一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法。所述方法包括如下步骤：将水泥、粉煤灰、磷灰石粉碎制得干混合料，所得干混合料、底泥与纳米零价铁混悬液负载陶粒加水混合搅拌，陈化后压制得到砖胚，洒水自然养护得到新型透水砖成品。本发明专利技术的方法充分利用河涌底泥，实现了固体废物资源化利用，解决了污泥堆积和处理带来的费用问题，加入鼠李糖脂包裹的零价纳米铁混悬液的陶粒，能够将污泥中的重金属钝化并固定在新型透水砖中，一定程度上解决了河涌底泥重金属污染的问题。制备的新型透水砖通透性好，强度高，不需要进行焙烧，降低了生产能耗，且内部含有多功能的陶粒，既能钝化重金属，又能吸附水分和其他有害物质，将制备好的砖块铺设在人行道，或用于建设河道沿岸围墙，对于加快海绵城市建设具有重要意义。

A new method for preparing new permeable bricks from river sediments

The invention discloses a method for preparing new permeable bricks by using river bottom mud. The method includes the following steps: the cement, fly ash and apatite are crushed to dry mixture, the dry mixture, the bottom mud and the nano zero valent iron suspensions are mixed and mixed, and the brick embryo is pressed after aging, and the new type of water permeable brick is obtained by natural maintenance of water and sprinkler. The method of the invention makes full use of the sediment in the river, realizes the utilization of solid waste and solves the cost problem of sludge accumulation and treatment. The heavy metals in the sludge can be passivated and fixed in the new permeable brick. The problem of heavy metal pollution in the sediment. The new permeable brick has good permeability and high strength. It does not need to roast, reduces production energy consumption, and contains multi-functional ceramsite. It can passivate heavy metals and adsorb water and other harmful substances. The prepared bricks are laid on the sidewalk or are used to build a river bank wall to speed up the sponge. The construction of the city is of great significance.

【技术实现步骤摘要】
一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法
本专利技术涉及海绵城市
，更具体地涉及一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法。
技术介绍
近年来，中央政府高度重视城市雨洪问题及城市水环境的综合整治，从推进“海绵城市”建设的角度出发，提出以低影响开发的方式因地制宜治理城市河道黑臭水体，从而有效缓解城市内涝，保护和改善城市水生态环境。由于城市化过程中土地利用方式发生了结构性改变，原有的透水地区（农田、森林、草地）不断被混凝土建筑物、沥青路面等取代，造成下垫面过度硬化，减少了雨水向地下的渗漏，急需开发具有吸水、蓄水、渗水和净水效果的新型建筑材料代替原有的混凝土材料，从而有效缓解城市内涝问题，建设健康、舒适的人居环境。另一方面湖泊河道水质污染，底泥沉积物中的污染物质累积严重，其中的氮、磷、有机质等含量相对较高。同时进入到环境中的重金属通过各种途径进入水体，绝大部分迅速地由水相转入固相，结合到水中的颗粒物等悬浮颗粒物以及底泥等沉积物中。污染底泥的清除是治理水体污染的比较直接且有效的方法。但是，清除上来的底泥中含有大量的重金属，如何处置被污染的底泥，使之不再成为污染，是目前研究的热点和难点。因此，研发一种合理利用河涌底泥制备新型透水砖的方法具有十分重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的问题，提供一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，该方法制得的新型透水砖具有强度高，吸附性好，具有广阔的应用前景。本专利技术的另一目的在于提供一种利用河涌底泥制备的新型透水砖在海绵城市建设中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，包括如下步骤：S1.底泥干化粉碎处理；S2.制备底泥-干混合料：将水泥、粉煤灰，磷灰石粉碎制得干混合料，将所得干混合料添加到S1所述底泥中，搅拌混合，所述水泥、粉煤灰、磷灰石和底泥的质量比为5~20:10~30:8~30:30~80；S3.制备纳米零价铁负载陶粒：将鼠李糖脂溶液、氯化铁溶液和硼氢化钠以体积比2:1:1混合，得到鼠李糖脂包裹的纳米零价铁混悬液，将该混悬液喷洒在陶粒表面，静置5~30min，其中鼠李糖脂溶液的浓度为2~3g/L，氯化铁溶液的浓度为24~40g/L，硼氢化钠的浓度为11~20g/L；S4.加水搅拌：将所述纳米零价铁混悬液负载陶粒与所述底泥-干混合料以1:1~2:1的质量比加水搅拌混合，加水量为所述底泥-干混合料质量的25%~50%，搅拌时间20~40min；S5.陈化：将搅拌物料进行陈化，陈化温度为18~40℃，陈化压强为70~105kPa，陈化时间为20~40min；S6.压制：将陈化物料压制成砖胚，压制时间10~60s，压力20~180kN；S7.养护：将砖胚风干，洒水自然养护10~30天，得新型透水砖成品。本方法利用河涌底泥制备新型透水砖，实现了固体废物资源化利用，解决了污泥堆积和处理带来的费用问题。制备过程不需要进行焙烧，降低了生产能耗，且在制备的砖胚中加入负载有鼠李糖脂包裹的零价纳米铁的陶粒，陶粒能够吸附水分和其他有害物质，将污泥中的重金属钝化并固定在透水砖中，便于后续集中处理，解决了河涌底泥重金属污染控制问题。优选地，所述S2中水泥、粉煤灰、磷灰石和底泥的质量比为5~10:10~20:10~20:50~60。优选地，所述陶粒的直径为1~2cm，干基重量0.1~1g。直径为1~2cm的陶粒不仅能够充分提升透水砖的抗压强度，而且可以增大重金属固化剂鼠李糖脂包裹的零价纳米铁的负载量，提升污染底泥中重金属的固化效果。优选地，所述陶粒的孔隙率为72%~80%。陶粒的高孔隙率不仅可以增大重金属固化剂的作用比表面积，提升重金属固化效率，进一步地，还可以显著提升透水砖材料的通透性，更好的起到吸水和蓄水作用。所述陶粒由以下步骤制备得到：将上述S1中的底泥原料粉末、粉煤灰与沸石粉以质量比1.5~2:1~1.5:1~1.5混合均匀，加水至稳定成型后搅拌均匀进行造粒得到生料球，将生料球在≤120℃下干燥2~4h，在60~100℃下预热1~2h后转入300~500℃下煅烧3~5h，冷却得到陶粒。采用污染底泥制备陶粒可以大量利用污染底泥，减少了底泥处理负担和异位处理带来的二次污染，制备的轻质多孔陶粒还可以作为轻质建筑材料，提升其经济价值。相比于免烧陶粒，烧结陶粒可进一步提升材料的硬度，增加抗压强度。优选地，所述S1中底泥的含水率为10%~20%。优选地，所述S1中底泥的粉碎粒径为60~200目。一种由上述利用河涌底泥制备新型透水砖的方法制备的新型透水砖。利用河涌底泥制备的新型透水砖在海绵城市建设中的应用。本专利技术方法制备的新型透水砖通透性好，强度高，将制备好的砖块铺设在人行道或用于建设河道沿岸围墙对于加快海绵城市建设具有重要意义。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，充分利用河涌污染底泥，实现了固体废物资源化利用，解决了污泥堆积和处理带来的费用问题；制备透水砖之前加入喷洒了鼠李糖脂包裹的零价纳米铁混悬液的陶粒，能够将污泥中的重金属钝化并固定在新型透水砖中，解决了河涌底泥重金属污染控制问题。透水砖通透性好，强度高，将制备好的砖块铺设在人行道或用于建设河道沿岸围墙，对于加快海绵城市建设具有重要意义。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。实施例1一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，包括如下步骤：S1.底泥干化粉碎处理：将底泥从河床移出，进行烘干处理后使其含水率为10%，去除其中较大的颗粒和杂质，然后用粉碎机粉碎，粉碎粒径为过200目筛；S2.制备底泥-干混合料：将水泥、粉煤灰与磷灰石粉碎制得干混合料，将所得干混合料添加到S1所述底泥中，搅拌混合，所述水泥、粉煤灰，磷灰石和底泥的质量份数比为5:20:18:57；S3.制备纳米零价铁混悬液负载陶粒：将鼠李糖脂溶液、氯化铁溶液和硼氢化钠以体积比2:1:1混合，得到鼠李糖脂包裹的纳米零价铁混悬液，将该混悬液作为稳定剂喷洒在陶粒表面，陶粒粒径为1cm，干基重0.5g，孔隙率为72%，静置20min，其中鼠李糖脂溶液的浓度为2g/L，氯化铁溶液的浓度为40g/L，硼氢化钠的浓度为11gL；S4.加水搅拌：将所述纳米零价铁混悬液负载陶粒与所述底泥-干混合料加水搅拌混合，所述陶粒与底泥-干混合料的混合比例为1:1，加水量为所述底泥-干混合料质量的30%，搅拌时间50min；S5.陈化：将搅拌物料进行陈化，陈化温度为25℃，陈化压强为101kPa，陈化时间为20min；S6.压制：将陈化物料压制成砖胚，压制时间30s，压力100kN；S7.养护：将砖胚风干，洒水自然养护10天，得新型透水砖成品。实施例2一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，步骤与实施例1基本相同，区别在于，其中S1底泥含水率为20%，粉碎粒径为过60目筛；S2所述水泥、粉煤灰，磷灰石和底泥的质量份数比为10:20:10:50；S3陶粒粒径为2cm，干基重1g，孔隙率为80%，鼠李糖脂溶液、氯化铁溶液和硼氢化钠以体积比2:1:1，静置5min，其中鼠李糖脂溶液的浓度为3g/L，氯化铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.底泥干化粉碎处理；S2.制备底泥‑干混合料：将水泥、粉煤灰、磷灰石粉碎制得干混合料，将所得干混合料添加到S1所述底泥中，搅拌混合，所述水泥、粉煤灰、磷灰石和底泥的质量比为5~20:10~30:8~30:30~80；S3.制备纳米零价铁负载陶粒：将鼠李糖脂溶液、氯化铁溶液和硼氢化钠以体积比2:1:1混合，得到鼠李糖脂包裹的纳米零价铁混悬液，将混悬液喷洒在陶粒表面，静置5~30 min，其中鼠李糖脂溶液的浓度为2~3 g/L，氯化铁溶液的浓度为24~40 g/L，硼氢化钠的浓度为11~20 g/L；S4.加水搅拌：将所述纳米零价铁混悬液负载陶粒与所述底泥‑干混合料以1:1~ 2:1的质量比加水搅拌混合，加水量为所述底泥‑干混合料质量的25%~50%，搅拌时间20~40 min；S5.陈化：将搅拌物料进行陈化，陈化温度为18~40 ℃，陈化压强为70~105 kPa，陈化时间为20~40 min；S6.压制：将陈化物料压制成砖胚，压制时间10~60 s，压力20~180 kN；S7.养护：将砖胚风干，洒水自然养护10~30天，得新型透水砖成品。...

【技术特征摘要】
1.一种利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.底泥干化粉碎处理；S2.制备底泥-干混合料：将水泥、粉煤灰、磷灰石粉碎制得干混合料，将所得干混合料添加到S1所述底泥中，搅拌混合，所述水泥、粉煤灰、磷灰石和底泥的质量比为5~20:10~30:8~30:30~80；S3.制备纳米零价铁负载陶粒：将鼠李糖脂溶液、氯化铁溶液和硼氢化钠以体积比2:1:1混合，得到鼠李糖脂包裹的纳米零价铁混悬液，将混悬液喷洒在陶粒表面，静置5~30min，其中鼠李糖脂溶液的浓度为2~3g/L，氯化铁溶液的浓度为24~40g/L，硼氢化钠的浓度为11~20g/L；S4.加水搅拌：将所述纳米零价铁混悬液负载陶粒与所述底泥-干混合料以1:1~2:1的质量比加水搅拌混合，加水量为所述底泥-干混合料质量的25%~50%，搅拌时间20~40min；S5.陈化：将搅拌物料进行陈化，陈化温度为18~40℃，陈化压强为70~105kPa，陈化时间为20~40min；S6.压制：将陈化物料压制成砖胚，压制时间10~60s，压力20~180kN；S7.养护：将砖胚风干，洒水自然养护10~30天，得新型透水砖成品。2.如权利要求1所述的利用河涌底泥制备新型透水砖的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文静，阳重阳，曹姝文，李锐敬，许嘉辉，刘小平，谢永新，姜春晓，
申请(专利权)人：广州市环境保护工程设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44