一种人工湿地复合多孔基质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人工湿地复合多孔基质，所述复合多孔基质为主要由以下质量百分含量的原料制备而成的基质颗粒：碳化颗粒25％～30％、建筑混凝土垃圾25％～35％、高钙粉煤灰15％～20％、粘结剂10％～15％、造孔剂10％～15％；本发明专利技术还公开了一种人工湿地复合多孔基质的制备方法，包括以下工艺步骤：S1、搅拌制浆；S2、注模制胚；S3、烧结冷却。本发明专利技术的有益效果是：具有环境效益好，吸附能力强的优点，具有较好污水处理效果，所用原料大多来自生活垃圾、建筑垃圾和工业废弃物，制备成本低，且通过将上述废弃物作为资源加以利用，不仅能够降低处理废弃物的成本，还能够降低对环境的污染。还能够降低对环境的污染。还能够降低对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种人工湿地复合多孔基质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及人工湿地
，尤其涉及一种人工湿地复合多孔基质及其制备方法。

技术介绍

[0002]人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
[0003]餐厨垃圾是居民在生产生活过程中产生的固体废弃物，是饮食单位丢弃的剩饭剩菜的统称，是城市有机生活垃圾的主要成分。随着生活水平的不断提高，餐厨垃圾的产生量不断增加。但是餐厨垃圾传统的处理方式多是进行填埋或者直接用做饲料，对环境存在着潜在的危害，并且极易造成传染病的爆发，严重影响人们的身体健康，给环保工作带来巨大的压力。
[0004]在给水处理工艺中，铝盐是一种普遍使用的混凝剂，经过絮凝
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沉淀过程在絮凝沉淀池产生大量含铝污泥，目前自来水厂铝污泥经机械脱水后在陆上堆砌或卫生填埋，这样不仅占用大量土地资源，还增加自来水公司处理铝污泥的成本，也对周边环境甚至地下水及江河、湖水资源造成污染。
[0005]随着我国城市公用与民用建筑及市政设施的更新、改造和建设，在建设过程中，大量旧建筑物被拆除，产生大量建筑混凝土垃圾。目前处理废弃建筑混凝土的方法包括运往郊外掩埋或运往河道倾倒，不仅会占用大量农业耕地，而且会影响汛期行洪，均产生一定的不利影。
[0006]高钙粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等，是我国当前排量较大的工业废渣之一，大量的粉煤灰处理不当，会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
[0007]如何将上述废弃物作为资源加以利用，实现无害化，降低对环境的污染，是目前亟需解决的问题。因此，提出一种人工湿地复合多孔基质及其制备方法解决以上问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种人工湿地复合多孔基质及其制备方法，具备环境效益好，吸附能力强的优点，具有较好污水处理效果，所用原料大多来自生活垃圾、建筑垃圾和工业废弃物，制备成本低，且通过将上述废弃物作为资源加以利用，不仅能够降低处理废弃物的成本，还能够降低对环境的污染。
[0009]为实现上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：
[0010]一种人工湿地复合多孔基质，所述复合多孔基质为主要由以下质量百分含量的原
料制备而成的基质颗粒：碳化颗粒25％～30％、建筑混凝土垃圾25％～35％、高钙粉煤灰15％～20％、粘结剂10％～15％、造孔剂10％～15％。
[0011]进一步地，所述碳化颗粒由餐厨垃圾和铝污泥制成。
[0012]进一步地，所述建筑混凝土垃圾的强度为C23～C25，粒径为3
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5mm。
[0013]进一步地，所述粘结剂为精细聚苯乙烯。
[0014]进一步地，所述造孔剂为植物碎末，所述植物碎末为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、树叶和草的一种或两种以上的混合物。
[0015]一种人工湿地复合多孔基质的制备方法，包括以下工艺步骤：
[0016]S1、搅拌制浆：将碳化颗粒、建筑混凝土垃圾、高钙粉煤灰、粘结剂和造孔剂放入搅拌设备中搅拌均匀后加入水继续搅拌至浆料均匀的混合砂浆；
[0017]S2、注模制胚：将步骤S1制得的混合砂浆注入到模具中，在105
‑
125℃下干燥50
‑
60min，脱模后形成初胚；
[0018]S3、烧结冷却：将步骤S2制得的初胚经烧结、冷却后得到最终的复合多孔基质。
[0019]进一步地，所述步骤S1中碳化颗粒的具体工艺过程如下：
[0020]S11、脱水：将经过预处理的餐厨垃圾和铝污泥放入高压带式脱水机进行脱水；
[0021]S12、混合：将步骤S11脱水后的餐厨垃圾和铝污泥放入搅拌设备中混合均匀，混合后得到混合料；
[0022]S13、干化：将步骤S12制得的混合料放入干燥机进行干燥，干燥后得到干燥料；
[0023]S14、碳化：将步骤S13制得的干燥料放入碳化炉进行碳化，碳化后得到碳化料；
[0024]S15、破碎：将步骤S14制得的碳化料放入破碎机进行破碎，破碎后得到最终的碳化颗粒。
[0025]进一步地，所述餐厨垃圾和铝污泥脱水后的含水率为70％～80％。
[0026]进一步地，所述碳化颗粒的粒径为5
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15mm。
[0027]一种人工湿地复合多孔基质制备用模具，包括底座，所述底座上设置有多个横向排列的模具，所述模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具和第二模具之间设置有模腔，所述底座内开设有传动腔，所述传动腔内设置有对模具传动的传动机构，所述底座的一端固定连接有伺服电机，所述传动机构包括旋转轴和多个传动组件，所述旋转轴通过轴承与底座转动连接，所述旋转轴的一端能够伸出底座并与伺服电机的动力输出端固定连接，所述传动组件包括两个螺母、两个连接杆和两个限位滑块，所述旋转轴上设置有多个与螺母螺纹连接的双向螺纹部，所述底座上开设有通槽，所述连接杆的一端与螺母固定连接，所述连接杆的另一端穿过通槽并与第一模具或第二模具固定连接，所述限位滑块与螺母固定连接，所述底座上开设有供限位滑块滑动的限位滑槽；每个所述模具的底部均设置有加热机构，所述加热机构包括电热丝和导热板，所述电热丝和导热板位于底座开设的凹槽内，所述电热丝与导热板接触，所述导热板与第一模具和第二模具的底部接触。
[0028]本专利技术的有益效果如下：
[0029]本专利技术通过碳化颗粒、建筑混凝土垃圾、高钙粉煤灰、粘结剂和造孔剂制备的人工湿地复合多孔基质具有环境效益好，吸附能力强的优点，具有较好污水处理效果，所用原料大多来自生活垃圾、建筑垃圾和工业废弃物，制备成本低，且通过将上述废弃物作为资源加以利用，不仅能够降低处理废弃物的成本，还能够降低对环境的污染，而且便于施工建设，
可以代替传统的人工湿地基质以简化人工湿地的建设工作，保证污水处理的效果。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的主视图。
[0031]图2为本专利技术的俯视图。
[0032]图3为本专利技术的剖面示意图。
[0033]图中标注说明：1、底座；2、第一模具；3、第二模具；4、伺服电机；5、旋转轴；6、双向螺纹部；7、螺母；8、连接杆；9、限位滑块；10、电热丝；11、导热板。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工湿地复合多孔基质，其特征在于，所述复合多孔基质为主要由以下质量百分含量的原料制备而成的基质颗粒：碳化颗粒25％～30％、建筑混凝土垃圾25％～35％、高钙粉煤灰15％～20％、粘结剂10％～15％、造孔剂10％～15％。2.根据权利要求1所述的一种人工湿地复合多孔基质，其特征在于：所述碳化颗粒由餐厨垃圾和铝污泥制成。3.根据权利要求1所述的一种人工湿地复合多孔基质，其特征在于：所述建筑混凝土垃圾的强度为C23～C25，粒径为3
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5mm。4.根据权利要求1所述的一种人工湿地复合多孔基质，其特征在于：所述粘结剂为精细聚苯乙烯。5.根据权利要求1所述的一种人工湿地复合多孔基质，其特征在于：所述造孔剂为植物碎末，所述植物碎末为小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、树叶和草的一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种人工湿地复合多孔基质的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：S1、搅拌制浆：将碳化颗粒、建筑混凝土垃圾、高钙粉煤灰、粘结剂和造孔剂放入搅拌设备中搅拌均匀后加入水继续搅拌至浆料均匀的混合砂浆；S2、注模制胚：将步骤S1制得的混合砂浆注入到模具中，在105
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125℃下干燥50
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60min，脱模后形成初胚；S3、烧结冷却：将步骤S2制得的初胚经烧结、冷却后得到最终的复合多孔基质。7.根据权利要求6所述的一种人工湿地复合多孔基质的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中碳化颗粒的具体工艺过程如下：S11、脱水：将经过预处理的餐厨垃圾和铝污泥放入高压带式脱水机进行脱水；S12、混合：将步骤S11脱水后的餐厨垃圾和铝污泥放入搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，王彦堂，赵雪健，
申请(专利权)人：河南永泽环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：