式破碎机进行破碎处理，过40目筛得建筑垃圾颗粒，将建筑垃圾颗粒加入气流粉碎机中粉碎，过420目筛，得建筑垃圾粉末；按重量份数计，分别选取100份上述建筑垃圾粉末、15份220目剥离土、10份220目煤矸石、240目15份硅藻土、3份松香和10份水，搅拌均匀后得组分A，备用；按重量份数计，分别选取90份备用的得改性有机生活垃圾粉末、10份聚丙烯纤维、3份膨胀珍珠岩、15份膨润土和7份水，搅拌混合均匀后得组分B；将上述组分B加入到砖模具中，铺制高度为2.2cm，随后在组分B上方均匀铺上备用组分A，高度为1.0cm，最后在组分A上方铺盖组分B，高度为2.2cm，用抹刀修平表面后以50MPa压力进行加压成型制得砖坯，将砖坯放置70℃温度下干燥24h，干燥后放入窑炉中，先以5℃/min升温速率升温至400℃，保温烧结3h，随后以15℃/min升温速率升温至1200℃，保温烧结2h；将上述烧结后的砖先在温度为150℃，湿度为95%的条件下养护4天，随后在温度为27℃、湿度为70%的条件下养护5天，养护后即可得到透水砖。
先将需要铺设透水砖的地面铺设粒径为10mm大小的石子，高度为4cm，整理平整后将本发明制备的透水砖进行铺设，从路面的一端进行依次铺设，每相邻的透水砖之间留有6mm缝隙，延续铺设直至完成整个路面，本发明制备得到的透水砖的抗压强度为65MPa，保水性为1.02g/cm3，透水系数为0.082cm/s，使用7年后，透水系数为0.073cm/s。