專利名稱：一種污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混凝土制品的生產方法。
背景技術：
隨著我國社會經濟和城市化的發(fā)展，城市污水的產量在不斷增長。污泥是污水處理后的附屬品，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高達90%左右，有機物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細、比重較小。若沒有對污泥進行最終處置，將會給環(huán)境帶來再次污染。目前我國對污泥的處置以填埋為主，并有少量的堆肥和焚燒。污泥處理的最大難題是“初級污泥”含水率過高，后期脫水難度大、費用高。因此，不論是填埋，還是堆肥、焚燒，效果均不理想。然而，污泥也是有用的生物資源，如何避免污泥產生的二次污染并合理利用污泥中的有效成分，長期以
來是亟待解決的研究熱點之一。中國專利號CN201110057413公開了一種脫硫石灰處置剩余污泥的工藝方法，它是將待處理的含水率80、0%的剩余污泥和脫硫石灰送入混合反應器；脫硫石灰加入量為剩余污泥質量的20飛0%的脫硫石灰儲通過反應物計量裝置將脫硫石灰到混合攪拌反應器中，通過攪拌或翻拋作用混合反應時間為l(T20min，制成半干化的污泥，然后送入污泥造粒裝置，破碎成粒徑為2飛mm的污泥顆粒，將污泥顆粒導入太陽能干燥間進行干燥處理，干燥間溫度在40°C以上，濕度15%以下，經過24 48h的干燥處理，得到含水率為7 15%的污泥。中國專利號CN201110057421公開了一種利用粉煤灰處置剩余污泥的工藝方法，它具體包括以下步驟1.將待處理的含水率為80、0%的剩余污泥和占剩余污泥質量的2(Γ50%得送入混合攪拌器；充分混合反應5 15min后，送入板框脫水機進行脫水，得到含水率降為35 45%的污泥，污泥造粒裝置將污泥破碎為粒徑為3-5mm的粗顆粒后，污泥顆粒送入太陽能干燥間在溫度為40°C以上，濕度15%以下，經過24 48h的干燥處理，污泥含水率降至8 15%，經污泥造粉設備采用氣流高速碰撞技術處理，處理后污泥粉粒徑為15(Γ300目，含水率為5 10%。以上兩種方法雖然都能處理污泥，但成本較高，實用價值有限。生態(tài)混凝土是通過材料篩選、添加功能性添加劑、采用一定工藝制造出來的具有特殊結構與功能、環(huán)境負荷小、生態(tài)環(huán)境相協調性高，并能為環(huán)保做出貢獻的混凝土。生態(tài)混凝土的出現，標志著人類在處理混凝土材料與環(huán)境之間關系過程中采取了更積極、主動的態(tài)度。生態(tài)混凝土不僅僅是作為建筑材料，為人類構筑所需要的結構物或建筑物，而且他是與自然的融合，對自然環(huán)境和生態(tài)平衡具有積極保護作用的材料。隨著混凝土科技的發(fā)展，生態(tài)混凝土作為特種混凝土必將成為人來生活環(huán)境的改善和社會的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。目前開發(fā)出的生態(tài)混凝土的功能主要有雨水滲透、污水處理、河岸護坡、降低噪聲、防噪殺菌、吸收去除氮氧化物、阻擋電磁波和植草固沙等。生態(tài)混凝制備技術在發(fā)達國家已經較為成熟。如透水性混凝土是目前研究與應用最多的生態(tài)混凝土之一，這種混凝土在德國、日本、美國等發(fā)達國家得到了廣泛應用，主要用于道路和路面鋪設。目前我國也開始重視混凝土結構的綠化問題，但生態(tài)混凝土的制備方法仍有一定局限。中國專利號CN201110083342公開了一種生態(tài)混凝土及其制備方法，它由下列原料按重量比制成用普通硅酸鹽水泥10 15份，石英砂40 60份，水5 10份，加氣劑O. 15 O. 25，改性粉煤灰15 20，性二氧化鈦1(Γ15份；制備方法為原材料制備一計量一攪拌一澆筑入模一振動搗實一養(yǎng)護一脫模，可用于河岸護坡工程。中國專利號=CN 200510030133公開了一種植被生態(tài)混凝土及其制備方法，它的植被混凝土預制塊由適于植被生長的頂層培養(yǎng)基層、適于植被根系貫穿的上層多孔混凝土層、適于植被根系生長的中層廢磚石培養(yǎng)基混合層和適于植被根系貫穿的下層多孔混凝土層構成四層結構的預制塊。其制備步驟是①先制備尺寸相同的兩塊上、下層多孔混凝土層在下層多孔混凝土層上鋪上培養(yǎng)基，在中層培養(yǎng)基上蓋上已制好的上層多孔混凝土層，并在四周壁封上平整的水泥；③養(yǎng)護3 4天；④在預制塊上覆蓋頂層培養(yǎng)基層。預制塊鋪置于河岸上，約1Γ20天后即在頂部長草，草根貫穿上層、中層和下層而進入外部土壤，起綠化和保持水土作用。本發(fā)明鋪設方便，可進行產業(yè)化生產。但利用污泥作為原材料制備生態(tài)混凝土的方法未見報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是把污泥治理與植被生態(tài)混凝土生產結合起來，提供一種污泥基生態(tài)混凝土生產方法。本發(fā)明的技術方案是一種污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，它是將重量百分含量為2 20%的經壓濾脫水的污泥、10 25%的細砂、40 55%的粗骨料、15 25%的水泥、O. 5^10%的水為基料，并加入O. 5^2%減水劑；攪拌混勻后置于成型模具擠壓成型制備出混凝土 ；脫模后再在自然條件下養(yǎng)護28天后得到成品。上述技術方案中所述的水泥為普通硅酸鹽水泥；所述的粗骨料為碎石，粒級為5 16mm，表觀密度為250(T2900kg/m3，堆積孔隙率為30 60%，吸水率為I I. 5%，含泥量〈O. 5% ;所述的減水劑采用XY-007系列聚羧酸減水劑，減水效果達25 35% ;所述的污泥是經生物法處理廢水后產生的污泥，其中水分為80、5% ;所述的細砂為普通細砂；所述的污泥是經壓濾脫水的，常用的壓濾方法包括壓濾法、重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法；優(yōu)選壓濾法；所述的污泥可用城市生活污水處理過程中產生的各種污泥，其含水率80、5%。；所述的攪拌混勻方法為先全部粗骨料+總用量50%污泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；接著加入水泥+總用量30%水攪拌O. 5^5min至混合均勻；再加入細沙+總用量50%污泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；最后加入全部減水劑+剩余的水攪拌3min以上。它還可以利用常用的蒸壓加氣混凝土設備進行加氣來提高孔隙率。本發(fā)明的主要優(yōu)點①本方法結合了壓濾后污泥含水率高及和泥強吸水的特性，混凝土制備只需少量外加水分，利于制備與初期成型、干燥混凝土制備過程中，由于污泥逐漸脫水后體積縮小，可使混凝土成型過程中自然形成多孔特性；③利用成型后多孔混凝土中污泥所含N、P等可以緩慢釋放特性，其對邊坡、道路等護理過程中為綠化植被提供肥效元素多孔混凝土制備同時是對污泥處理與資源化利用的過程，具有變廢為寶的特點制備的混凝土具有多孔透水、肥效緩釋、高強輕質等特點。⑥水泥形成混凝土過程中，對污泥中有害元素具有固化特性。⑦工藝相對簡單，制品成本低廉，占普通混凝土的7(Γ80% ;同時能夠節(jié)約污泥處理成本，50元/噸。⑧該方法是一種無污染、低成本、簡單易行的污泥資源化利用新途徑，制備的生態(tài)混凝土制品可以用于邊坡護理、道路綠化等場所，具有廣闊的市場應用前景。
具體實施例方式下面給出的實施例以對本發(fā)明作進一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發(fā)明的內容對本發(fā)明作出的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。實例表I污泥基生態(tài)混凝土制備配方
權利要求
1.一種污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，它是將重量百分含量為2 20%的經壓濾脫水的污泥、10 25%的細砂、40 55%的粗骨料、15 25%的水泥、O. 5 10%的水為基料，并加入O. 5^2%減水劑；攪拌混勻后置于成型模具擠壓成型制備出混凝土 ；脫模后再在自然條件下養(yǎng)護28天后得到成品。
2.根據權利要求I所述的污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，所述的水泥為普通硅酸鹽水泥；所述的粗骨料為碎石，粒級為5 16mm，表觀密度為250(T2900kg/m3，堆積孔隙率為30 60%，吸水率為1 1. 5%，含泥量〈O. 5% ;所述的減水劑采用XY-007系列聚羧酸減水劑，減水效果達25 35% ;所述的污泥是經生物法處理廢水后產生的污泥，其中水分為8(Γ95% ;所述的細砂為普通細砂。
3.根據權利要求I或2所述的污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，所述的污泥是經壓濾脫水的，常用的壓濾方法包括壓濾法、重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法；優(yōu)選壓濾法。
4.根據權利要求I或2所述的污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，所述的污泥為城市生活污水處理過程中產生的各種污泥，含水率80、5%。
5.根據權利要求I或2所述的污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，所述的攪拌混勻方法為先全部粗骨料+總用量50%污泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；接著加入水泥+總用量30%水攪拌O. 5^5min至混合均勻；再加入細沙+總用量50%污泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；最后加入全部減水劑+剩余的水攪拌3min以上。
6.根據權利要求I或2所述的污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法，其特征在于，利用常用的蒸壓加氣混凝土設備進行加氣以提高孔隙率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污泥基生態(tài)混凝土制品的生產方法。它是以污泥2~20%、細砂10~25%、粗骨料40~55%、水泥15~25%、水0.5~10%、減水劑0.5~2%，攪拌混勻后利用成型模具制備出混凝土，在自然條件下養(yǎng)護28天后，得到生態(tài)混凝土制品。本方法無污染、低成本、簡單易行，產品在養(yǎng)護過程中可自然形成多孔。所得制品具有防滑防噪特性，在固化污泥中的Pb、Cd、Zn、Cu、Hg等多種有害元素的同時，能夠緩釋N、P、K而促進植被生長；制品可用于邊坡護理、道路綠化等。
文檔編號C04B38/00GK102850077SQ20121029651
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權日2012年8月21日
發(fā)明者代群威, 王巖, 董發(fā)勤, 楊麗君, 王中琪 申請人:西南科技大學