專利名稱：城市污泥磚及城市污泥磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體廢棄物回收利用技術(shù)，具體地講，是以城市污水處理 產(chǎn)生的污泥為主要原料制備出來的磚以及這種磚的制備方法。
技術(shù)背景在污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，特別是對于規(guī)模化的城市污水處理 系統(tǒng)，其主要采用生物處理拔術(shù)進(jìn)行污水處理，處理后產(chǎn)生的污泥(簡稱城市 污泥)主要由微生物體以及同微生物體粘附在一起的礦物質(zhì)和其他物質(zhì)。目前 對于城市污泥的主要處理方式是焚燒，但焚燒不僅要有相應(yīng)的焚燒系統(tǒng)，需要較大的投資和運行成本，而且其煙氣還會形成對大氣的污染；另外的一種處理 思路是先經(jīng)過堆肥發(fā)酵消除其生物危害性，然后制成肥料或土壤改良劑等用于 農(nóng)田，但由于這種技術(shù)實施起來比較麻煩，并且經(jīng)濟效益低，在實踐中難以推 廣。因此城市污泥的出路問題依然是困擾人們的一個重要問題，在城市污水處 理量不斷增大的情況下，城市污泥的產(chǎn)量也會不斷增多，急需要根據(jù)實際條件 開發(fā)出各種適宜的處理技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明將城市污泥作為原料加以資源化利 用，不僅解決了城市污泥的出路問題，而且還替代了其他原料，有助于社會和 經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種城市污泥磚，其以城市污泥和頁 巖粉為主要原料，經(jīng)成型和燒制而成。原料中還可以添加三氧化二鋁、三氧化二^^和/或氧化鈣，以改善磚的性能。各種原料的配比范圍是:城市污泥30份(重量份，下同)；頁巖粉40-80 份，優(yōu)選55 - 65份；三氧化二鋁0 - 5份，優(yōu)選2 - 4份；三氧化二鐵0 - 4 份，優(yōu)選1-3份；氧化鉤0-8份，優(yōu)選4-6份。一種城市污泥磚的制備方法，其以城市污泥和頁巖粉為主要原料，并可添 加三氧化二鋁、三氧化二鐵和/或氧化鈣，將各種原料加水混合后，制成半成 品的磚坯，將磚坯進(jìn)行烘干和焙燒，形成磚的成品。所述原料包括城市泠泥30份；頁巖粉40 - 80份，優(yōu)選55 - 65份；三氧 化二鋁0 - 5份，優(yōu)選2 - 4份；三氧化二鐵0 _ 4份，優(yōu)選1 - 3份；氧化4丐0 -8份，優(yōu)選4-6份?；旌蠒r的加水量為各種原料總量的18%-22% (重量比，下同)。優(yōu)選擠壓成型的方式制備磚坯。烘干可以在烘干房內(nèi)進(jìn)行，烘干溫度可控制在50度-300度，不宜超過 300度。烘干后的磚坯含水量可控制在8% - 15%。焙燒可以在燒制窯內(nèi)進(jìn)行，窯內(nèi)焙燒溫度可控制在950度-1050度。 本發(fā)明的有益效果是:將城市污泥作為制磚的一種主要原料，不僅解決了 城市污泥的處理問題，而且替代了部分制磚原料，節(jié)省了城市污泥的處理費用， 節(jié)省了物質(zhì)資源；由于城市踭泥中含有可燃成分，有利于提高焙燒效果，節(jié)省 焙燒費用；由于城市污泥的燒結(jié)性好，并與頁巖粉混合使用，有利于提高磚的 質(zhì)量；由于可添加適當(dāng)?shù)钠渌V物成分，有利于進(jìn)一步改善磚的性能。
具體實施方式
實施例1:原料為城市污泥30公斤，頁巖粉60公斤，三氧化二鋁3公斤，三氧 化二鐵2公斤，氧化鈣5公片，制備工藝為將各種原料投入攪拌機，并加入 18%-22%的水，經(jīng)攪拌后送入擠壓成型機，擠壓成所需規(guī)格的半成品磚坯，再 送至烘干房在50度-300度下進(jìn)行烘干，烘干成含水量8°/ -15%的干坯，再送 入燒制窯經(jīng)過950度-1050度的培燒，制成污泥成品磚，成品磚顏色呈棕紅 色，具有良好的抗折度和抗壓度。根據(jù)實際條件，也可以采用其他設(shè)備或手段進(jìn)行攪拌、擠壓成型、烘干 和焙燒。實施例2:原料為城市污泥30公斤，頁巖粉40公斤，三氧化二鐵4公斤，制備 工藝同實施例1。 實施例3:原料為城市污泥30公斤，頁巖粉80公斤，三氧化二鋁5公斤，氧化 鈣8^^斤，制備工藝同實施例l。 實施例4:原料為城市污泥30々斤，頁巖粉55公斤，三氧化二鋁4公斤，三氧 化二鐵l公斤，氧化鈣6公斤，制備工藝同實施例l。 實施例5:原料為城市污泥30公斤，頁巖粉65公斤，三氧化二鋁2公斤，三氧 化二鐵3公斤，氧化4丐4公斤，制備工藝同實施例1 。 實施例6:原料為城市污泥30公斤，頁巖粉60公斤，制備工藝同實施例l。 經(jīng)檢驗，依據(jù)上述各實施例制備的磚，其強度平均值f均可達(dá)到12MPa以上。需要說明的是，所述城市污泥的含水量一般應(yīng)控制在12%—下，頁巖粉 的粒徑一般應(yīng)不超過IO目。由于污水處理廠產(chǎn)生城市污泥的含水量較高，一 般為.85%-90%左右，可以通過適宜于污泥烘干的烘干機將其烘干成含水量8% -12%的干污泥，原料中城市污泥的重量可以按該干污泥重量計算，對于頁巖 石一般可以利用機械粉碎成10-12目的粉末狀，形成所述的頁巖粉。另外，還 可以根據(jù)磚的性能要求添加其他成分。
權(quán)利要求
1.一種城市污泥磚，其特征在于其以城市污泥和頁巖粉為主要原料，經(jīng)成型和燒制而成。
2. 如權(quán)利要求1所述的城市污泥磚，其特征在于在原料中還添加有三氧 化二鋁、三氧化二^^和/或氧化鈣。
3. 如權(quán)利要求2所述的城市污泥磚，其特征在于原料的配比范圍是:城 市污泥30份；頁巖粉40 - 80份；三氧化二鋁0 - 5份；三氧化二鐵0 - 4份； 氧化4丐0 - 8份。
4. 如權(quán)利要求3所述的城市污泥磚，其特征在于原料的配比范圍是城 市污泥30份；頁巖粉55 - 65份；三氧化二鋁2 - 4份；三氧化二鐵1 - 3份； 氧化鈣4 - 6份。
5. 如權(quán)利要求2、 3或4所述的城市污泥磚，其特征在于所述城市.污泥 的含水量不超過12 % ，頁巖粉的粒徑不超過10目。
6. —種城市污泥磚的制備方法，其特征在于以城市污泥和頁巖粉為主要 原料，并可添加三氧化二鋁、三氧化二鐵和/或氧化鈣，將各種原料加水混合 后，制成半成品的磚坯，將磚坯進(jìn)行烘干和焙燒，形成磚的成品。
7. 如權(quán)利要求6所述的城市污泥磚的制備方法，其特征在于原料的配比 范圍是:城市污泥30份；頁巖粉40 - 80份；三氧化二鋁0 - 5份；三氧化二鐵 0 - 4份；氧化釣0 - 8份。
8. 如權(quán)利要求7所述的城市污泥磚的制備方法，其特征在于原料的配比 范圍是城市污泥30份；頁巖粉55 - 65份；三氧化二鋁2 - 4份；三氧化二 鐵H份；氧化4丐4-6份。
9. 如權(quán)利要求6、 7或8所述的城市污泥磚的制備方法，其特征在于:混合時的加水量為各種原料總量的18%-22%;采用擠壓成型的方式制備磚坯； 在烘干房內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干溫度控制在50度-300度，烘干后的磚坯含水量 控制在8°/ -15%;焙燒在燒制窯內(nèi)進(jìn)行，窯內(nèi)焙燒溫度控制在950度-1050 度。
10.如權(quán)利要求6、 7或8所述的城市污泥磚的制備方法，其特征在于將 污水處理廠產(chǎn)生的含水量較高的城市污泥烘干成含水量8% - 12%的干污泥，形 成所需的城市污泥，將頁巖石粉碎成10-12目的粉末狀，形成所需的頁巖粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種城市污泥磚，其以城市污泥和頁巖粉為主要原料，經(jīng)成型和燒制而成。各種原料的配比范圍是城市污泥30份；頁巖粉40-80份，優(yōu)選55-65份；三氧化二鋁0-5份，優(yōu)選2-4份；三氧化二鐵0-4份，優(yōu)選1-3份；氧化鈣0-8份，優(yōu)選4-6份。本發(fā)明還涉及一種城市污泥磚的制備方法，其采用上述城市污泥磚的各種原料，將各種原料加水混合后，制成半成品的磚坯，將磚坯進(jìn)行烘干和焙燒，形成磚的成品。本發(fā)明制備的磚的質(zhì)量好，不僅解決了城市污泥的出路問題，而且還替代了其他原料，有助于社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
文檔編號C04B33/13GK101219887SQ20081005715
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者張同輝, 李華兵 申請人:李華兵;張同輝