专利名称：城市污泥砖及城市污泥砖的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种固体废弃物回收利用技术，具体地讲，是以城市污水处理 产生的污泥为主要原料制备出来的砖以及这种砖的制备方法。
技术背景在污水处理过程中会产生大量的污泥，特别是对于规模化的城市污水处理 系统，其主要采用生物处理拔术进行污水处理，处理后产生的污泥(简称城市 污泥)主要由微生物体以及同微生物体粘附在一起的矿物质和其他物质。目前 对于城市污泥的主要处理方式是焚烧，但焚烧不仅要有相应的焚烧系统，需要较大的投资和运行成本，而且其烟气还会形成对大气的污染；另外的一种处理 思路是先经过堆肥发酵消除其生物危害性，然后制成肥料或土壤改良剂等用于 农田，但由于这种技术实施起来比较麻烦，并且经济效益低，在实践中难以推 广。因此城市污泥的出路问题依然是困扰人们的一个重要问题，在城市污水处 理量不断增大的情况下，城市污泥的产量也会不断增多，急需要根据实际条件 开发出各种适宜的处理技术。 发明内容为克服现有技术的上述缺陷，本发明将城市污泥作为原料加以资源化利 用，不仅解决了城市污泥的出路问题，而且还替代了其他原料，有助于社会和 经济的可持续发展。本发明实现上述目的的技术方案是 一种城市污泥砖，其以城市污泥和页 岩粉为主要原料，经成型和烧制而成。原料中还可以添加三氧化二铝、三氧化二^^和/或氧化钙，以改善砖的性能。各种原料的配比范围是:城市污泥30份(重量份，下同)；页岩粉40-80 份，优选55 - 65份；三氧化二铝0 - 5份，优选2 - 4份；三氧化二铁0 - 4 份，优选1-3份；氧化钩0-8份，优选4-6份。一种城市污泥砖的制备方法，其以城市污泥和页岩粉为主要原料，并可添 加三氧化二铝、三氧化二铁和/或氧化钙，将各种原料加水混合后，制成半成 品的砖坯，将砖坯进行烘干和焙烧，形成砖的成品。所述原料包括城市泠泥30份；页岩粉40 - 80份，优选55 - 65份；三氧 化二铝0 - 5份，优选2 - 4份；三氧化二铁0 _ 4份，优选1 - 3份；氧化4丐0 -8份，优选4-6份。混合时的加水量为各种原料总量的18%-22% (重量比，下同)。优选挤压成型的方式制备砖坯。烘干可以在烘干房内进行，烘干温度可控制在50度-300度，不宜超过 300度。烘干后的砖坯含水量可控制在8% - 15%。焙烧可以在烧制窑内进行，窑内焙烧温度可控制在950度-1050度。 本发明的有益效果是:将城市污泥作为制砖的一种主要原料，不仅解决了 城市污泥的处理问题，而且替代了部分制砖原料，节省了城市污泥的处理费用， 节省了物质资源；由于城市踭泥中含有可燃成分，有利于提高焙烧效果，节省 焙烧费用；由于城市污泥的烧结性好，并与页岩粉混合使用，有利于提高砖的 质量；由于可添加适当的其他矿物成分，有利于进一步改善砖的性能。
具体实施方式
实施例1:原料为城市污泥30公斤，页岩粉60公斤，三氧化二铝3公斤，三氧 化二铁2公斤，氧化钙5公片，制备工艺为将各种原料投入搅拌机，并加入 18%-22%的水，经搅拌后送入挤压成型机，挤压成所需规格的半成品砖坯，再 送至烘干房在50度-300度下进行烘干，烘干成含水量8°/ -15%的干坯，再送 入烧制窑经过950度-1050度的培烧，制成污泥成品砖，成品砖颜色呈棕红 色，具有良好的抗折度和抗压度。根据实际条件，也可以采用其他设备或手段进行搅拌、挤压成型、烘干 和焙烧。实施例2:原料为城市污泥30公斤，页岩粉40公斤，三氧化二铁4公斤，制备 工艺同实施例1。 实施例3:原料为城市污泥30公斤，页岩粉80公斤，三氧化二铝5公斤，氧化 钙8^^斤，制备工艺同实施例l。 实施例4:原料为城市污泥30々斤，页岩粉55公斤，三氧化二铝4公斤，三氧 化二铁l公斤，氧化钙6公斤，制备工艺同实施例l。 实施例5:原料为城市污泥30公斤，页岩粉65公斤，三氧化二铝2公斤，三氧 化二铁3公斤，氧化4丐4公斤，制备工艺同实施例1 。 实施例6:原料为城市污泥30公斤，页岩粉60公斤，制备工艺同实施例l。 经检验，依据上述各实施例制备的砖，其强度平均值f均可达到12MPa以上。需要说明的是，所述城市污泥的含水量一般应控制在12%—下，页岩粉 的粒径一般应不超过IO目。由于污水处理厂产生城市污泥的含水量较高，一 般为.85%-90%左右，可以通过适宜于污泥烘干的烘干机将其烘干成含水量8% -12%的干污泥，原料中城市污泥的重量可以按该干污泥重量计算，对于页岩 石一般可以利用机械粉碎成10-12目的粉末状，形成所述的页岩粉。另外，还 可以根据砖的性能要求添加其他成分。
权利要求
1.一种城市污泥砖，其特征在于其以城市污泥和页岩粉为主要原料，经成型和烧制而成。
2. 如权利要求1所述的城市污泥砖，其特征在于在原料中还添加有三氧 化二铝、三氧化二^^和/或氧化钙。
3. 如权利要求2所述的城市污泥砖，其特征在于原料的配比范围是:城 市污泥30份；页岩粉40 - 80份；三氧化二铝0 - 5份；三氧化二铁0 - 4份； 氧化4丐0 - 8份。
4. 如权利要求3所述的城市污泥砖，其特征在于原料的配比范围是城 市污泥30份；页岩粉55 - 65份；三氧化二铝2 - 4份；三氧化二铁1 - 3份； 氧化钙4 - 6份。
5. 如权利要求2、 3或4所述的城市污泥砖，其特征在于所述城市.污泥 的含水量不超过12 % ，页岩粉的粒径不超过10目。
6. —种城市污泥砖的制备方法，其特征在于以城市污泥和页岩粉为主要 原料，并可添加三氧化二铝、三氧化二铁和/或氧化钙，将各种原料加水混合 后，制成半成品的砖坯，将砖坯进行烘干和焙烧，形成砖的成品。
7. 如权利要求6所述的城市污泥砖的制备方法，其特征在于原料的配比 范围是:城市污泥30份；页岩粉40 - 80份；三氧化二铝0 - 5份；三氧化二铁 0 - 4份；氧化钓0 - 8份。
8. 如权利要求7所述的城市污泥砖的制备方法，其特征在于原料的配比 范围是城市污泥30份；页岩粉55 - 65份；三氧化二铝2 - 4份；三氧化二 铁H份；氧化4丐4-6份。
9. 如权利要求6、 7或8所述的城市污泥砖的制备方法，其特征在于:混合时的加水量为各种原料总量的18%-22%;采用挤压成型的方式制备砖坯； 在烘干房内进行烘干，烘干温度控制在50度-300度，烘干后的砖坯含水量 控制在8°/ -15%;焙烧在烧制窑内进行，窑内焙烧温度控制在950度-1050 度。
10.如权利要求6、 7或8所述的城市污泥砖的制备方法，其特征在于将 污水处理厂产生的含水量较高的城市污泥烘干成含水量8% - 12%的干污泥，形 成所需的城市污泥，将页岩石粉碎成10-12目的粉末状，形成所需的页岩粉。
全文摘要
本发明涉及一种城市污泥砖，其以城市污泥和页岩粉为主要原料，经成型和烧制而成。各种原料的配比范围是城市污泥30份；页岩粉40-80份，优选55-65份；三氧化二铝0-5份，优选2-4份；三氧化二铁0-4份，优选1-3份；氧化钙0-8份，优选4-6份。本发明还涉及一种城市污泥砖的制备方法，其采用上述城市污泥砖的各种原料，将各种原料加水混合后，制成半成品的砖坯，将砖坯进行烘干和焙烧，形成砖的成品。本发明制备的砖的质量好，不仅解决了城市污泥的出路问题，而且还替代了其他原料，有助于社会和经济的可持续发展。
文档编号C04B33/13GK101219887SQ20081005715
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者张同辉, 李华兵 申请人:李华兵;张同辉