申请日2010.03.26
公开(公告)日2010.10.06
IPC分类号C04B30/00; C04B18/08; C04B18/30
摘要
本发明公开了一种污泥制自保湿砖的生产方法，以城市湿污泥、电厂粉煤灰、石料厂石粉及地下页岩为原料制备而成。其工艺流程如下：原料粉碎→配料→搅拌混合→陈化→强力搅拌→半硬塑真空挤出成型→切条→切坯→分坯→平码窑车→隧道人工干燥→隧道窑焙烧→人工卸车检验。本发明利用淤泥和页岩生产节能新型烧结墙体材料多孔砖及标砖，不仅技术上可行，而且还不产生二次污染，具有良好的经济效益和社会效益，比被焚烧等处理办法处理淤泥投资少、污染小、效益好，是城市水处理后淤泥综合利用的有效途径。
权利要求书
1.一种污泥制自保温砖的生产方法，其特征在于，以城市湿污泥、电厂粉煤灰、石料厂石粉及地下页岩为原料制备而成，具体包括以下步骤：
1)将粉煤灰与湿污泥按1∶1体积比搅拌成混合物;
2)将上述混合物按1∶2体积比加入石粉进行拌合并加入页岩调节其可塑性指数;
3)将2)得到的混合物经强力搅拌陈化后，再次进行搅拌与泥炼，经双级真空挤出、切坯、静停后进行烘干;
4)将3)得到的坯体干燥后进入烧成道焙烧;
5)采用慢降温法对4)中的烧成品进行降温;
6)产品检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿污泥的含水量为75wt%-85wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)得到的混合物的含水量为15wt%～18wt%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石粉粒径≤2mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干时采用饱合湿度先期加温法，即逐步降底烘干湿度，同时又逐步提高烘干温度，烘干温度为60-130℃，烘干时间为24-28小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙烧采用低温长烧法，烧成温度为950-1050℃。
说明书
一种污泥制自保温砖的生产方法
技术领域
本发明涉及一种污水淤泥制自保温砖的生产方法。
背景技术
水处理后的污水淤泥遍布全国大小城镇，其性能也有较大差异。页岩矿山原料在我国分布也非常广泛，是我国制砖原料的重要资源之一。淤泥能否与页岩混合生产烧结多孔砖及标砖，是非常有意义的研究课题。利用淤泥制砖，不仅消除污染，节约了堆放淤泥所需要的土地及填埋而产生的渗流液对环境的危害，保护了城市环境，而且可利用污泥中有机物本身的发热量，达到制砖节能、节水的目的，使废物再次利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种污泥制自保温砖的生产方法。利用淤泥和页岩生产节能新型烧结墙体材料多孔砖及标砖，不仅技术上可行，而且还不产生二次污染，具有良好的经济效益和社会效益，比被焚烧等处理办法处理淤泥投资少、污染小、效益好，是城市水处理后淤泥综合利用的有效途径。
本发明的污水淤泥制自保温砖的生产方法，以城市湿污泥、电厂粉煤灰、石料厂石粉及地下页岩为原料制备而成，具体包括以下步骤：
1)将粉煤灰与含水量75wt%～85wt%的湿污泥按1∶1体积比搅拌成混合物，以满足烧成品所需的热值及用水要求。
2)将上述混合物按1∶2体积比加入石粉进行拌合并加入少量(不定量)页岩调节其可塑性指数。由于石粉几乎没有塑性，无需加水，按此比例得到的混合物的含水在15wt%---18wt%间，符合制坯要求。石粉为主骨料掺入，以解决污泥拌合物挤压成型后的干燥收缩，控制坯体产生干燥裂缝影响产品质量。石粉粒径不大于2mm，以保证含钙石粉不出现石灰爆裂。以扩大其石粉应用范围。
3)将2)得到的混合物经强力搅拌陈化72小时后，再次进行搅拌与泥炼，经双级真空挤出、切坯、静停12小时后进行烘干，为防止烘干裂缝，烘干时采用饱合湿度先期加温办法逐步降底烘干湿度，同时又逐步提高烘干温度，以解决污泥拌合物收缩变形难题。烘干温度控制在60-130度，烘干时间为24-28小时。
4)将3)得到的坯体干燥后进入烧成道焙烧，由于污泥中有机物燃点低，为防止其在升温段燃烧，窑炉在升温段设计一中门控制其过早燃烧，以达到污泥热值的有效利用。烧结采用低温长烧法，烧成温度950-1050污泥中的重金属绝大部分被固定。
5)采用慢降温方法对4)中的烧成品进行降温，以防止其急剧冷却造成裂缝变形。
6)产品检测。测得该产品的强度符合MU15要求，质轻是普通页岩砖的70%左右，保温其传热系数为1.34W/m3左右，达到保温要求，且外观平整、美观。
相对于现有技术，本发明的污水淤泥制砖的生产方法在工艺方面具有如下改进：
一是利用淤泥生产的新型墙体材料多孔砖，由于半硬塑挤出成型含水率不得高于18%，因此，淤泥的含水量应控制在75wt-85wt%，页岩自然含水率小于8%才能满足成型要求。因此，需要污水处理厂提供含水量低于85%的淤泥，或者砖厂生产工艺上采取自然或机械脱水成为首要技术环节，大型存放场地或脱水机械成为首要解决的问题。
二是高含水率的淤泥与粉碎后的页岩均匀混合对设备的要求很高，混合不均匀，直接影响干燥焙烧质量，产品外观和强度难以保证，为此，本发明对现有设备进行了进一步的投资改造，使其满足了工艺的要求。
三是工业淤泥的燃点很低，约在350-400℃制砖环境中。在实际生产过程中，淤泥的热值在升温阶段大部分已经散失，在焙烧阶段就不能为烧制产品提供足够的有效热量，这样不但会导致环境污染，还会造成原料的浪费或者导致产品因缺少热量而不合格。为此，本发明通过反复的研究论证和实验，对窑炉的整体设计进行了进一步的投资改造，增加设备投入以及窑炉的有效长度，解决了这项技术难题，即在窑炉在升温段设计一中门控制其过早燃烧，以达到污泥热值的有效利用。
图2为本发明的烧制页岩砖的温度曲线图，其中虚线部分为改造前温度变化曲线)，7-12车位之间为窑炉重新改造部位，这样可以充分减少升温阶段淤泥因达到燃点燃烧而导致的热量流失问题。
四是淤泥烧制页岩砖的环保可行性。二恶英，俗称二恶因。属于氯代三环芳烃类化合物，是由200多种异构体、同系物等组成的混合体。其毒性比氰化钾要毒约100倍，比砒霜要毒约900倍。为毒性最强，非常稳定又难以分解的一级致癌物质。它还具有生殖毒性、免疫毒性及内分泌毒性。在对淤泥的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，塑料之类的含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二恶英。本发明对窑炉改造之后，淤泥在升温阶段前期不燃烧，后期迅速升温达到焙烧温度(1000℃)，这样既不会流失热量，又不会使污泥不完全燃烧而产生二恶英。具有很好的环保可行性。
