申请日2013.05.27
公开(公告)日2014.12.03
IPC分类号C04B28/00; C04B7/26
摘要
本发明涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，包括以下步骤：将生活污水污泥在搅拌机中与石膏粉搅拌均匀制成灰石膏并制成灰石膏颗粒;灰石膏颗粒在远红外高温炉高温干化;将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按比例混合并搅拌均匀;混合料粉碎碾磨并筛选制成水泥;上述步骤制成的水泥与黄砂按比例加水搅拌均匀;将混合好的料切块成型制成砖坯，砖坯蒸汽烘干，在常温下养护制成水泥道路砖。本发明将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖，道路砖强度高，耐久性好，实现城市生活污水污泥的有效利用，减轻城市生活污水污泥对环境带来的二次污染，达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。
权利要求书
1.一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将含水率为85~95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中，并向搅拌机中加入污泥重量45~55%的石膏粉，搅拌均匀制成灰石膏，并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化，冷却后送入储料仓;
3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;
矿渣 3~10%
水泥熟料 40~60%
粉煤灰 3~10%
灰石膏颗粒 30~40%;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨，经820~850目筛网筛选，制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1：1.5~2的比例加入搅拌机中，加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯，砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干，烘干温度90~100℃，压力0.04~0.08MPa，蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天，制成水泥道路砖。
2.按照权利要求1所述的利用城市生活污水 污泥生产水泥道路砖的方法，其特征在于：所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为：
矿渣 8%
水泥熟料 50%
粉煤灰 7%
灰石膏颗粒 35%。
3.按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，其特征在于：所述高温干化的温度在800°C~900°C之间。
4.按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道道路砖的方法，其特征在于：所述灰石膏颗粒的粒径在10~40毫米。
说明书
利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废物制造水泥制品的方法，尤其是涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市生活污水的排放量越来越大，污水处理能力以及污水处理率也在不断提高，污水处理厂的生活污水污泥产量也不断随之增长，污泥作为污水处理的副产品，如果不及时处理将造成严重的二次污染。由于污泥产量较大，含水率高，含有大量有机质、病菌、寄生虫及重金属等，如果处理处置不当，会给环境带来严重的二次污染。填埋、污泥堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式已经无法满足城市污水厂污泥的处理，污泥的资源化利用成为污泥彻底根治的最有效途径，所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化，最终达到资源化利用成为国内外研究的热点。目前虽然已有一些文献公开利用城市污泥生产水泥及水泥制品的方法，但实施还存在各种问题。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，道路砖强度高，耐久性好，实现城市生活污水污泥的有效利用，减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染，达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，包括以下步骤：
1)将含水率为85~95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中，并向搅拌机中加入污泥重量45~55%的石膏粉，搅拌均匀制成灰石膏，并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化，冷却后送入储料仓;
3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;
矿渣 3~10%
水泥熟料 40~60%
粉煤灰 3~10%
灰石膏颗粒 30~40%;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨，经820~850目筛网筛选，制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1：1.5~2的比例加入搅拌机中，加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯，砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干，烘干温度90~100℃，压力0.04~0.08MPa，蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天，制成水泥道路砖。
进一步的：
所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为：
矿渣 8%
水泥熟料 50%
粉煤灰 7%
灰石膏颗粒 35%。
所述高温干化的温度在800°C~900°C之间。
所述灰石膏颗粒的粒径在10~40毫米。
本发明的技术方案中，石膏粉的作用一是为含水量较高的污泥起到固化作用;二是作为填充剂为生产出的水泥提供一定的机械强度，采用大量的石膏粉，可省略预脱水工序，同时增加石膏的含量，可增强道路砖的机械强度;在高温干化过程中，远红外高温杀灭污泥中的微生物、寄生虫及病原体，并消除污泥中的臭味;加入矿渣 、水泥熟料、粉煤灰等原料确保生产出水泥的物理性能及机械强度;灰石膏颗粒的粒径控制在10~40毫米之间，确保高温干化的效率及干化效果。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法，将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖，道路砖强度高，耐久性好，实现城市生活污水污泥的有效利用，减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染，达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤：
1)将500公斤含水率为85%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中，并向搅拌机中加入225公斤的石膏粉，搅拌均匀制成灰石膏，并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒，灰石膏颗粒的粒径在25~30毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化，干化的温度为800°C，冷却后送入储料仓;
3)将350公斤灰石膏颗粒与80公斤矿渣、500公斤水泥熟料、70公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨，经820~850目筛网筛选，制成水泥。
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1：1.5的比例加入搅拌机中，加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯，砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干，烘干温度90℃、压力0.08MPa，蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天，制成水泥道路砖。
实施例2、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤：
1)将500公斤含水率为90%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中，并向搅拌机中加入250公斤的石膏粉，搅拌均匀制成灰石膏，并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒，灰石膏颗粒的粒径为15~20毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化，干化的温度为890°C，冷却后送入储料仓;
3)将300公斤灰石膏颗粒与90公斤矿渣、570公斤水泥熟料、40公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨，经820~850目筛网筛选，制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1：1.75的比例加入搅拌机中，加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯，砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干，烘干温度95℃、压力0.06MPa，蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天，制成水泥道路砖。
实施例3、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤：
1)将500公斤含水率为95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中，并向搅拌机中加入275公斤的石膏粉，搅拌均匀制成灰石膏，并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒，灰石膏颗粒的粒径在30~35毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化，干化的温度为850°C，冷却后送入储料仓;
3)将390公斤灰石膏颗粒与50公斤矿渣、470公斤水泥熟料、90公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨，经820~850目筛网筛选，制成水泥。
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1：2的比例加入搅拌机中，加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯，砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干，烘干温度100℃、压力0.04MPa，蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天，制成水泥道路砖。
