申请日2016.09.08
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C04B33/132; C04B38/06
摘要
本发明公开一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，包括如下步骤：S1、将脱水污泥、淤泥、水泥、水玻璃搅拌均匀;S2、将搅拌均匀的混合料送入制砖机，压制成砖坯;S3、将生坯在室温下养护并干燥;S4、干燥后的生坯放入窑内进行烧结，制得海绵砖。其中以质量分数计，脱水污泥占30～70%、淤泥10～50%、水泥3～10%、水玻璃1～5%。本发明方法以城市污水厂脱水污泥和疏浚淤泥为主要原料、烧制出一种透水性好，满足作为人行道路基强度要求，且具有保水、减热作用的海绵砖。
权利要求书
1.一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、将脱水污泥、淤泥、水泥、水玻璃搅拌均匀;
S2、将搅拌均匀的混合料送入制砖机，压制成砖坯;
S3、将生坯在室温下养护并干燥;
S4、干燥后的生坯放入窑内进行烧结，制得海绵砖。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：步骤S1中，以质量分数计，脱水污泥占35～70%、淤泥10～50%、水泥3～10%、水玻璃1～5%。
3.根据权利要求2所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：所述脱水污泥的湿基含水率为60～85%;所述淤泥的含水率为45～65%。
4.根据权利要求2所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥，标号为OPC32.5;或者采用快硬硫铝酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：步骤S1中采用两次搅拌法，污泥、淤泥、水泥三种混合材料的的搅拌速度为300～500r/min，搅拌时间为5～10min;加入水玻璃后的搅拌速度不变，搅拌时间为10～15min。
6.根据权利要求1所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：步骤S3中生坯在室温下的养护时间为3天，干燥温度为90～105℃，干燥时间为8～12h。
7.根据权利要求1所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：步骤S4中烧结温度为1050℃，烧结时间为6～9h。
8.根据权利要求1所述的一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，其特征在于：步骤S4制得的所述海绵砖孔隙率为40～60%，渗透系数为1.2×10-2～6.2×10-2cm/s。
说明书
一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法
技术领域
本发明属于建筑用材技术领域，具体涉及一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法。
背景技术
城市的发展，湿地、绿地的减少，使得城市出现了诸多问题。在暴雨天气，有限的排水措施使得城市部分地段出现内涝，严重影响了居民的出行安全，给城市的发展带了各种不确定因素。不透水路面阻断了雨水的下渗，导致雨水只能通过专门的集水井、雨水管道排放。这种排水系统并不满足特大暴雨下的排水工作。
钢筋混凝土大楼、水泥路面等，对于城市的热岛效应具有重要影响。城市下垫面，例如混凝土路、柏油路等，比热小，吸热快，在相同的太阳辐射下，温度很快升高;而这样的低渗透路面，阻隔了路面以下水汽的蒸发，热量难以消散，加剧了热岛效应。
现有的烧砖工艺中，采用粘土(包括煤矸石、页岩粉料)为主要原料，在“限粘禁实”政策条件下，粘土材料的使用受到很大的限制。现在常用的高渗透性透水砖，主要采用陶瓷或粗颗粒水泥材料制成，耗资成本大。而城市中污泥、淤泥产量很大。疏浚淤泥固相主要由粘土矿物组成，污泥中一般为有机物，在焙烧情况下灼烧，并形成孔隙通道，有利于形成海绵砖。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种以城市污水厂脱水污泥和疏浚淤泥为主要原料、烧制出一种透水性好，满足作为人行道路基强度要求，且具有保水、减热作用的海绵砖的方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法，包括如下步骤：
S1、将脱水污泥、淤泥、水泥、水玻璃搅拌均匀;
S2、将搅拌均匀的混合料送入制砖机，压制成砖坯;
S3、将生坯在室温下养护并干燥;
S4、干燥后的生坯放入窑内进行烧结，制得海绵砖。
优选的，步骤S1中，以质量分数计，脱水污泥占35～70%、淤泥10～50%、水泥3～10%、水玻璃1～5%。
进一步的，所述脱水污泥的湿基含水率为60～85%;所述淤泥的含水率为45～65%，粘粒(粒径小于5μm)含量大于30%，在搅拌前排除淤泥中大颗粒杂物。
进一步的，所述水泥为普通硅酸盐水泥，标号为OPC32.5;或者采用快硬硫铝酸盐水泥。
优选的，步骤S1中采用两次搅拌法，污泥、淤泥、水泥三种混合材料的搅拌速度为300～500r/min，搅拌时间为5～10min;加入水玻璃后的搅拌速度不变，搅拌时间为10～15min。
优选的，步骤S3中生坯在室温下的养护时间为3天，干燥温度为90～105℃，干燥时间为8～12h。
优选的，步骤S4中烧结温度为1050℃，烧结时间为6～9h。
优选的，步骤S4制得的所述海绵砖孔隙率为40～60%，渗透系数为1.2×10-2～6.2×10-2cm/s。
本发明的有益效果在于：
1)、本方法使用污泥和淤泥通过添加在高温下能够保证强度的水泥、水玻璃作为胶结材料，烧制成适用于海面城市建设的新型铺地砖，即海绵砖;保证海绵砖既具有很大的孔隙率又保证很高的强度。污泥中含有大量的有机质，在焙烧过程中，有机质灼烧，生成自然的多孔隙通道，有利于海绵砖孔隙通道的形成;制得的海绵砖渗透系数为10-2cm/s数量级，达到作为透水砖GB/T25993-2010《透水路面砖和透水路面板》B级透水等级要求。
2)、现有技术中一般污泥、淤泥制砖，均须干化或较大程度的降低含水率，以免在烧制过程中出现体积收缩或龟裂;而在本发明中利用水泥和水玻璃作为硬化材料，无需对淤泥或污泥进行前期干化处理(脱水污泥的湿基含水率为60～85%，即为一般城市生活污水厂污泥处理后的含水率范围;河湖淤泥的含水率为45～65%，为一般淤泥疏浚出的含水率)范围能够明显改善海绵砖的强度和硬度，砖块表面平整，无明显缺陷。
3)、本发明利用污水厂污泥和淤泥作为烧制海绵砖的主要材料，均属于废物利用，不仅能够节约资源，同时可以部分解决生活污水厂污泥的去处和河湖疏浚淤泥的处理。
4)综上所述，本发明所烧制的海绵砖，孔隙大，透水性好，利于降雨排涝、增加大气与地面的热交换;本海绵砖的原料，无需前处理，步骤工艺简单;采用水泥、水玻璃的二次掺入搅拌工艺，可以明显提高海绵砖的强度，满足作为人行道用砖的强度需求;本海绵砖所采用的主原料污泥、淤泥均属于量大需处理的废弃物，从而本发明为废弃物处理提供了新的途径，并且降低了制砖成本。
