一种污泥基发泡建材的制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料的制备领域，特别涉及一种污泥基发泡建材的制备方法，包括如下步骤：步骤1：备料；步骤2：制备建材浆料；步骤3：一次成型养护；步骤4：二次成型养护；步骤5：三次成型养护，该制备方法不需要对污泥进行高温处理，减少了生活污泥资源化利用过程中需要耗费的能源，生活污泥中富含各种有机物，在成型养护过程中，原材料中的水泥不断的进行水化反应，生活污泥中的蛋白在水化热温度以及环境温度的共同作用下水解，形成较多的气孔，受水泥逐渐养护定型的特性，这些气孔较好的被保存在制得的发泡建材内，使制得的发泡建材材质较轻，具有较多孔径均匀的微孔，保温效果较好，为生活污泥的资源化利用提供了更经济环保有效的新途径。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥基发泡建材的制备方法
本专利技术涉及建筑材料的制备领域，特别涉及一种污泥基发泡建材的制备方法。
技术介绍
城市生活污水处理产生的生活污泥是含水率为75%-99%的流体状废弃物，污泥呈黑色或黑褐色，水分和有机物含量很高，易腐败产生刺鼻恶臭味，此外还含有大量的病原体、寄生虫卵、重金属和多种有害的有机污染物，所以，生活污泥需要经过无害化处理后才能进行利用，目前，对生活污泥的无害化处理一般都需要采用将近1000℃的高温对生活污泥进行预处理，以去除生活污泥中的有害物质，并减少污泥总量，处理后的生活污泥一般进行土地填埋利用。但是，采用高温对生活污泥进行预处理，不可避免的需要消耗较多的能源用于提供高温，同时，在生活污泥被加热的过程中，也不可避免的会产生废气，导致环境污染，且高温预处理生活污泥也不能有效利用生活污泥蛋白含量高的特性，导致生活污泥并没有达到有效的资源化利用，目前，将生活污泥用于建筑材料也已经得到广泛的关注，但是目前还没有完善的将生活污泥运用到建筑材料生产的方案，导致生活污泥并不能顺利的运用到建筑材料的生产过程中。综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决目前还没有完善的将生活污泥运用到建筑材料生产的方案，现有生活污泥处理过程耗费较多能源，造成环境污染，且并不能达到生活污泥有效的资源化利用的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对目前还没有完善的将生活污泥运用到建筑材料生产的方案，现有生活污泥处理过程耗费较多能源，造成环境污染，且并不能达到生活污泥有效的资源化利用的技术问题，提供了一种污泥基发泡建材的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种污泥基发泡建材的制备方法，包括如下步骤：步骤1：备料：准备用于制备建材浆料的原材料，所述原材料包括污泥粉、填料、水泥和水，所述污泥粉由生活污泥经过干化处理制得；步骤2：制备建材浆料：将原材料采用叠加加料方式在搅拌容器中混合，搅拌均匀制得建材浆料；步骤3：一次成型养护：将步骤2制得建材浆料注入模具，在模具接触空气的开口面上铺设吸水海绵，保温养护后拆模，制得建材坯料，保温时间至少24h，保温温度32℃-38℃；步骤4：二次成型养护：将步骤3制得建材坯料加温养护，制得含水发泡建材，养护时间至少72h，养护温度92℃-98℃；步骤5：三次成型养护：将步骤4制得含水发泡建材通风养护，制得发泡建材，养护温度超过环境温度5℃-10℃，养护至无明显可视水痕。本专利技术的一种污泥基发泡建材的制备方法，通过采用由生活污泥经过干化处理制得的污泥粉作为原材料，为生活污泥的资源化利用提供了更经济环保的新途径，其中，生活污泥经过干化处理，只需去除生活污泥中的水分，不需要对污泥进行高温处理，减少了生活污泥资源化利用过程中需要耗费的能源，同时，由于在水分去除过程中，生活污泥中的重金属会随水分去除，使得制得的污泥粉中的有害物质较少，在使用过程中不容易对环境造成污染，使制得的发泡建材使用环保，在建筑领域具有较广阔的使用前景；进一步的，将添加了生活污泥的建材浆料经过多次不同环境的养护，使制得的发泡建材使用效果较好，为生活污泥提供了有效的资源化利用途径，其中，生活污泥中富含各种有机物，在保温养护过程中，原材料中的水泥不断的进行水化反应，生活污泥中的蛋白在水化热温度以及环境温度的共同作用下水解，形成较多的气孔，受水泥逐渐养护定型的特性，这些气孔较好的被保存在制得的发泡建材内，使制得的发泡建材材质较轻，具有较多孔径均匀的微孔，保温效果较好，铺设在模具上的吸水海绵辅助较快速的将多余的水分去除，使发泡建材受内部水解产生的气体和外界气体的共同作用，提高制得的发泡建材的孔隙率，使其使用效果更好；在加温养护时，采用提高环境温度的方法，使初步定型后的发泡建材在适宜的温度下继续进行水解，加速生活污泥中蛋白的水解速度；在通风养护时，由于经过了较长的时间，原材料中的蛋白已被充分水解，产生了大量的水分，通过通风和加温，实现发泡建材的水分的去除，使制得的发泡建材可直接作为建筑环保隔热的材料使用。作为优选，所述建材浆料中污泥粉、填料、水泥和水的重量比例为（50-60）:（0.8-1.5）:（28-38）:（64-82）。根据实际情况，调整原材料中各组分的比例，使水泥充分进行水化反应，污泥粉中的蛋白充分水解，使充分利用生活污泥蛋白含量较高的特性制得保温隔热效果较好的多孔、轻质建材。作为优选，所述建材浆料中污泥粉、填料、水泥和水的重量比例为55:1.2:32:75。作为优选，所述填料包括纸团粉、聚丙烯纤维和陶粒中的至少一种。根据实际情况，采用一种或多种材料组成填料，增强制得的发泡建材的强度，其中，纸团粉可由废纸制得，为废纸的资源化利用提供了较好的使用途径，聚丙烯纤维具有较好的韧性，使制得的发泡建材不容易断裂，提高制得的发泡建材的抗折弯抗摔特性，延长发泡建材的使用寿命，陶粒本身具有较多的孔隙，作为制备发泡建材的原料使用，提高发泡建材的孔隙率和强度，使制得的发泡建材的保温隔热效果更好，适用范围更广。作为优选，所述纸团粉由瓦楞纸板依次经过碱液浸泡、淋洗、烘干、破碎、磨粉制得，所述纸团粉中纸团絮含量小于30%，平均颗粒度小于5mm。采用瓦楞纸板作为制备纸团粉的原料，为废弃的瓦楞纸板提供了资源化利用途径，使发泡建材的制备更经济环保，且瓦楞纸板制得的纸团粉中富含纸纤维，有利于提高制得的发泡建材的强度。作为优选，步骤1中所述原材料还包括有外加剂，所述外加剂为水泥砂浆增强型外加剂，所述外加剂的质量为水泥质量的4%-5.5%。根据水泥用量，添加外加剂，加速水泥水化反应的进行，也提高水泥凝固后的强度，减少发泡建材的制备时间，提高制得的发泡建材的强度。作为优选，步骤1中所述原材料还包括有增泡剂，所述增泡剂为动物蛋白液，所述增泡剂的质量为原材料总重量的0.9%-1.2%。在原材料中添加动物蛋白液作为增泡剂，一方面使增泡剂在原材料搅拌过程中起泡，增加建材浆料中的气泡含量，使提高制得的发泡建材的孔隙率，增加其保温隔热效果，另一方面，动物蛋白增加了原材料中的蛋白含量，使在生活污泥的基础上，具有更多的蛋白可以在水泥水化反应发热时进行水解，在水泥凝固过程中在发泡浆料中生成气泡，进而提高发泡建筑中的孔隙率。作为优选，所述动物蛋白液由动物毛发依次经过清洗、干燥、粉碎、酸液浸泡、热水解、过滤制得，所述动物蛋白液的PH值小于7。由动物毛发作为原材料制备动物蛋白液，原料来源广泛，造价较低，为动物毛发提高了较好的资源化利用途径，使发泡建材的制备经济环保。作为优选，所述步骤2包括如下步骤：步骤2.1：一次混合：将污泥粉和水泥混合，搅拌均匀制得一次混合料，搅拌速度500r/min；步骤2.2：二次混合：将填料与质量分数1/2的一次混合料混合，搅拌均匀制得二次混合料，搅拌速度600r/min；步骤2.3：三次混合：将二次混合料与质量分数1/2的一次混合料混合，搅拌均匀制得三次混合料，搅拌速度600r/min；步骤2.4：制备浆料：采用叠加加料方式在三次混合料中加入水，混合均匀制得建材浆料。采用多次搅拌混合配置建材浆料，使原材料混合均匀，加强混合效果，使制得的发泡建材材质均匀，适用范围较广。作为优选，所述步骤2.4具体包括如下步骤：步骤2.4.1：一次搅拌：在搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥基发泡建材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：备料：准备用于制备建材浆料的原材料，所述原材料包括污泥粉、填料、水泥和水，所述污泥粉由生活污泥经过干化处理制得；步骤2：制备建材浆料：将原材料采用叠加加料方式在搅拌容器中混合，搅拌均匀制得建材浆料；步骤3：一次成型养护：将步骤2制得建材浆料注入模具，在模具接触空气的开口面上铺设吸水海绵，保温养护后拆模，制得建材坯料，保温时间至少24h，保温温度32℃‑38℃；步骤4：二次成型养护：将步骤3制得建材坯料加温养护，制得含水发泡建材，养护时间至少72h，养护温度92℃‑98℃；步骤5：三次成型养护：将步骤4制得含水发泡建材通风养护，制得发泡建材，养护温度5℃‑10℃，养护至无明显可视水痕。

【技术特征摘要】
1.一种污泥基发泡建材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：备料：准备用于制备建材浆料的原材料，所述原材料包括污泥粉、填料、水泥和水，所述污泥粉由生活污泥经过干化处理制得；步骤2：制备建材浆料：将原材料采用叠加加料方式在搅拌容器中混合，搅拌均匀制得建材浆料；步骤3：一次成型养护：将步骤2制得建材浆料注入模具，在模具接触空气的开口面上铺设吸水海绵，保温养护后拆模，制得建材坯料，保温时间至少24h，保温温度32℃-38℃；步骤4：二次成型养护：将步骤3制得建材坯料加温养护，制得含水发泡建材，养护时间至少72h，养护温度92℃-98℃；步骤5：三次成型养护：将步骤4制得含水发泡建材通风养护，制得发泡建材，养护温度5℃-10℃，养护至无明显可视水痕。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述建材浆料中污泥粉、填料、水泥和水的重量比例为（50-60）:（0.8-1.5）:（28-38）:（64-82）。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述建材浆料中污泥粉、填料、水泥和水的重量比例为55:1.2:32:75。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述填料包括纸团粉、聚丙烯纤维和陶粒中的至少一种。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述纸团粉由瓦楞纸板依次经过碱液浸泡、淋洗、烘干、破碎、磨粉制得，所述纸团粉中纸团絮含量小于30%，平均颗粒度小于5mm。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中所述原材料还包括有外加剂，所述外加剂为水泥砂浆增强型外加剂，所述外加剂的质量为水泥质量的4%-5.5%。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中所述原材料还包括有增泡剂，所述增泡剂为动物蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡敏，彭丽，颜子博，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川,51