申请日2010.05.10
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C04B33/132; C04B35/622; C04B35/00
摘要
本发明涉及一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖及其制造方法，其特征在于它采用印染污泥、基础废泥渣、炉渣、垃圾灰渣、氧化钙、硫酸钙、碳酸钠、硼酸、硫酸亚铁、硫酸镁、Li高分子重金属捕集剂和水等为原料，经混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20-30MPa的压力下制成印染污泥轻质环保砖坯，再将成型经自然干燥后的轻质环保砖坯用电瓶车送进轮窑进行焙烧，经焙烧后制成轻质环保砖产品，用本发明原料还可制成不同规格的空心砌块和人行道路砖，该产品具有重量轻，強度高，无污染，成本低，效益好的优点及效果。
权利要求书
1.一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖，其特征在于它由下 述重量配比的原料制成：
所述的印染污泥粉料是纺织印染厂在生产纺织印染过程中产生 的工业废水和工厂内生活区排放的生活污水，经过污水处理后产生的 污泥，经过脱水、除臭、消毒、干燥、螯合处理后，再经轮碾分选后 制成粒径为小于3mm的粉料;
所述的基础废泥渣粉料是城市住宅建设工程在施工过程中挖基 础及地下停车场时排放的废弃泥渣和市政建设工程在施工过程中排 放的泥砂石固体废弃物，经过分选、破碎、粉碎、筛分、干燥，再经 轮碾分选后制成粒径为小于2mm的粉料;
所述的炉渣粉料是各种类型的煤炭锅炉燃烧后排出的废渣，经过 破碎、分选、粉碎、磁选去除废金属后制成粒径为小于3mm的粉料;
所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾经过焚烧发电后排出的废渣，经 过分选、粉碎、磁选去除废金属后制成粒径为小于3mm的粉料。
2.根据权利要求1所述的一种用印染污泥生产的烧结轻质环保 砖的制造方法，其特征在于它按下述步骤进行：
(a)将30～45重量份的印染污泥粉料、25～35重量份的基础 废泥渣粉料、15～25重量份的炉渣粉料、15～25重量份的垃圾灰渣 粉料、10～20重量份的氧化钙、5～8重量份的硫酸钙、1.5～2.5重 量份的碳酸钠、1.5～2.5重量份的硼酸、1～2重量份的硫酸亚铁、4～ 8重量份的硫酸镁、0.5～0.8重量份的Li高分子重金属捕集剂和13～ 22重量份的水为原料，采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真 空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20～30Mpa的压 力下制造成型的印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥，
(b)再将成型经自然干燥后的印染污泥轻质环保砖坯在轮窑进 行焙烧制成印染污泥烧结轻质环保砖产品。
3.根据权利要求1所述的一种用印染污泥生产的烧结轻质环保 砖或根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于它所述的氧化钙和 硫酸钙的粉碎粒径为小于0.2mm的粉料。
说明书
一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖，具体地说它 是以纺织印染厂的污泥，经过脱水后的干泥粉和基础废泥沙为主要原 料生产的烧结轻质环保砖，属废物处理领域。
本发明还涉及该烧结轻质环保砖的制造方法。
背景技术
印染污泥是纺织印染厂在纺织生产印染过程中产生的工业废水 和厂内生活区排放的生活污水，经过处理后分离出来的固体废弃物， 印染污泥的成分来源均比较复杂，其中含有大量的镉、汞、铅、铬、 砷、镍、锌、铜、氰化物、病原菌、寄生虫卵、有机污染物等重金属 元素及有毒有害物质，属于国家规定的危险固体废弃物之一。随着我 国工业生产和经济的高速发展，纺织印染企业数量逐年增多，规模越 来越大，印染工业废水和员工生活区的生活污水的排放量日益增多， 印染污泥的产生量也迅速增加。大量积累的印染污泥，不仅将占用大 量的土地，而且其中的有害成分如重金属;铜、铬、砷、汞、镉、铅、 镍、锌等，病原菌、寄生虫卵、有机污染物及臭气将成为影响城市环 境卫生的一大公害，各级政府及有关部门都在积极寻找有效的处理技 术，目前我国对印染污泥的处理方法，主要是采用填埋方法进行处理， 以减少对环境的污染。但是，印染污泥的成分比较复杂，含水率高， 特别是重金属，若未经处理直接填埋，将会污染土壤和地下水资源， 容易产生二次污染，对环境造成严重危害。长期填埋需要占用大量的 土地资源，如何妥善科学地对印染污泥进行处理处置，使其达到减量 化、稳定化、无害化和资源化，已成为中国乃至全世界环境界的科技 人员广泛关注的一大研究课题之一。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述存在的问题而提供一种用印染污 泥生产的烧结轻质环保砖，从而解决了印染污泥对环境的污染，还解 决了印染污泥的资源化再生利用，并变废为宝，化害为益， 实现了固体废弃物的资源良性循环利用。
本发明还提供印染污泥烧结轻质环保砖的制造方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖，它由下述重量配比的原 料制成：
所述的印染污泥粉料是纺织印染厂在纺织生产印染过程中产生 的工业废水和工厂内生活区排放的生活污水，经过处理后分离出来的 固体废弃物。经过脱水、除臭、消毒、干燥、螯合处理，再经轮碾分 选后制成粒径为小于3mm的粉料;
所述的基础废泥渣粉料是城市住宅建设工程在挖基础和地下停 车场的施工过程中产生的废泥渣及市政建设工程在施工过程中排放 的泥沙石固体废弃物，经过分选、破碎、粉碎、筛分、干燥，再经轮 碾分选后制成粒径为小于2mm的粉料;
所述的炉渣粉料是各种类型的煤炭锅炉燃烧后排出的废渣，经过 破碎、分选、粉碎、磁选去除废金属后制成粒径为小于3mm的粉料;
所述的垃圾灰渣粉料是生活垃圾经过焚烧发电后排出的废渣，经 过分选、粉碎、磁选去除废金属后制成粒径为小于3mm的粉料。
一种用印染污泥生产的烧结轻质环保砖的制造方法，它按下述步 骤进行：
(a)将30～45重量份的印染污泥粉料、25～35重量份的基础 废泥渣粉料、15～25重量份的炉渣粉料、15～25重量份的垃圾灰渣 粉料、10～20重量份的氧化钙、5～8重量份的硫酸钙、1.5～2.5重 量份的碳酸钠、1.5～2.5重量份的硼酸、1～2重量份的硫酸亚铁、4～ 8重量份的硫酸镁、0.5～0.8重量份的Li高分子重金属捕集剂和13～ 22重量份的水混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机 挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20～30Mpa的压力下制造 成型的印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥。
(b)再将成型经自然干燥后的印染污泥轻质环保砖坯用轮窑进行 焙烧制成印染污泥轻质环保砖产品。
所述的氧化钙和硫酸钙其粉碎粒径为0.2mm。
本发明采用印染污泥、基础废泥渣、炉渣、垃圾灰渣、为轻质环 保砖的主要原料，利用氧化钙、硫酸钙作为固化剂，利用炉渣和垃圾 灰渣作为环保砖的内燃原料，是因为炉渣和垃圾灰渣本身含有一定量 的固定炭和挥发分，一般为20%～30%，其发热量为1300～ 2500KJ/kg;能够燃烧，即节约能源，又保护环境。符合国家节能减 排、发展低碳经济的技术要求。与氧化钙、硫酸钙、碳酸钠、硼酸、 Li高分子重金属捕集剂等化学原料混合制造成印染污泥轻质环保砖 坯，利用轮窑进行焙烧。用硫酸亚铁为还原剂，硫酸镁为硫酸亚铁的 保持剂，可使污泥中的臭气充分分解，达到迅速除臭的目的。
所述的炉渣粉料是各种类型的煤炭经过锅炉燃烧后排出的废渣， 其中含有一定量的固定炭和挥发分，可作为印染污泥烧结轻质环保砖 的内燃原料，所述的垃圾灰渣粉料，是生活垃圾经焚烧发电后排出的 废渣，其中含有一定量的固定炭和挥发分，可以作为印染污泥烧结轻 质环保砖的内燃原料;
本发明的印染污泥烧结轻质环保砖的制造方法，是将印染污泥粉 料采用Li高分子重金属捕集剂对其进行螯合处理，使印染污泥达到 强化化学稳定化，使重金属元素被捕集，生成交联网状结构的鳌合物， 实现了印染污泥的高效稳定化。与基础废泥渣粉料、炉渣粉料、垃圾 灰渣粉料、氧化钙、硫酸钙、碳酸钠、硼酸、硫酸亚铁、硫酸镁和水 混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条 型，经切坯机切割成型，在20～30Mpa的压力下制成印染污泥轻质 环保砖坯，进行自然干燥7天后。再将成型后经自然干燥的印染污泥 轻质环保砖坯用电瓶车送进轮窑进行焙烧，经焙烧后制成印染污泥烧 结轻质环保砖产品。从而解决了印染污泥重金属含量高处理难的问 题，实现了印染污泥的资源化再生利用，以减少对自然环境的污染。
用本发明的原料还可制成不同规格的空心砌块和人行道砖。
按照本发明技术生产的印染污泥烧结轻质环保砖，经國家规定的 有关建筑材料质量检测部门检验，各项技术指标均达到圈家规定的建 筑墙体材料标准要求。
经广东省建材科学研究院建材产品质量检验中心检测结果如下：
印染污泥轻质环保实心砖检测：依据广州市建委文件：穗建筑 (2002)15号文和GB13545-2003标准。规格：240x115x53mm。
a)抗压强度：10块平均值：14.23Mpa，单块最小值：11.06Mpa。
b)抗折強度：平均值：3.5Mpa，单块最小值：3.0Mpa。
C)吸水率18.8%。
d)体积密度为：1532Kg/m3。
e)放射性：内照射：0.10、外照射：0.53，优于国家标准。检验 依据：GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》
印染污泥空心砌块的检验依据：GB/T15229-2002，规格为： 390mm×190mm×190mm，抗压强度平均值为：8.3Mpa，单块最小 值为：7.2Mpa，干燥表观密度为：1022Kg/m3，干缩率为：0.023%， 均优于國家规定的5.0级的标准。
由于采取上述技术方案本发明技术与已有技术相比较具有如下 优点及效果：
a)本发明的印染污泥烧结轻质环保砖，在高温焙烧过程中将印 染污泥含有毒重金属都封存在砖坯中，还杀死了所有有害细菌，避免 了二次污染。而且砖没有异味孔隙多，具有一定的隔声、隔热效果等; 由于印染污泥、炉渣、垃圾灰渣的相对密度比粘土小，因此，每一块 轻质环保砖比粘土实心砖要轻0.7kg以上，而制成空心砌块比石粉水 泥砌块要轻35%以上。因此能够减轻建筑物的自重和延长高层楼房的 使用寿命;
b)生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳 经济和循环经济政策及國务院66号文“关于大力发展节能、节地、 节水、节材、利废、保温、隔热等新型建筑墙体材料”要求精神，且 投资少、見效快、成本低、效益好，适合各级办厂;
c)利用印染污泥、炉渣、垃圾灰渣制砖替代传统的实心粘土砖， 为绿色、环保、节能建材，有广泛的发展前景;
d)采用印染污泥垃圾灰渣和炉渣作为轻质环保砖的内燃焙烧原 料，可充分利用印染污泥垃圾灰渣和炉渣等可燃性工业废料，节约能 源降低成本，又减少环境污染。还可加快轮窑的焙烧速度，加速轮窑 周转，提高成品的质量和产量。缩短坯体干燥周期，减轻成品砖的表 观密度。减少导热系数和热损失，提高隔热保温能力;提高效益。
e)解决了印染污泥、垃圾灰渣和炉渣在填埋过程中需要占用大 量的土地资源和容易造成二次污染的难题，既保护了环境，又节约了 土地，使印染污泥的资源再生利用率达到100%。
具体实施方式：
实施例1
将纺织印染厂在纺织生产、印染过程中产生的工业废水和工厂内 生活区排放的生活污水，经过处理后分离出来的印染污泥，经脱水、 除臭、消毒、干燥、螯合处理，再经轮碾分选后制成粒径为小于3mm 的污泥粉料;
将城市住宅建设工程在挖基础和地下停车场的施工过程中产生 的废泥沙及市政建设工程在施工过程中排放的泥沙石固体废弃物，经 过分选、破碎、粉碎、筛分，再经轮碾分选后制成粒径为小于2mm 的基础废泥渣粉料;
将各种类型的煤炭经过锅炉燃烧后排出的废渣，经过破碎、分选、 粉碎、磁选去除废金属后制成粒径为小于3mm的炉渣粉料;
将生活垃圾经焚烧发电后排出的废渣，经过分选、粉碎、磁选去 除废金属后其粉碎粒径为小于3mm的垃圾灰渣粉料;
取上述制备的印染污泥粉料30kg、基础废泥渣粉料25kg、炉渣 粉料15kg、垃圾灰渣粉料15kg、粒径为0.2mm的氧化钙10kg、硫酸 钙5kg、碳酸钠1.5kg、硼酸1.5kg、硫酸亚铁1kg、硫酸镁4kg、Li 高分子重金属鳌合剂0.5kg和水13kg，将上述原料混合采用双轴搅拌 机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成 型，在28Mpa的压力下制成印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7 天后，再将成型后经自然干燥的轻质环保砖坯用电瓶车送进轮窑进行 焙烧，经焙烧后制成印染污泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均抗压 強度为：14.23Mpa，抗折强度为：3.5Mpa。吸水率18.8%，体积密度 1532kg/m3，放射性：内照射0.10，外照射0.53，均达到国家标准要 求。
实施例2
取实施例1的印染污泥粉料35kg、基础废泥渣粉料28kg、炉渣 粉料18kg、垃圾灰渣粉料18kg、粒径为0.2mm的氧化钙13kg、硫酸 钙6kg、碳酸钠1.8kg、硼酸1.8kg、硫酸亚铁1.2kg、硫酸镁5kg、Li 高分子重金属捕集剂0.6kg和水15kg，将上述原料混合采用双轴搅拌 机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成 型，在23Mpa的压力下制成印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7 天后，再将成型后经自然干燥的印染污泥环保砖坯用电瓶车送进轮窑 进行焙烧，经焙烧后制成印染污泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均 抗压強度为：12Mpa，抗折強度为：3.0Mpa。
实施例3
取实施例1印染污泥粉料45kg、基础废泥渣粉料35kg、炉渣粉 料25kg、垃圾灰渣粉料25kg、粒径为0.2mm的氧化钙20kg、硫酸钙 8kg、碳酸钠2.5kg、硼酸2.5kg、硫酸亚铁2kg、硫酸镁8kg、Li高分 子重金属捕集剂0.8kg和水22kg，将上述原料混合搅拌呈潮湿状后用 机械振动挤压成型，在30Mpa的压力下制成印染污泥轻质空心砌块， 进行自然干燥7天后，再将成型后经自然干燥的印染污泥轻质空心砌 块用电瓶车送进轮窑进行焙烧，经焙烧后制成印染污泥轻质空心砌块 产品。经检测平均抗压强度为：8.3Mpa，单块最小值为：7.2Mpa，干 燥表观密度为：1022kg/m3，干缩率为：0.023%，均优于国家规定的 5.0级的标准。
实施例4
取实施例1的印染污泥粉料40kg、基础废泥渣粉料30kg、炉渣 粉料20kg、垃圾灰渣粉料21kg、粒径为0.2mm的氧化钙15kg、硫酸 钙7kg、碳酸钠2kg、硼酸2kg、硫酸亚铁1.5kg、硫酸镁6kg、Li高 分子重金属捕集剂0.7kg和水18kg，将上述原料混合采用双轴搅拌机 搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成 型，在25Mpa的压力下制成印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7 天后，再将成型后经自然干燥的印染污泥环保砖坯用电瓶车送进轮窑 进行焙烧，经焙烧后制成印染污泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均 抗压強度为：13Mpa，抗折強度为：3Mpa。
实施例5
取实施例1的印染污泥粉料38kg、基础废泥渣粉料33kg、炉渣 粉料22kg、垃圾灰渣粉料23kg、粒径为0.2mm的氧化钙18kg、硫酸 钙8kg、碳酸钠2.3kg、硼酸2.3kg、硫酸亚铁1.8kg、硫酸镁7kg、Li 高分子重金属捕集剂0.6kg和水20kg，将上述原料混合采用双轴搅拌 机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成 型，在28Mpa的压力下制成印染污泥轻质环保砖坯，进行自然干燥7 天后，再将成型后经自然干燥的印染污泥环保砖坯用电瓶车送进轮窑 进行焙烧，经焙烧后制成印染污泥烧结轻质环保砖产品。经检测平均 抗压強度为：14Mpa，抗折強度为：3.5Mpa。
