一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法技术

本发明专利技术公开一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，属于固体废弃物处理与建筑材料生产领域。所述的方法包括下述步骤：1)将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；2)将粉煤灰和黏土混合，加水搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；3)将1)和2)产生的压片叠合后造粒；4)将造好的颗粒送入模具加压成型；5)将成型后的坯料送入炉中高温烧结成砖。本发明专利技术通过练泥、压片、叠片和造粒等过程对污泥中水分的部分去除，避免了额外添加污泥干燥工艺，大幅降低了系统的能耗，同时完成了对脱水污泥的处置，生产出了在海绵城市建设中应用前景广阔的透水砖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物处理与建筑材料生产领域，涉及一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法。
技术介绍
污泥是污水处理厂在运行过程中必然会产生的二次污染物质，其排放总量约占污水处理量的0.3％～0.5％(污泥含水率按97％计算)。截至2015年9月底，我国共有污水处理厂3830座，污水处理总量高达1.62亿m3/d，由此所产生的污泥处置问题愈发严峻。污泥中含有大量病源菌、重金属和持久性有机污染物等有毒有害物质。如不对污泥进行适当处理，会对人体及自然环境造成极大负面影响。近年来，国家环保标准不断提高，其中对污水处理厂污泥的出厂含水率有了较为明确的规定。国内一般的污水处理厂经过初步的脱水，都能将污泥的含水率降至80％左右。然而，在此基础上要进一步对污泥脱水却面临着极大的技术和经济上的困难，客观上限制了污泥处置技术的发展。与目前市场上比较流行的填埋、焚烧和堆肥工艺相比，利用脱水污泥生产透水砖具有突出的优势。污泥中含有大量有机物，经过烧结后形成了多孔结构，可以充当造孔剂，通过与骨料和粘合剂的混合烧结，能够生产出具有高强度、高透水性的透水砖。这一方面实现了脱水污泥的最终处置，同时又得到了资源化的产品透水砖，有效的实现了固体废物的＂减量化、资源化、无害化＂。然而，较高的含水率降低了污泥的热值，因此污泥制砖的过程中，往往首先要对污泥进行干燥，无形中增加了污泥制砖的能耗，极大的限制了该工艺向工业规模的推广。在公开号为CN102515705A的专利技术专利中，以糖滤泥、脱水污泥和粉煤灰为主要原料制备了透水材料。在该工艺方法中一开始就对污泥进行了干燥，增加了制砖工艺的能耗。在公开号为CN103044006A的专利技术专利中，以粉煤灰、脱水污泥和建筑用砂为主要原料制备了透水砖。该工艺方法同样对污泥进行了干燥，且工艺工程较为复杂，不利于该工艺向工业生产推广。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有污泥处置技术的不足，提供一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法。为达到上述目标，本专利技术脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，所述的方法包括下述步骤为：1)将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；2)将粉煤灰和黏土混合，加水搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；3)将1)和2)产生的压片叠合后造粒；4)将造好的颗粒送入模具加压成型；5)将成型后的坯料送入炉中高温烧结成砖。较佳的，作为原料的脱水污泥的含水率为60％-90％左右。较佳的，所述的糠粉为污泥体积的0.5～1.5倍；所述的甘油为污泥质量的0.005～0.015倍。较佳的，还包括将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后先进行陈腐的步骤，所述的陈腐的时间为24h～36h，陈腐的温度为25℃～35℃，且陈腐过程中需在封闭、隔绝空气的条件下进行。较佳的，粉煤灰与黏土混合的质量比控制在3∶1～5∶1，加水量为粉煤灰与黏土总质量的20％～25％。较佳的，所述的压片是指将原料压至1～2cm厚的片状。较佳的，黏土和粉煤灰的混合料与污泥的叠合按体积比2∶1～3∶1；所述的叠合为一片污泥的上下各叠一片黏土与粉煤灰的混合料，叠合后将坯料压至1～2cm。较佳的，在烧结过程中，首先以1℃/min将系统从室温升至105℃，保温1h，再以1℃/min从100℃升至450℃，并在450℃下保温1h，然后将系统以1℃/min从450℃升至900℃，最后以1℃/1.5min的速度从900℃升至1100℃，并在1100℃下保温4h。本专利技术通过练泥、压片、叠片和造粒等过程对污泥中水分的部分去除，避免了额外添加污泥干燥工艺，大幅降低了系统的能耗，同时完成了对脱水污泥的处置，生产出了在海绵城市建设中应用前景广阔的透水砖。附图说明图1是本专利技术实施例的工艺流程图。具体实施方式如图1所示，本专利技术是通过以下技术方案实现的：1)首先将糠粉、甘油和脱水污泥混合后陈腐，陈腐后进行练泥，并在练泥后进行压片；2)同时将粉煤灰与黏土混合后加水搅拌均匀；然后对黏土和粉煤灰的混合料进行练泥，并在练泥后进行压片；；3)随后将两种物料叠合、造粒；最后将坯料送入模具加压成型并送入炉中高温烧结成砖。上述方法中以含水率为80％左右的脱水污泥为主要原料，通过练泥、压片、叠片和造粒等过程对污泥中水分的部分去除而不设污泥干燥过程。这一方面增加了该工艺的适用范围，同时又降低了系统的能耗。上述方法中糠粉和甘油分别按污泥体积和质量的0.5～1.5倍和0.005～0.015倍来添加。糠粉能在污泥陈腐过程中均匀水分分布，并在烧结过程中起到一定程度的造孔剂作用；甘油能促进污泥、粉煤灰和黏土的结合。上述方法中污泥陈腐时间控制在24h～36h之间，温度控制在25℃～35℃之间，且陈腐需在封闭、隔绝空气的条件下进行。陈腐过程能促进污泥内部结合水向表面排出，便于在后续工艺中水分含量的降低。上述方法中粉煤灰与黏土混合的质量比控制在3∶1～5∶1之间，加水量为粉煤灰与黏土总质量的20％～25％。先让粉煤灰与黏土进行混合的意义在于，先将作为骨料的粉煤灰固定，有利于在烧结过程中保持砖的强度。上述方法中，两种泥料分别采用练泥机来练泥，练至有较强塑性为止，便于后续压片和成型的进行。两种泥料分别压至1～2cm厚的片状，便于叠合的进行。上述方法中，黏土和粉煤灰的混合料与污泥的叠合按体积比2∶1～3∶1，一片污泥的上下各叠一片黏土与粉煤灰的混合料。这有利于污泥中的有机物均匀的分散到黏土和粉煤灰中间，保证了透水砖中空隙分布的均匀。上述方法中，坯料进入模具后的成型压力在10～25Mpa之间。在此压力范围内能保证坯料的成型效果良好，无开裂现象。上述方法中，首先以1℃/min将系统从室温升至105℃，保温1h，再以1℃/min从100℃升至450℃，并在450℃下保温1h，然后将系统以1℃/min从450℃升至900℃，最后以1℃/1.5min的速度从900℃升至1100℃，并在1100℃下保温4h。在此梯度缓慢升温，一方面能够促使污泥中的有机质被充分燃尽，另一方面又避免了过烧现象的发生，保证了烧结产品的品质。实施例1一种脱水污泥免干燥生产的烧结透水砖，具体制作方式如下：糠粉与污泥的体积比为1∶1，甘油的添加量为污泥质量的1％，陈腐时间为24h，陈腐温度为30℃；粉煤灰与黏土的质量混合比为4∶1，加水量为粉煤灰与黏土总质量的25％；黏土和粉煤灰的混合料与污泥的叠合体积比为3∶1；成型压力为20Mpa，烧结温度为1100℃。实施例2一种脱水污泥免干燥生产的烧结透水砖，具体制作方式如下：黏土和粉煤灰的混合料与污泥的叠合体积比为2∶1，其他条件与实施例1相同。实施例3一种脱水污泥免干燥生产的烧结透水砖，具体制作方式如下：糠粉与污泥的体积比为1∶2，甘油的添加量为污泥质量的0.5％，其他条件与实施例1相同。实施例4一种脱水污泥免干燥生产的烧结透水砖，具体制作方式如下：粉煤灰与黏土的质量混合比为3∶1，其他条件与实施例1相同。表1实施例1～5的透水砖性能情况抗压强度(Mpa)透水系数(cm/s)实施例1300.010实施例2180.016实施例3320.012实施例4350.011本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，其特征在于，所述的方法包括下述步骤：1)将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；2)将粉煤灰和黏土混合，加水搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；3)将1)和2)产生的压片叠合后造粒；4)将造好的颗粒送入模具加压成型；5)将成型后的坯料送入炉中高温烧结成砖。

【技术特征摘要】
1.一种脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，其特征在于，所述的方法包括下述步骤：1)将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；2)将粉煤灰和黏土混合，加水搅拌均匀后进行练泥，并在练泥后将其压片；3)将1)和2)产生的压片叠合后造粒；4)将造好的颗粒送入模具加压成型；5)将成型后的坯料送入炉中高温烧结成砖。2.根据权利要求书1所述的脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，其特征在于：作为原料的脱水污泥的含水率为60％-90％左右。3.根据权利要求书1所述的脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，其特征在于：所述的糠粉为污泥体积的0.5～1.5倍；所述的甘油为污泥质量的0.005～0.015倍。4.根据权利要求书1所述的脱水污泥免干燥生产烧结透水砖的方法，其特征在于，还包括将糠粉和甘油加入到脱水污泥中搅拌均匀后先进行陈腐的步骤，所述的陈腐的时间为24h～36h，陈腐的温度为25℃～35℃，且陈腐过程中需在封闭、隔绝空气的条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，程寒飞，詹茂华，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34