【技術領域】
本發明涉及一種利用污泥燒結自保溫砌塊及其生產方法。
背景技術：
隨著國家對于環保要求的日益提高以及海邊城市建設的加快推進，污水處理廠的污泥、城市黑臭水體底部淤泥的處理處置是一個重大的問題；同時，城市的快速發展，導致建筑廢棄物的產生及排放也高速增長。欠發達地區及城市絕大多數垃圾都是未經處理直接運往郊外露天堆放或填埋，占用了大量土地資源且對環境造成危害。而污泥與粘土氧化物的組成接近，塑性指數較高，是取代粘土生產燒結磚的優良原材料，如何有效地利用污泥、淤泥及建筑廢棄物對資源循環利用、建設節約型社會具有重要的意義。公開號為cn101672085b的發明專利《江河湖泊淤泥及城市污泥燒結磚及其生產方法》以江河湖泊淤泥、城市污泥、內燃料按一定配比攪拌均勻后直接擠壓成型經干燥焙燒制得燒結磚，雖具有一定的保溫性能，但其抗壓強度較低。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種利用污泥燒結自保溫砌塊，以污泥、淤泥和建筑廢棄物為主要原料并加入適量硅藻土，其解決了污泥、淤泥及建筑廢棄物的處理處置問題，而且生產出來的自保溫砌塊強度高，自保溫性能好。
本發明是這樣實現上述技術問題之一的：
一種利用污泥燒結自保溫砌塊，所述砌塊由如下原料組成：混合料和硅藻土粉末，所述硅藻土粉末為混合料的5～7％；所述混合料由以下重量百分比的原料組成：
污泥粉末：15～25％；
淤泥粉末：10～20％；
建筑廢棄物粉末：55～75％；
所述污泥粉末的含水率為40％-50％；所述淤泥粉末的含水率為10％～12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末以及硅藻土粉末的粒徑為5mm以下。
本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種利用污泥燒結自保溫砌塊的方法，以污泥、淤泥和建筑廢棄物為主要原材料制備燒結磚的方法，采用陳化技術使物料充分混合均勻，解決污泥、淤泥和建筑廢棄物的去處，同時，建筑廢棄物可提高燒結磚的強度，添加的硅藻土能使砌塊達自保溫性能，該方法簡單易行且成本低廉。
本發明是這樣實現上述技術問題之二的：
一種利用污泥燒結自保溫砌塊的方法，包括以下步驟：
(1)污水處理廠在污水處理過程中，在二沉池污泥沉降過程加入5～10％質量比的助凝劑，經過壓濾機脫水后，得到含水率達到40％-50％的污泥，備用；
(2)將城市黑臭水體淤泥中的雜質去除，淤泥經過晾曬、脫水，控制其含水率在10％～12％，備用；
(3)分別將步驟(1)中得到的污泥、步驟(2)中得到的淤泥、建筑廢棄物、硅藻土破碎、篩分，選用粒徑為5mm以下的粉末；
(4)將污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末按質量比為15～25％：10～20％：55～75％稱量后混合攪拌均勻，得到混合料，將其送入陳化庫陳化，陳化時間為48～72h；
(5)往陳化后的混合料中加入重量百分比為5～7％的硅藻土，混勻以獲得坯料；
(6)將坯料經擠壓成型以制得磚坯；
(7)成型后的磚坯含水率較高，將其送入干燥室，控制含水率在5～8％；最后經過焙燒，焙燒溫度控制在925℃～1000℃，即得自保溫砌塊。
更優地，步驟(1)中的助凝劑為固體廢棄物。
更優地，所述固體廢棄物包括高爐灰和粉煤灰。
更優地，步驟(2)中，城市黑臭水體淤泥中需要去除的雜質包括石塊、貝殼、雜草和生活垃圾。
本發明具有如下優點：
本發明提供一種以污泥、城市黑臭水體治理過程中產生的淤泥和建筑廢棄物為主要原材料制備燒結磚的方法，采用陳化技術使物料充分混合均勻，解決污泥、淤泥和建筑廢棄物的資源化利用、變廢為寶、保護環境；同時，以污泥、淤泥為主要原材料制燒結磚，在一定程度上節約了粘土的用量，保護了有限的耕地資源。除此以外，添加建筑廢棄物可提高燒結磚的強度，添加硅藻土能使砌塊達自保溫性能，該工藝方法簡單易行且原材料來源廣、成本低廉，生產出來的自保溫砌塊強度高(實心磚達到18-27mpa，多孔磚達到15-24mpa，空心磚達到8-15mpa,)，自保溫砌塊保溫性能高，其傳熱系數0.3-1.35w/(㎡·k)，外觀良好。
【具體實施方式】
一種利用污泥燒結自保溫砌塊，所述砌塊由如下原料組成：混合料和硅藻土粉末，所述硅藻土粉末為混合料的5～7％(5～7％為重量百分比)；所述混合料由以下重量百分比的原料組成：
污泥粉末：15～25％；
淤泥粉末：10～20％；
建筑廢棄物粉末：55～75％；
所述污泥粉末的含水率為40％-50％；所述淤泥粉末的含水率為10％～12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末以及硅藻土粉末的粒徑為5mm以下。
上述原料組成不僅可以用于生產實心磚，還可以生產多孔磚和空心磚。
為了對本發明自保溫砌塊進行進一步闡述說明，申請人給出了如下具體實施例。
實施例1
上述自保溫砌塊的混合料由以下重量百分比的原料組成：
污泥粉末：15％；淤泥粉末：10％；建筑廢棄物粉末：75％；硅藻土粉末為混合料的5％；所述污泥粉末的含水率為40％；所述淤泥粉末的含水率為10％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末以及硅藻土粉末的粒徑為5mm。
實施例2
上述自保溫砌塊的混合料由以下重量百分比的原料組成：
污泥粉末：20％；淤泥粉末：15％；建筑廢棄物粉末：65％；硅藻土粉末為混合料的6％；所述污泥粉末的含水率為45％；所述淤泥粉末的含水率為11％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末以及硅藻土粉末的粒徑為4mm。
實施例3
上述自保溫砌塊的混合料由以下重量百分比的原料組成：
污泥粉末：25％；淤泥粉末：20％；建筑廢棄物粉末：55％；硅藻土粉末為混合料的7％；所述污泥粉末的含水率為50％；所述淤泥粉末的含水率為12％。各所述污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末以及硅藻土粉末的粒徑為3mm。
一種利用污泥燒結自保溫砌塊的方法，包括以下步驟：
(1)污水處理廠在污水處理過程中，在二沉池污泥沉降過程加入5～10％質量比的助凝劑，經過壓濾機脫水后，得到含水率達到40％-50％的污泥，備用；
(2)將城市黑臭水體淤泥中的雜質去除，淤泥經過晾曬、脫水，控制其含水率在10％～12％，備用；
(3)分別將步驟(1)中得到的污泥、步驟(2)中得到的淤泥、建筑廢棄物、硅藻土破碎、篩分，選用粒徑為5mm以下的粉末；
(4)將污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末按質量比為15～25％：10～20％：55～75％稱量后混合攪拌均勻，得到混合料，將其送入陳化庫陳化，陳化時間為48～72h；
(5)往陳化后的混合料中加入重量百分比為5～7％的硅藻土，混勻以獲得坯料；
(6)將坯料經擠壓成型以制得磚坯；
(7)成型后的磚坯含水率較高，將其送入干燥室，控制含水率在5～8％；最后經過焙燒，焙燒溫度控制在925℃～1000℃，即得自保溫砌塊。
更優地，步驟(1)中的助凝劑為固體廢棄物。所述固體廢棄物包括高爐灰和粉煤灰。步驟(2)中，城市黑臭水體淤泥中需要去除的雜質包括石塊、貝殼、雜草和生活垃圾。
實施例4
利用上述實施例1的原料配比，進行燒結自保溫砌塊的生產，生產方法如下：
(1)污水處理廠在污水處理過程中，在二沉池污泥沉降過程加入5％質量比的助凝劑，經過壓濾機脫水后，得到含水率達到40％的污泥，備用；
(2)將城市黑臭水體淤泥中的雜質去除，淤泥經過晾曬、脫水，控制其含水率在10％，備用；
(3)分別將步驟(1)中得到的污泥、步驟(2)中得到的淤泥、建筑廢棄物、硅藻土破碎、篩分，選用粒徑為5mm的粉末；
(4)將污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末按質量比為15％：10％：75％稱量后混合攪拌均勻，得到混合料，將其送入陳化庫陳化，陳化時間為48h；
(5)往陳化后的混合料中加入重量百分比為5％的硅藻土，混勻以獲得坯料；
(6)將坯料經擠壓成型以制得磚坯；
(7)成型后的磚坯含水率較高，將其送入干燥室，控制含水率在5％；最后經過焙燒，焙燒溫度控制在925℃，即得自保溫砌塊。
實施例5
利用上述實施例2的原料配比，進行燒結自保溫砌塊的生產，生產方法如下：
(1)污水處理廠在污水處理過程中，在二沉池污泥沉降過程加入8％質量比的助凝劑，經過壓濾機脫水后，得到含水率達到45％的污泥，備用；
(2)將城市黑臭水體淤泥中的雜質去除，淤泥經過晾曬、脫水，控制其含水率在11％，備用；
(3)分別將步驟(1)中得到的污泥、步驟(2)中得到的淤泥、建筑廢棄物、硅藻土破碎、篩分，選用粒徑為4mm以下的粉末；
(4)將污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末按質量比為20％：15％：65％稱量后混合攪拌均勻，得到混合料，將其送入陳化庫陳化，陳化時間為52h；
(5)往陳化后的混合料中加入重量百分比為6％的硅藻土，混勻以獲得坯料；
(6)將坯料經擠壓成型以制得磚坯；
(7)成型后的磚坯含水率較高，將其送入干燥室，控制含水率在7％；最后經過焙燒，焙燒溫度控制在970℃，即得自保溫砌塊。
實施例6
利用上述實施例3的原料配比，進行燒結自保溫砌塊的生產，生產方法如下：
(1)污水處理廠在污水處理過程中，在二沉池污泥沉降過程加入10％質量比的助凝劑，經過壓濾機脫水后，得到含水率達到50％的污泥，備用；
(2)將城市黑臭水體淤泥中的雜質去除，淤泥經過晾曬、脫水，控制其含水率在12％，備用；
(3)分別將步驟(1)中得到的污泥、步驟(2)中得到的淤泥、建筑廢棄物、硅藻土破碎、篩分，選用粒徑為3mm以下的粉末；
(4)將污泥粉末、淤泥粉末、建筑廢棄物粉末按質量比為25％：20％：55％稱量后混合攪拌均勻，得到混合料，將其送入陳化庫陳化，陳化時間為72h；
(5)往陳化后的混合料中加入重量百分比為7％的硅藻土，混勻以獲得坯料；
(6)將坯料經擠壓成型以制得磚坯；
(7)成型后的磚坯含水率較高，將其送入干燥室，控制含水率在8％；最后經過焙燒，焙燒溫度控制在1000℃，即得自保溫砌塊。
本發明以污泥、淤泥和建筑廢棄物為主要原料制備的自保溫砌塊，通過建筑廢棄物提高自保溫砌塊的強度，同時添加硅藻土使砌塊具備更優的自保溫性能。
本發明利用污水處理過程所得的污泥、城市黑臭水體治理過程中產生的淤泥以及建筑廢棄物制備自保溫砌塊，實現了污泥、淤泥及建筑廢棄物的資源化利用、變廢為寶、保護環境；且以污泥、淤泥為主要原材料制燒結磚，在一定程度上節約了粘土的用量，保護了有限的耕地資源。同時，本發明工藝簡單、原料來源廣、成本低，生產出來的產品強度高(實心磚達到18-27mpa，多孔磚達到15-24mpa，空心磚達到8-15mpa)，自保溫磚的傳熱系數0.3-1.35w/(㎡·k)，外觀良好。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發明的范圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的范圍內。