本發(fā)明涉及一種建筑材料,特別是涉及一種利用草食性牲畜糞便和城市污水處理廠的剩余污泥制備具有吸附空氣中甲醛和凈化水質(zhì)功能的生態(tài)混凝土材料的方法。技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境問題越來越引起人們的重視,混凝土是現(xiàn)代建筑不可或缺的材料,近些年生態(tài)混凝土得到了人們的廣泛重視。人們開發(fā)出了大量的環(huán)境友好型生態(tài)混凝土材料,對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)起到了積極地作用(生態(tài)混凝土研究進(jìn)展,李化建,孫恒虎,肖雪軍,材料導(dǎo)報,2005,19(3):17-24)。但是,目前的生態(tài)混凝土大多局限于透水和植物可生長性。隨著環(huán)境污染和人們對環(huán)境質(zhì)量要求的日益提高,需要一種具備凈化水質(zhì)和空氣功能的環(huán)境友好的生態(tài)混凝土材料。蔣婷(基于生態(tài)混凝土的水污染修復(fù)技術(shù)研究,河北工程大學(xué),碩士學(xué)位論文,2015年)通過減少膠凝材料用量和添加硫酸亞鐵降低生態(tài)混凝土ph值的方法制備了具有凈化水中氮磷和有機(jī)物功能的生態(tài)混凝土。而具有空氣凈化和水質(zhì)凈化雙重功效的生態(tài)混凝土尚未見報道。養(yǎng)殖場排放的畜禽糞便給環(huán)境造成了很大的壓力,在現(xiàn)代的畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中,為了提高肉蛋奶的產(chǎn)量和品質(zhì),以及防病治病需要,會在飼料里添加大量的富含微量元素的營養(yǎng)成分和各種添加劑,畜禽進(jìn)食后,這些物質(zhì)會有很大一部分會以原形的形式隨糞尿排泄出來,所以,畜禽糞便中除了含有蛋白質(zhì)、氨基酸和纖維素木質(zhì)素外,還會含有大量的銅鐵鋅等重金屬,以及抗生素和生長促進(jìn)劑等有害物質(zhì)。傳統(tǒng)的堆肥法,不能有效去除這些有害物質(zhì),這些有害物質(zhì)隨糞肥進(jìn)入土壤,會對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。所以,急需開發(fā)畜禽糞便利用和處理的新方法。污泥的處理是水處理行業(yè)的一大難題。目前,各國常采用衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥等方法處理。但是這些方法有的存在著環(huán)境安全隱患,有的成本高。污泥中含有大量的有機(jī)物和銅鋅鐵等金屬元素,有機(jī)物以生物殘體為主,富含蛋白質(zhì),其中的很多成分都是寶貴的資源。因而,積極探討污泥的綜合利用方法,變廢為寶,是污泥處置的最好出路。佟潔(植生型生態(tài)混凝土材料制備及其凈水性能研究,佟潔,大連理工大學(xué),碩士學(xué)位論文,2014)開發(fā)了一種以沸石和剩余污泥為主要原料的植生性生態(tài)混凝土材料,研究其制備工藝和不同配合比的生態(tài)混凝土對水體ph和水質(zhì)凈化效果的影響。但是該方法是直接將污泥添加到混凝土原料中,由于污泥的成分非常復(fù)雜,會含有很多有害物質(zhì),不經(jīng)處理,直接添加,制備的混凝土材料存在著嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的,是提供一種利用草食性牲畜糞便和污泥制備多功能混凝土的方法,本發(fā)明用糞便和污泥制造混凝土,解決了污泥和糞便的污染問題,有利于環(huán)境綜合治理,而且工藝方法簡單,無二次污染。采用的技術(shù)方案是:一種利用草食性牲畜糞便和污泥制備多功能混凝土的方法,其特征在于該方法包括如下步驟:(1)取新鮮的糞便,調(diào)整含水率80-85%,加入糞便質(zhì)量10%-20%的質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸5-20min,再按照糞便質(zhì)量的千克數(shù)與酸溶液體積的升數(shù)之比為1kg:1l比例加入濃度為0.5-2mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸10-20min,固液分離,得到固體a和液體a;(2)取與糞便等質(zhì)量的含水率為80-90%的新鮮污泥,加入污泥質(zhì)量的15-30%的硅藻土和步驟一得到液體a,攪拌均勻,加熱保持微沸10-20min,固液分離,得到固體b和液體b;(3)將步驟二中得到的液體b用氫氧化鉀調(diào)整ph值為6-8,靜置12h-24h,固液分離,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;(4)向步驟一得到的固體a中加入水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)液體的ph值為11-12之間,并加熱至60-80℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉,使得液體的ph值保持在11-12范圍內(nèi),固液分離,得到固體d和液體d;(5)將步驟四得到的固體d與步驟二得到的固體b以及步驟三得到的固體c混合,105-150℃烘干,球磨2-8h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,950-1300℃煅燒10-20min,得到多孔陶瓷球;(6)將步驟五得到的多孔陶瓷球浸泡于步驟四得到的液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為26-32時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;(7)將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于400-500℃下炭化活化1-6h,得到載炭多孔陶瓷球;(8)取步驟六剩余的液體d,加入其質(zhì)量的0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱90℃,冷凝回流反應(yīng)2-4h,得到料液e;(9)按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制備混凝土材料或直接澆筑,保濕養(yǎng)護(hù),得到具備吸附功能的生態(tài)混凝土材料。上述的畜禽糞便包括牛、羊、鹿和馬草食性動物的糞便。所述步驟五中煅燒方法為:以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min,再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到燒成溫度,并保溫10-20min,爐內(nèi)冷卻到室溫。所述步驟九中加入的水泥為標(biāo)號42.5號及以上普通水泥。本發(fā)明優(yōu)點在于,綜合利用畜禽糞便和污泥的同時,制備了一種具有凈化空氣和水質(zhì)雙重功能的生態(tài)環(huán)保型混凝土材料,過程無二次污染,廢物各個組分均得到利用,節(jié)能環(huán)保,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會及環(huán)境效益。附圖說明附圖1為本方法的工藝流程圖。具體實施方式下面通過實例對本發(fā)明所述的方法和技術(shù)加以說明。本發(fā)明實施例中所用納米鈦酸鈣粉體均為本實驗室按文獻(xiàn)(張東,侯平.納米鈦酸鈣粉體的制備及其對水中鉛和鎘的吸附行為[j].化學(xué)學(xué)報,2009,(12):1336-1342)方法合成。實施例1:多功能生態(tài)混凝土1的制備取新鮮的牛糞,調(diào)整含水率82%,稱取2kg,加入300g質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸15min,再加入2l的濃度為1mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸15min,過濾,得到固體a和液體a;將液體a添加到2kg含水率為85%的新鮮污泥中,再加入500g的硅藻土,攪拌均勻,加熱保持微沸20min,過濾,得到固體b和液體b;用氫氧化鉀調(diào)整液體b的ph值為7,靜置12h,過濾,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;向固體a中加水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)液體的ph值為11,并加熱至80℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉溶液,使得液體的ph值保持在11,過濾,得到固體d和液體d;將固體d與固體b以及固體c混合,125℃烘干,球磨6h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,置于高溫爐內(nèi),以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min。再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到1000℃,并保溫20min,爐內(nèi)冷卻到室溫,得到多孔陶瓷球;將多孔陶瓷球浸泡于液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為30時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于450℃下炭化活化3h,得到載炭多孔陶瓷球;剩余的液體d中加入其質(zhì)量0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱到90℃,冷凝回流反應(yīng)4h,得到料液e;按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:42.5號硅酸鹽水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制成規(guī)格為150*150*50mm的混凝土塊,室溫保濕養(yǎng)護(hù)28d,得到多功能的生態(tài)混凝土材料1。實施例2:多功能生態(tài)混凝土2的制備取新鮮的牛糞,調(diào)整含水率80%,稱取2kg,加入400g質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸20min,再加入2l的濃度為2mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸10min,過濾,得到固體a和液體a;將液體a添加到2kg含水率為80%的新鮮污泥中,再加入300g的硅藻土,攪拌均勻,加熱保持微沸10min,過濾,得到固體b和液體b;用氫氧化鉀調(diào)整液體b的ph值為8,靜置14h,抽濾,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;向固體a中加水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)ph值為12,并加熱至60℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉溶液,使得液體的ph值保持在12,過濾,得到固體d和液體d;將固體d與固體b以及固體c混合,105℃烘干,球磨2h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,置于高溫爐內(nèi),以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min。再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到950℃,并保溫20min,爐內(nèi)冷卻到室溫,得到多孔陶瓷球;將多孔陶瓷球浸泡于液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為26時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于400℃下炭化活化6h,得到載炭多孔陶瓷球;剩余的液體d中加入其質(zhì)量0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱90℃,冷凝回流反應(yīng)2h,得到料液e;按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:42.5號硫鋁酸鹽水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制成規(guī)格為150*150*50mm的混凝土塊,室溫保濕養(yǎng)護(hù)28d,得到多功能的生態(tài)混凝土材料2。實施例3:多功能生態(tài)混凝土3的制備取新鮮的馬糞,調(diào)整含水率85%,稱取2kg,加入200g質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸5min,再加入2l的濃度為0.5mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸20min,過濾,得到固體a和液體a;將液體a添加到2kg含水率為90%的新鮮污泥中,再加入600g的硅藻土,攪拌均勻,加熱保持微沸10min,過濾,得到固體b和液體b;用氫氧化鉀調(diào)整液體b的ph值為6,靜置18h,抽濾,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;向固體a中加水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)液體的ph值為12,并加熱至70℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉溶液,使得液體的ph值保持在12,過濾,得到固體d和液體d;將固體d與固體b以及固體c混合,150℃烘干,球磨8h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,置于高溫爐內(nèi),以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min。再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到1300℃,并保溫10min,爐內(nèi)冷卻到室溫,得到多孔陶瓷球;將多孔陶瓷球浸泡于液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為32時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于500℃下炭化活化2h,得到載炭多孔陶瓷球;剩余的液體d中加入其質(zhì)量0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱90℃,冷凝回流反應(yīng)3h,得到料液e;按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:42.5號硅酸鹽水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制成規(guī)格為150*150*50mm的混凝土塊,室溫保濕養(yǎng)護(hù)28d,得到多功能的生態(tài)混凝土材料3。實施例4:多功能生態(tài)混凝土4的制備取新鮮的羊糞,調(diào)整含水率82%,稱取2kg,加入300g質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸10min,再加入2l的濃度為1mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸15min,過濾,得到固體a和液體a;將液體a添加到2kg含水率為80%的新鮮污泥中,再加入400g的硅藻土,攪拌均勻,加熱保持微沸10min,抽濾,得到固體b和液體b;用氫氧化鉀調(diào)整液體b的ph值為6.5,靜置24h,抽濾,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;向固體a中加水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)液體的ph值為11.2,并加熱至80℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉溶液,使得液體的ph值保持在11.2,過濾,得到固體d和液體d;將固體d與固體b以及固體c混合,105℃烘干,球磨8h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,置于高溫爐內(nèi),以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min。再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到1200℃,并保溫15min,爐內(nèi)冷卻到室溫,得到多孔陶瓷球;將多孔陶瓷球浸泡于液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為28時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于450℃下炭化活化1h,得到載炭多孔陶瓷球;剩余的液體d中加入其質(zhì)量0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱90℃,冷凝回流反應(yīng)4h,得到料液e;按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:42.5號硫鋁酸鹽水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制成規(guī)格為150*150*50mm的混凝土塊,室溫保濕養(yǎng)護(hù)28d,得到多功能的生態(tài)混凝土材料4。實施例5:多功能生態(tài)混凝土5的制備取新鮮的梅花鹿糞,調(diào)整含水率83%,稱取2kg,加入400g質(zhì)量百分含量為30%的雙氧水,攪拌均勻,加熱微沸10min,再加入2l的濃度為1mol/l的硝酸溶液,攪拌均勻,繼續(xù)加熱保持微沸10min,過濾,得到固體a和液體a;將液體a添加到2kg含水率為81%的新鮮污泥中,再加入400g的硅藻土,攪拌均勻,加熱保持微沸10min,過濾,得到固體b和液體b;用氫氧化鉀調(diào)整液體b的ph值為8,靜置16h,過濾,得到固體c和液體c,液體c可作為液體肥料;向固體a中加入水至剛好浸沒固體,攪拌均勻,用1mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)液體的ph值為11.6,并加熱至70℃,攪拌反應(yīng)1h,補(bǔ)加氫氧化鈉溶液,使得液體的ph值保持在11.6,過濾,得到固體d和液體d;將固體d與固體b以及固體c混合,120℃烘干,球磨5h,潤濕,制成粒徑為8-15mm的小球,105℃烘干,置于高溫爐內(nèi),以2.5℃/min的升溫速度升到360℃,并在此溫度下保溫20min。再以6℃/min的速度繼續(xù)升溫到1100℃,并保溫20min,爐內(nèi)冷卻到室溫,得到多孔陶瓷球;將多孔陶瓷球浸泡于液體d中,加熱濃縮至液體d的波美度為32時,分離出吸附飽和的多孔陶瓷球和剩余的液體d;將吸附飽和的多孔陶瓷球105℃烘干,于450℃下炭化活化5h,得到載炭多孔陶瓷球;剩余的液體d中加入其質(zhì)量0.3%的納米鈦酸鈣和10%的亞硫酸鈉,加熱90℃,冷凝回流反應(yīng)4h,得到料液e;按質(zhì)量比為載炭多孔陶瓷球:42.5號硅酸鹽水泥:料液e為6:1:0.2比例取料,混合均勻,制成規(guī)格為150*150*50mm的混凝土塊,室溫保濕養(yǎng)護(hù)28d,得到多功能的生態(tài)混凝土材料5。實施例6:多功能生態(tài)混凝土性能指標(biāo)采用體積法測定多功能生態(tài)混凝土試樣塊的孔隙率;采用常水頭法測定多功能生態(tài)混凝土試樣塊的透水系數(shù);參照gb50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》,測定混凝土試樣塊的抗壓強(qiáng)度;采用整塊混凝土試塊浸沒在水中24h,然后測定浸泡水的ph值,見表1。表1多功能生態(tài)混凝土性能指標(biāo)實施例7:多功能生態(tài)混凝土對水質(zhì)的凈化性能采用配置的模擬生活污水,分別以葡萄糖、氯化銨和磷酸二氫鉀為主要碳、氮和磷源,以鉛離子作為重金屬;量取5l總氮(tn)、總磷(tp)、化學(xué)需氧量(codcr)和鉛(pb)的濃度分別為2.5mg/l、0.5mg/l、75.3mg/l和100mg/l的廢水。分別取實施例1-5所得的生態(tài)混凝土各1塊(150*150*150mm),清水浸泡去堿后,置于該廢水樣中,并以30r/min攪拌速度攪拌水樣,室溫下放置吸附7天,按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》中規(guī)定的方法測定水中總氮(tn)、總磷(tp)、化學(xué)需氧量(codcr)和鉛(pb)的含量,結(jié)果見表2表2多功能生態(tài)混凝土對水質(zhì)的凈化性能(mg/l)tntpcodcrpb生態(tài)混凝土11.2290.26934.90生態(tài)混凝土21.1380.20132.60生態(tài)混凝土31.9750.29140.328.7生態(tài)混凝土41.1870.27442.52.5生態(tài)混凝土51.2620.28240.119.3空白2.8310.49173.797.7實施例8:多功能生態(tài)混凝土對空氣中甲醛的凈化能力分別將實施例1-5制備的多功能生態(tài)混凝土塊置于長×寬×高為1250mm×800mm×1000mm的全玻璃空氣試驗箱內(nèi),調(diào)整甲醛的初始濃度為0.5mg/m3,室內(nèi)自然光條件下,放置72h,根據(jù)gb/t18883-2002“室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和gb/t18204.26-2000“空氣質(zhì)量-甲醛的測定-酚試劑分光光度法”,采樣測定甲醛濃度,同時做空白試驗,結(jié)果見表3。表3多功能生態(tài)混凝土塊對空氣中甲醛的凈化性能72h后濃度(mg/m3)去除率(%)生態(tài)混凝土10.38223.6生態(tài)混凝土20.32135.8生態(tài)混凝土30.37724.6生態(tài)混凝土40.37125.8生態(tài)混凝土50.32834.4空白0.4892.2以上數(shù)據(jù)表明,本發(fā)明方法制備的多功能生態(tài)混凝土具有較好的凈化水質(zhì)和空氣中甲醛的能力。當(dāng)前第1頁12