一种掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，采用将活性污泥焚烧灰100份、砂80～120份、碎石50～80份及饱和石灰水95～140份进行拌和均匀，拌合物倒入模具中采用加压成型法制砖，脱模静置养护后采用微波养护法快速提高砖体强度。本发明专利技术具有固废利用率高、砖体强度高、制砖效率快且工艺简单等优点，为污泥焚烧灰高效资源化利用提供新技术，具有良好的社会、环境及经济效益，产业化前景良好。良好。良好。

【技术实现步骤摘要】
一种掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法


[0001]本专利技术属于污泥处理
，具体涉及一种掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国城镇化进程的不断推进，我国污水处理能力得到了快速提高，而在此过程中，污水处理厂污泥也同步大幅增加。污水处理厂污泥是经城市污水处理厂多级处理形成的含水率为75％～99％的流体状废弃物，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，此外污泥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。截至2019 年6月底，全国设市城市累计建成污水处理厂5500多座，污水处理能力达 2.1亿立方米/日，年产生含水量80％的污泥5000多万吨(不含工业污泥 4000多万吨)，这些体量庞大的污泥因含水率高、组分复杂且存在污染风险等特点而难以直接利用，目前多以填埋处置为主，不仅占用大量土地资源，还极易造成二次污染。
[0003]污泥焚烧作为一种先进的污泥热处理技术，具有减量化程度高、处置能力大、速度快且能源可再利用等优点，但焚烧后仍有近焚烧污泥量10％的灰渣产生，针对这些污泥焚烧灰渣目前主要有三种处置方法：1)稳定化后填埋处理；2)经高温熔融处理后资源化利用；3)用于生产水泥等硅酸盐类材料。以上三种处置方法中，填埋处理需要建设填埋场，且污泥焚烧灰未得到有效利用；高温熔融需消耗大量的热量，且需要特殊的设备及专业人员；生产水泥存在掺量小，影响产品性能等不利影响。因此，如何实现污泥焚烧灰的高效资源化利用具有重要意义。

技术实现思路
/>[0004]本专利技术的目的在于提供一种掺加污泥焚烧灰制备无熟料免烧环保砖制备方法，主要通过协同焚烧、粉磨及化学激发等方法提高污泥焚烧灰的活性，以其为胶凝材料，与砂、石及饱和石灰水混合后，采用压制成型工艺，在微波养护下制得免烧环保砖。
[0005]本专利技术的一种掺加污泥焚烧灰制备无熟料免烧环保砖制备方法，采用包括以下重量份的原料制成：
[0006]活性污泥焚烧灰：100份；
[0007]砂：80～120份；
[0008]碎石：50～80份；
[0009]饱和石灰水：95～140份；
[0010]所述掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法包括如下步骤：
[0011](1)物料拌和：将上述原料按配方量称取并倒入搅拌锅中进行充分拌和，得到均匀的拌合物；
[0012](2)压制成型：将步骤(1)所得拌合物加入模具中，在3～7MPa压力下完成压制成型，脱模后在标准养护条件下静置养护8～12h；
[0013](3)微波养护：将步骤(2)中静置养护完成的样品放置微波环境中，按设定制度完成微波养护，制得免烧环保砖。
[0014]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述活性污泥焚烧灰是按如下步骤制得：
[0015](1)焚烧活化：将干化污泥100份、工程渣土10～22份及石灰3～ 10份按比例进行混合均匀，在焚烧炉中进行焚烧，焚烧温度为700～850 ℃；
[0016](2)灰渣急冷：将步骤(1)焚烧所得的灰渣出炉后立即倒入水中进行急冷，随后过滤并沥干；
[0017](3)粉磨制备：将步骤(2)沥干后物料加入球磨机中，并按配方量加入激发剂1.5～5.0份及助磨剂0.15～0.50份，粉磨至物料比表面积不小于480m2/kg，即得活性污泥焚烧灰。
[0018]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述活性污泥焚烧灰的制造步骤(1)中的所述干化污泥为污水处理厂污泥脱水干化后粒料，所述工程渣土为塑性指数大于18的黏土，其质量份为烘干样，所述石灰为钙质石灰，其氧化钙与氧化镁总含量不低于70％。
[0019]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述活性污泥焚烧灰的制造步骤(3)中的所述激发剂为脱硫石膏与氯化钙的混合物，两者质量比为60～75：40～25，所述助磨剂为三乙醇胺、三异丙醇胺或丙三醇中的一种，溶液浓度为10％。
[0020]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述砂为天然砂或机制砂中的一种，细度模数为2.5～3.0。
[0021]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述碎石为天然级配碎石或再生级配碎石，粒径为5～10mm。
[0022]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述饱和石灰水为饱和Ca(OH)2溶液。
[0023]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述标准养护条件为温度在20
±
2℃，相对湿度大于95％。
[0024]如所述的掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，所述制备方法步骤(3)采用的微波养护，其频率为2400～2500MHz，微波养护制度为： 1)100W养护5min，停3min，如此往复3次；2)150W养护3min，停3min，如此往复3次；3)220～240W养护3min，停3min，如此往复2次。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0026](1)在不显著改变污泥焚烧工艺及设备的前提下，显著提高污泥焚烧灰渣中的活性组分含量，并利用机械粉磨与化学激发获得活性污泥焚烧灰；
[0027](2)微波养护具有传热均匀、速度快且热效率高等优点，可快速激发活性污泥焚烧灰中的活性组分与碱液及激发剂发生胶凝反应，胶结体系中的砂石集料，填充内部孔隙，实现强度快速增长；与此同时，大量生成的胶凝产物可固化污泥焚烧灰中的重金属，起到快速固化稳定的效果，提高产品的安全性；
[0028](3)本专利技术有效利用污泥焚烧灰制备环保砖，且制备工艺简单、制砖工艺周转快，具有良好的推广应用前景。
附图说明
[0029]为进一步说明本专利技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。
[0030]图1为本专利技术不同养护制度下实施例1～4的抗压强度对比示意图；
[0031]图2为本专利技术不同养护制度下实施例5～8的抗压强度对比示意图；
[0032]图3为本专利技术不同养护制度下实施例9～12的抗压强度对比示意图；
[0033]图4为本专利技术不同养护制度下实施例13～16的抗压强度对比示意图。
具体实施方式
[0034]本
的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本专利技术，而并非用作对本专利技术的限定，只要在本专利技术的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本专利技术权利要求的范围内。
[0035]本专利技术的一种掺加污泥焚烧灰制备无熟料免烧环保砖制备方法，采用包括以下重量份的原料制成：
[0036]活性污泥焚烧灰：100份；
[0037]砂：80～120份；
[0038]碎石：50～80份；
[0039]饱和石灰水：95～140份；
[0040]掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法包括如下步骤：
[0041](1)物料拌和：将上述原料按配方量称取并倒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，其特征在于，采用包括以下质量份的原料制成：活性污泥焚烧灰：100份；砂：80～120份；碎石：50～80份；饱和石灰水：95～140份；所述掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法包括如下步骤：(1)物料拌和：将上述原料按配方量称取并倒入搅拌锅中进行充分拌和，得到均匀的拌合物；(2)压制成型：将步骤(1)所得拌合物加入模具中，在3～7MPa压力下完成压制成型，脱模后在标准养护条件下静置养护8～12h；(3)微波养护：将步骤(2)中静置养护完成的样品放置微波环境中，按设定制度完成微波养护，制得免烧环保砖。2.根据权利要求1所述掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，其特征在于，所述活性污泥焚烧灰是按如下步骤制得：(1)焚烧活化：将干化污泥100份、工程渣土10～22份及石灰3～10份按比例进行混合均匀，在焚烧炉中进行焚烧，焚烧温度为700～850℃；(2)灰渣急冷：将步骤(1)焚烧所得的灰渣出炉后立即倒入水中进行急冷，随后过滤并沥干；(3)粉磨制备：将步骤(2)沥干后物料加入球磨机中，并按配方量加入激发剂1.5～5.0份及助磨剂0.15～0.50份，粉磨至物料比表面积不小于480m2/kg，即得活性污泥焚烧灰。3.根据权利要求2所述掺加污泥焚烧灰无熟料免烧环保砖制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述干化污泥为污水处理厂污泥脱水干化后粒料，所述工程渣土为塑性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辰，谭学军，郑晓光，水亮亮，
申请(专利权)人：上海市政工程设计科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：