本發(fā)明涉及建筑材料，更具體的說(shuō)，涉及一種含有河道淤泥、下水道污泥的增強(qiáng)免燒磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

河道淤泥屬于城市固體廢棄物，淤泥中含有大量無(wú)機(jī)、有機(jī)物，并且通過(guò)河水的流動(dòng)與其他河流水源接觸，成為二次污染源。工業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域的河道淤泥中重金屬污染往往超標(biāo)，不僅對(duì)對(duì)河床土壤造成污染，還會(huì)滲透進(jìn)去地下水源，造成寶貴地下水資源的嚴(yán)重污染。我國(guó)城市化進(jìn)程持續(xù)增長(zhǎng)，大量城市人口使得中小河道淤積現(xiàn)象比較普遍，河道原有的調(diào)蓄洪水和防災(zāi)減災(zāi)的能力有所減弱。近年來(lái)國(guó)家加大了河道治理能力，其中清淤工程作為主要措施被廣泛實(shí)施。目前淤泥處理方式主要為填埋，侵占了大量土地資源，并可能導(dǎo)致土壤污染，因此如何因地制宜、循環(huán)利用淤泥以避免帶來(lái)的二次污染，建設(shè)節(jié)能節(jié)約型社會(huì)成了重中之重。

在城市污水凈化處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量含水率和有機(jī)物含量高、易腐化發(fā)臭、顆粒細(xì)小密度低，難以固液分離、重金屬含量高，對(duì)生物影響大的污泥。污泥的特點(diǎn)決定了其處理難度較大，而且如果處理不當(dāng)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。目前對(duì)污泥的工業(yè)處理方式為填埋、焚燒發(fā)電等，但這些處理方式容易對(duì)土壤、大氣造成二次污染，因此如何合理高效的處理和利用城市下水道污泥，長(zhǎng)期以來(lái)一直是市政工作的一個(gè)重要內(nèi)容。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建筑行業(yè)對(duì)水泥、砂石等材料的需求越來(lái)越旺盛，但同時(shí)也帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題。建筑行業(yè)中大量使用的砌塊等墻體磚消耗大量的水泥與砂石，水泥的燒制需要大量能源及開(kāi)展礦產(chǎn)資源，其面臨這原材料的日漸匱乏。因此，研究利用自然及工業(yè)廢棄物代替天然材料，生產(chǎn)達(dá)到生態(tài)要求的建筑材料成為了各國(guó)的研究重點(diǎn)。綜合利用河道淤泥、下水道污泥是環(huán)境保護(hù)和廢棄物資源化的有效途徑之一。我國(guó)是資源匱乏，又處在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的快速發(fā)展過(guò)程中，對(duì)建材的需求愈加明顯。由于土地資源的寶貴，并會(huì)對(duì)農(nóng)田造成大量無(wú)法修復(fù)的破壞，國(guó)家已明令禁止開(kāi)采粘土燒制磚塊，因此利用河道淤泥、下水道污泥代替粘土，通過(guò)相應(yīng)技術(shù)手段，生產(chǎn)淤、污泥免燒磚，不僅可以避免對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。

目前淤、污泥免燒磚仍存在一些不足之處，一是有些單一的使用淤、污泥使得磚體強(qiáng)度較低，二是仍需摻加碎石骨料，不能實(shí)現(xiàn)廢棄物資源利用最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：提供污泥增強(qiáng)免燒磚及其制備方法，，解決河道淤泥、下水道污泥消納問(wèn)題以及緩解建設(shè)用磚對(duì)自然資源的消耗速度。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案在于：提供一種污泥增強(qiáng)免燒磚，包括如下質(zhì)量比的組分：

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚中，所述污泥粉末為河道淤泥、下水道污泥、活性污泥中至少一種的干燥粉碎物，含有硅鋁酸根物質(zhì)，經(jīng)過(guò)除臭、烘干、粉碎處理后，粒徑＜1mm。

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚中，所述聚合劑為聚丙烯酰胺。

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚中，所述激發(fā)劑為氧化鈣。

本發(fā)明還提供一種污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法，包括如下步驟：

s100、以河道淤泥和/或下水道污泥和/或活性污泥為主要原材料，經(jīng)除臭、烘干、粉碎處理后，與水泥、聚合劑拌合后進(jìn)行造粒，形成穩(wěn)定土顆粒；

s200、將所述穩(wěn)定土顆粒與水泥、激發(fā)劑拌合均勻，壓制成型；

s300、在自然條件下養(yǎng)護(hù)7～14天即得所述余泥渣土免燒磚。

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法中，所述步驟s100中，所述河道淤泥和/或下水道污泥和/或活性污泥經(jīng)烘干脫水處理含水率＜8％，粉碎后粒徑＜1mm。

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法中，所述步驟s100中，污泥粉末與水泥、聚合劑拌合后進(jìn)行造粒，陳腐一段時(shí)間形成3～25mm的穩(wěn)定土顆粒。

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法中，各組分的質(zhì)量比如下：

在本發(fā)明提供的污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法中，步驟s100中使用的水泥用量占總水泥量的50％。

實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明采用河道淤泥與下水道污泥，有效的對(duì)建筑廢棄物循環(huán)利用，不僅避免了河道淤泥與下水道污泥填埋造成的占用大量寶貴土地資源及對(duì)土壤和地下水資源帶來(lái)的二次污染，而且避免了河道淤泥與下水道污泥焚燒對(duì)大氣的污染；

(2)本發(fā)明采用河道淤泥與下水道污泥粉料造粒做作免燒磚骨料，河道淤泥與下水道污泥粉料造粒不僅增加了磚體受力的均勻性，提高了磚體的抗壓強(qiáng)度，而且減少了磚體因需要增強(qiáng)而添加的碎石，從而減少對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)產(chǎn)，減慢不可再生資源的消耗速度，減少因?yàn)檫^(guò)度開(kāi)采碎石而造成的植被破壞、環(huán)境污染等帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題；

(3)本發(fā)明所采用免燒工藝，可實(shí)現(xiàn)相比燒結(jié)磚更小的能源消耗量，減少燒結(jié)帶來(lái)的大氣、環(huán)境污染問(wèn)題；

(4)本發(fā)明與其他固體廢棄物處置方法相比，工藝簡(jiǎn)單，處理效率高，處理量大，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法的生產(chǎn)工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容做具體說(shuō)明。

本發(fā)明提出的一種淤、污泥造粒制備增強(qiáng)免燒磚的技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)廢棄資源再利用。河道淤泥、下水道污泥、活性污泥帶來(lái)的不僅是填埋造成占用大量寶貴土地資源，還會(huì)二次污染土壤和地下水資源，淤、污泥造粒制備增強(qiáng)免燒磚的技術(shù)方法能夠減少河道淤泥、下水道污泥、活性污泥對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，緩解制磚業(yè)對(duì)自然資源的消耗速度，淤、污泥造粒制備增強(qiáng)免燒磚技術(shù)新穎，制備方法工藝簡(jiǎn)單、方便。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供一種淤、污泥造粒制備增強(qiáng)免燒磚的技術(shù)方法，其原材料組分包括河道淤泥、下水道污泥、活性污泥粉料，以及水泥、聚合劑、激發(fā)劑，其中河道淤泥為有中小河道中積累的淤泥，含有大量無(wú)機(jī)、有機(jī)物，下水道污泥為城市生活下水道和工業(yè)下水道中長(zhǎng)期積累污泥，活性污泥城市污水凈化處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物。河道淤泥、下水道污泥、活性污泥中含有大量硅鋁酸根物質(zhì)。

本發(fā)明提供一種污泥增強(qiáng)免燒磚，包括如下質(zhì)量比的組分：

所述污泥粉末為河道淤泥、下水道污泥、活性污泥中至少一種的干燥粉碎物，含有硅鋁酸根物質(zhì)，經(jīng)過(guò)除臭、烘干、粉碎處理后，粒徑＜1mm。

所述聚合劑，為聚丙烯酰胺為陽(yáng)離子的膠凝填充劑，在顆粒之間形成聚合物橋鏈，使顆粒與顆粒能相互吸引，并對(duì)存在的間隙進(jìn)行填充。特別是淤、污泥及廢水一般帶有陰電荷，且陽(yáng)離子型的填充劑在更易沉淀、成團(tuán)，起到較好的填充作用，更易形成網(wǎng)狀骨架，從而使混合料迅速形成團(tuán)粒。特別是在一系列物理化學(xué)作用及外界機(jī)械作用下將分散的混合料團(tuán)粒相連在一起，形成以填充劑為網(wǎng)狀骨架的整體板塊結(jié)構(gòu)，從而起到提升抗壓強(qiáng)度和抗剪能力的作用。

所述激發(fā)劑為氧化鈣，污泥廢物中的硅鋁酸根物質(zhì)產(chǎn)生硅酸鈣、鋁酸鈣、硅酸鈉或者硅酸鋁鈣等水化物。形成對(duì)污泥廢物顆粒的穩(wěn)定。使污泥顆粒聚集形成網(wǎng)狀，陳腐一段時(shí)間形成3～25mm的穩(wěn)定土顆粒。用以替代常規(guī)沙、石作為免燒磚的骨架材料。

依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述免燒磚，為壓實(shí)體，磚體長(zhǎng)寬為240×115×53mm。

本發(fā)明還提供了一種污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法，圖1是本發(fā)明污泥增強(qiáng)免燒磚的生產(chǎn)工藝流程圖，如圖1所示，包括如下步驟：

s100、以河道淤泥和/或下水道污泥或活性污泥為主要原材料，經(jīng)除臭、烘干、粉碎處理后，與水泥、聚合劑拌合后進(jìn)行造粒，形成穩(wěn)定土顆粒；

s200、將所述穩(wěn)定土顆粒與水泥、激發(fā)劑拌合均勻，壓制成型；

s300、在自然條件下養(yǎng)護(hù)7～14天即得所述余泥渣土免燒磚。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟s100中，所述河道淤泥或下水道污泥經(jīng)烘干脫水處理含水率＜8％，粉碎后粒徑＜1mm。污泥粉末與水泥、聚合劑拌合后進(jìn)行造粒，陳腐一段時(shí)間形成3～25mm的穩(wěn)定土顆粒。

本發(fā)明的污泥增強(qiáng)免燒磚的制備方法，各組分的質(zhì)量比如下：

實(shí)施例1

污泥增強(qiáng)免燒磚由河道淤泥、下水道污泥、水泥、聚合劑、激發(fā)劑混合，造粒，加壓制胚，養(yǎng)護(hù)而成，污泥干粉、水泥、聚合劑、激發(fā)劑和水的質(zhì)量配比為50、30、0.5、3、15。污泥增強(qiáng)免燒磚制備流程如圖1所示，(1)將河道淤泥、下水道污泥除臭后脫水，經(jīng)過(guò)粉碎處理得到河道淤泥、下水道污泥粉料；(2)河道淤泥、下水道污泥粉料與水泥、聚合劑、激發(fā)劑進(jìn)行混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后造粒；其中造粒水泥摻量占單方配比水?0％；(3)再河道淤泥、下水道污泥顆粒與剩余水泥、激發(fā)劑混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后裝模加壓400kn成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后制成長(zhǎng)寬為240×115×53mm免燒磚，14d強(qiáng)度達(dá)到12mpa。

實(shí)施例2

污泥增強(qiáng)免燒磚由河道淤泥、活性污泥、水泥、聚合劑、激發(fā)劑混合，造粒，加壓制胚，養(yǎng)護(hù)而成，河道淤泥干粉、活性污泥干粉、水泥、聚合劑、激發(fā)劑和水的質(zhì)量配比為40、40、0.5、5、15。污泥增強(qiáng)免燒磚制備流程如圖1所示，(1)將河道淤泥、活性污泥除臭后脫水，經(jīng)過(guò)粉碎處理得到河道淤泥、活性污泥粉料；(2)河道淤泥、活性污泥粉料與水泥、聚合劑、激發(fā)劑進(jìn)行混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后造粒；其中造粒水泥摻量占單方配比水?0％；(3)再河道淤泥、活性污泥與剩余水泥、激發(fā)劑混合，加適量水，充分?jǐn)嚢琛⒛雺汉笱b模加壓400kn成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后制成長(zhǎng)寬為240×115×53mm免燒磚，14d強(qiáng)度達(dá)到14mpa。

實(shí)施例3

污泥增強(qiáng)免燒磚由河道淤泥、水泥、聚合劑、激發(fā)劑混合，造粒，加壓制胚，養(yǎng)護(hù)而成，河道污泥干粉、水泥、聚合劑、激發(fā)劑和水的質(zhì)量配比為30、50、0.5、4.5、20。污泥增強(qiáng)免燒磚制備流程如圖1所示，(1)將河道淤泥除臭后脫水，經(jīng)過(guò)粉碎處理得到河道淤泥粉料；(2)河道淤泥粉料與水泥、聚合劑、激發(fā)劑進(jìn)行混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后造粒；其中造粒水泥摻量占單方配比水?0％；(3)再河道淤泥顆粒與剩余水泥、激發(fā)劑混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后裝模加壓400kn成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后制成長(zhǎng)寬為240×115×53mm免燒磚，14d強(qiáng)度達(dá)到16mpa。

實(shí)施例4

污泥增強(qiáng)免燒磚由河道淤泥、下水道污泥、活性污泥、水泥、聚合劑、激發(fā)劑混合，造粒，加壓制胚，養(yǎng)護(hù)而成，污泥干粉、水泥、聚合劑、激發(fā)劑和水的質(zhì)量配比為30、45、0.5、3、20。污泥增強(qiáng)免燒磚制備流程如圖1所示，(1)將河道淤泥、下水道污泥、活性污泥除臭后脫水，經(jīng)過(guò)粉碎處理得到河道淤泥粉料、下水道污泥粉料、活性污泥粉料；(2)河道淤泥粉料、下水道污泥粉料、活性污泥粉料與水泥、聚合劑、激發(fā)劑進(jìn)行混合，加適量水，充分?jǐn)嚢?、碾壓后造粒；其中造粒水泥摻量占單方配比水?0％；(3)再河道淤泥粉料、下水道污泥粉料、活性污泥粉料顆粒與剩余水泥、激發(fā)劑混合，加適量水，充分?jǐn)嚢琛⒛雺汉笱b模加壓400kn成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)脫模后制成長(zhǎng)寬為240×115×53mm免燒磚，14d強(qiáng)度達(dá)到15mpa。

以上實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。