生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法

文档序号:2014926阅读:643来源:国知局
专利名称:生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法
技术领域
本发明涉及一种建筑垃圾和经过生物干化污泥再利用的技术。

背景技术
随着我国基础设施的不断发展,特别在城市,建筑垃圾的产生量正与日俱增。目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%-40%。然而,绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,露天堆放或填埋,耗用大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费、并造成资源的浪费和一定程度的污染。
市政污泥是城市污水处理厂在污水处理过程中产生的固体废物,由于其含有大量有机质及氮、磷、钾等营养物质,又有超标重金属、病原微生物等,所以如处理不善将会造成严重的二次污染。我国目前已建成运转的城市污水处理厂有400余座,日处理能力2534万m3,污泥的产量在1.14万m3/d和1.90万m3/d(以含水率80%计)之间,其中仍有13.79%的污泥没有经过任何处理。比较成熟的工艺一般采用干化、填埋、焚烧及农用。现在大部分剩余污泥采用填埋处理,随着城市发展,城市生活垃圾的量和污水厂产生的污泥都在不断增加,以填埋城市生活垃圾为主的卫生填埋场的填埋空间日益紧张,已经无法承受填埋城市污泥的负担,同时填埋污泥也会加重卫生填埋场地下水污染风险,污泥填埋处置受到限制。
也有采用污泥为原料制砖的技术,但目前的污泥制砖技术,大多直接采用未经干化处理或只经过机械干化的污泥作为制砖原料。污水处理厂的剩余污泥中含有大量的有机物、重金属、盐类、病原微生物和寄生虫卵,而且未经发酵的污泥散发臭味。若不对其进行生物干化处理,滞留在砖体内,会影响砖体质量和适用范围。
未经生物干化的污泥中有机质含量高,在烧砖过程中会产生大量气体,砖体表面会出现气泡,砖体内会产生空洞,影响砖的表观效果和质量。污泥经过生物干化后作为制砖原料,它优于混进有机垃圾的无机垃圾,其腐殖质燃烧后,在砖内不会留下空洞或气泡,对砖的强度影响极小。同时,砖体具有一定的热值和可塑性,有利于烧砖工艺的后续进行。


发明内容
本发明的目的在于提供一种生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,以期将生物干化应用到烧砖技术中,提高烧砖质量以及应用范围。
为实现上述目的,本发明提供的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,以建筑垃圾和含水率为35~40%的生物干化污泥为原料,分别研磨成1~4mm的粗颗料、0.5~1mm的中颗料和0.1~0.5mm的细颗料,加水混均,压制成形,干燥后于920~1000℃焙烧; 建筑垃圾、生物干化污泥与水的重量百分比为 建筑垃圾35~45%,优选40%。
生物干化后污泥45~55%,优选50%。
水分5~10%,优选10%。
粗颗粒、中颗粒和细颗粒的重量比为6~8∶0.5~1.5∶1.5~2.5。优选7∶1∶2。
所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,建筑垃圾为房屋拆掉的砖、瓦块、混凝土以及基础施工的原生土。
所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,干燥温度为常温~100℃。
本发明提供的方法,采用以上两种建筑垃圾和污泥,被人们认为的“废物”为原料,进行合理的处理,再经过合理配比,进行烧砖的技术。既是对资源的再生利用,又保护了环境,减少了二次污染。



图1是本发明的工艺流程图。

具体实施例方式 本发明采用的原料之一为经过生物干化后含水率为35~40%的污泥。
生物干化是一种新型的干化技术。是利用高温好氧发酵技术将含水率为60%的干化污泥、菌种、添加剂(粉煤灰)等进行混合,使混合后的物料含水率为55%左右,然后通过发酵、翻堆、搅拌使物料稳定,含水率降至35%左右,有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子,使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。污泥干化过程不产生甲烷等厌氧气体,产生较小的臭味,由于持续高温,可以杀死病原体和杂草种子,彻底使污泥无害化。
经过生物干化作用的污泥其成分与烧砖所需粘土的成分相当,能够替代部分粘土作为烧砖原料。同时,生物干化作用能够大大降低污泥密度,提高空隙率,并且能够起到较好的隔热保温效果。
生物干化后污泥原料的主要优点是处置污泥量大、可部分替代外加煤,降低污泥处置成本。制砖过程中污泥在焙烧阶段实现焚烧处理,彻底氧化分解有机物、形成稳定金属氧化物。由于污泥热值接近3000Kal/kg,干污泥制砖可以充分利用污泥中潜在热值,节约制砖成本。
本发明所选用的建筑垃圾为改造房屋拆掉砖混结构的砖、瓦块、混凝土以及基础施工的原生土等。其成分中大多数虽都为无机成分,但对其进行适当的粉碎、筛选、混合后,能够很好地起到支撑骨架的作用。
污泥采用污水处理厂的剩余污泥,要求其出厂污泥含水率小于65%,以保证后续处理的顺利进行,不仅解决了污水处理厂污泥销纳问题,烧砖工程还会有一定的创收。建筑垃圾和污泥进行一定的预处理后,进行混合制砖, 建筑垃圾必须先进行分选,采用人工分选和机械分拣相结合。
首先经过人工分拣,大块铁件、其它金属及可回收物基本进行回收,其所存的垃圾大多为硅砂主体的混合物。对建筑垃圾进行破碎和粉碎,并按照粒径对建筑垃圾和生物干化后的污泥进行分级。由于对单一颗粒不能达到紧密堆积,应采用多组分可达到紧密堆积。较细颗粒的数量,应足够填充于紧密排列的颗粒构成的间隙之中。该工艺将颗粒粒径范围按如下设定1~4mm的粗颗料、0.5~1mm的中颗料和0.1~0.5mm的细颗料,粗、中、细颗粒的加入量按重量比计,分别为6~8∶0.5~1.5∶1.5~2.5。
请参阅图1。本发明提供的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其流程为 将生物干化后含水率为35-40%的污泥与建筑垃圾分别研磨,筛选出粒径为1~4mm的粗颗粒,0.5~1mm的中颗粒和0.1~0.5mm的细颗粒。
按下述重量百分比输送到大型搅拌机混合 建筑垃圾35~45%、生物干化污泥45~55%及水份5~10%;其中建筑垃圾和生物干化污泥的粗、中、细颗粒的重量比为6~8∶0.5~1.5∶1.5~2.5。
混合后进行陈化,陈化时间为24小时。陈化后进入成型阶段,按常规烧砖方法进行。
实施例1 生物干化后的污泥400吨送入制砖车间,污泥含水率为35%。同时与320吨旧房改造拆掉砖混结构的砖瓦进行混合,经研磨机磨细、筛分,粗颗粒∶中颗粒∶细颗粒的重量比为7∶1∶2,加水80吨,混合均匀,混合后含水率20%;成型挤出压力1.9~2.2MPa,压制成形后经过在低温下(100℃)干燥20-24小时,成型含水率18%;870~920℃焙烧,制成25mm×15mm×10mm的普通砖,其抗压强度为7.7MPa,砖含水率4%,符合普通砖的要求。测试结果见表1。
实施例2 生物干化后的污泥300吨送入制砖车间,污泥含水率为40%。建筑垃圾240吨,其主要来源为砖瓦及基础施工的原生土。经研磨机磨细、筛分,粗颗粒∶中颗粒∶细颗粒的重量比为7∶1∶2,同时加入水50吨。混合压制成形后经过在低温下(100℃)干燥和高温烧结制成污泥砖,焙烧温度在920~1000℃之间,制成240×115×90的空心砖,其抗压强度为8.0Mpa,符合空心砖的要求,属合格产品。测试结果见表1。
表1产品测试结果
由表1可知,采用本发明制砖,不仅能够达到废物利用的目的,而且产品达到了砖体的各种指标,为合格产品。
本发明的产品经国家墙体屋面材料质检中心检测,其多孔砖和标准砖分别符合JC943-2004及NY/T671-2003标准要求,而且没有放射性污染,可以放心地应用到建筑工程中去。另外对该产品的性能分析,容重和吸水率方面均优于普通混凝土多孔砖和标准砖。其生产方式使原料的结构性能没有发生变化,这种产品的容重和吸水率介于烧结制品和非烧结制品中间。所以在使用中其干缩性、导热系数比一般的混凝土制品要小。这对于建筑工程的使用和施工都是十分有利的。
权利要求
1、一种生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,以建筑垃圾和含水率为35~40%的生物干化污泥为原料,分别研磨成1~4mm的粗颗料、0.5~1mm的中颗料和0.1~0.5mm的细颗料,加水混均,压制成形,干燥后于920~1000℃焙烧;其中
建筑垃圾、生物干化污泥与水的重量百分比为
建筑垃圾35~45%;
生物干化后污泥45~55%;
水分5~10%;
粗颗粒、中颗粒和细颗粒的重量比为6~8∶0.5~1.5∶1.5~2.5。
2、如权利要求1所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,建筑垃圾为房屋拆掉的砖、瓦块、混凝土以及基础施工的原生土。
3、如权利要求1所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,干燥温度为常温~100℃。
4、如权利要求1所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,建筑垃圾、生物干化污泥与水的重量百分比为
建筑垃圾40%;
生物干化后污泥50%;
水分10%。
5、如权利要求1所述的生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,其中,粗颗粒、中颗粒和细颗粒的重量比为7∶1∶2。
全文摘要
一种生物干化污泥与建筑垃圾混合烧砖方法,以建筑垃圾和含水率为35~40%的生物干化污泥为原料,分别研磨成1~4mm的粗颗料、0.5~1mm的中颗料和0.1~0.5mm的细颗料,加水混均,压制成形,干燥后于920~1000℃焙烧;建筑垃圾、生物干化污泥与水的重量百分比为建筑垃圾35~45%;生物干化后污泥45~55%;水分5~10%;粗颗粒、中颗粒和细颗粒的重量比为6~8∶0.5~1.5∶1.5~2.5。
文档编号C04B33/132GK101407407SQ20071017567
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者李英军, 席北斗, 姜永海, 婧 苏, 玲 张 申请人:中国环境科学研究院
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1