专利名称：一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法
一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法
技术领域：
本发明涉及一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法，更具体地说，涉及 一种用污水厂活性污泥经除臭以后，无三废排放条件下制造免烧砖的方法。
在现有技术中，随着环境保护事业的不断重视和发展，全国各地大量兴 建城市污水处理工厂，其副产物大量活性污泥的无害化、资源化问题则愈加 突出，到目前为止，还没有完全无害化地加以利用，现有活性污泥处理方法 中，如(1)泥泥填埋会污染地下水源；(2)污泥倒入海中会污染海域； (3)污泥焚烧处理费昂贵，废气会污染大气；(4)污泥发酵及干化制成 肥料，相对而言是一种较好的方法，但费时费力且存在重金属积累污染问题； (5)污泥与粘土混合烧制红砖，因烧制时产生大量恶臭有害气体，严重影 响周围地区的环境卫生；(6)其他的污泥处理方法，目前尚处于研究阶段。 以上所述的处理活性污泥的各种方法，均存在严重二次污染问题，因此，必 需采用简单易行的方法，在不产生二次污染的前提下、对活性污泥进行无害 化、资源化综合利用。
本发明旨在提供一种用污水厂活性污泥无害化制造免烧砖的方法，即采 用污泥为主组分，使污泥起填充料及部份胶凝材料的作用，用中细砂及细石 为骨料，用水泥作补充胶凝材料，再加入本发明的除臭剂、早强剂、速凝剂 和激发剂，经搅拌混合、成型、静养而制造免烧砖的方法。 为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案 (一)在污水厂付产的活性污泥中、加入过氧化钙(Ca02)粉剂作除臭剂， 经搅拌混合均匀后，过氧化钙生成的氧与较活泼的有机臭性气体起化合作 用，生成氧化物仍保留在溶液中；(二 )污泥本身含有聚丙烯酰胺粘合剂成分，可起到填充作用和胶凝作用，
再用普通硅酸盐水泥作补充胶凝材料；
(三) 用中细砂作细骨料；
(四) 用粒径小于5mm的细石块作大骨料；
(五) 用钛白粉厂的付产品硫酸亚铁(FeS04*7H20)与一縮二乙二醇[O (GH2CH2OH) 2]的混合物，作早强剂；
(六) 用燃煤锅炉的炉灰渣加上重质碳酸钠(Na2C03)和石灰石三种料混 合后进行煅烧，然后磨碎，用作速凝剂。
(七) 用过氧化钡(Ba02)粉料作激发剂。
(八) 污泥含水75% 82%，所需水全部来自污泥中，不需要再加水。 上述原料搅拌混合后去成型，然后静养、脱模、养护，即得免烧砖，使
污泥变成坚硬结实的硅酸盐水泥制品，像石决一样，不再有污染问题。
本发明的免烧砖制造方法，包括原料粉碎、过筛、计量、搅拌混合、成 型、静养、脱模、养护及性能检测。其具体制造过程为(1)用含水75% 82% (以下均为重量百分比)的活性污泥加入到强制式混凝土搅拌机中，活 性污泥的加入量为全部原料重量的25 45 %，开动搅拌机，在不断搅拌条 件下，依次加入下述物料(2)加入污泥干基重量比为1.5 3.2%的过氧化 钙粉料(3)加入强度等级为32.5 42.5的普通硅酸盐水泥(以下简称水 泥)，水泥加入量为全部原料重量的6 11%; (4)加入粒径为0.25 0.5mm 的中细砂，加入量为水泥重量的2.2 3.0倍；(5)加入粒径小于5mm的细 石块，加入量为水泥重量的3.3 4.3倍；(6)加入事先配置的早强剂用硫 酸亚铁55 75%和一縮二乙二醇25 45%的混合物作早强剂使用，早强剂的 加入量为全部原料重量的1.50 2.10%，加入至搅拌机中；(7)加入事先配置的速凝剂用燃煤炉灰渣(粉碎成40 80目)66 86%加入重质碳酸钠6 9%再加入石灰石(粉碎成40 80目)15 20%，三者混合后在1380 1410 。C下煅烧半小时，然后磨碎至40 80目作速凝剂使用，加入量为全部原料 重量的0.80 1.00%，加入至搅拌机中；(8)加入过氧化钡(40 80目)粉 剂，加入量为全部原料重量的0.040 0.060%; (9)上述原料加入完毕后， 再继续搅拌3 6分钟，然后送去QTJ3—35型砌块成型机中，按预先设计好 的产品尺寸，进行砌块成型，然后送至堆放场地，堆放整齐，静养一天后进 行脱模，再继续养护7 10天后进行码堆，经检测合格即为成品。在生产过 程中，如有破损砖时，可返回搅拌机中回收利用。
所制得的免烧砖产品，在建筑中一般用作非承重砌块使用，如框架填充 墙、间隔墙、围护墙等，本产品强度等级为MU1.5、 MU2.5、 MU3.5、 MU5.0、 MU7.5五个等级，密度等级为500、 600、 700、 800、 ^)0、 1000、 1200七个 等级，产品宽(厚)度为90咖、115 iM、 120咖、140 mi、 190 nrn，可制成 空心砌块或实心砌块。
在实施本发明的过程中，使用的污泥为城市污水处理工厂的付产物活性 污泥，污泥含水为75 82%，含有机质35 65%， PH=5.5 8.5;向污泥中 加入的过氧化钙(Ca02)，是一种白色结晶粉末，产品质量符合企业标准的 二级品指标，艮卩过氧化钙(Ca02)含量^550/。，重金属(Pb)含量《0.00350/0， 砷(As)含量《0.00015%，相对密度约2.921，它起污泥除臭作用；加入的 水泥为普通硅酸盐水泥，技术标准按GB175—1999规定，强度等级为32.5 42.5，它起补充胶凝作用；加入的中细砂为粒径0.25 0.5mm的河砂或山砂， 砂中有害物质含量按III类标准，砂的细度模数Mx=1.6 3.0之间，砂的颗 粒级配区为n区，干砂的堆密度为1450 1550 kg/m3，砂的坚固性符合GB/T14684—2001标准规定的II类指标值，它起骨料的作用；加入的细石料 为粒径小于5mm的碎石块，其中4mm以下的颗粒占90%以上，它同样起骨 料作用；加入的硫酸亚铁(FeS04 7H20)质量符合GB10531—89标准中的 工业用合格品，硫酸亚铁(reS04*7H20)含量>90.0%， 二氧化钛(Ti02) 含量《0.75%，水不溶物含量《0.75°/。；加入的一缩二乙二醇
为工业级产品，熔点一6.5匸，沸点245'C，它与硫酸亚铁混合后起早强剂 作用；加入的燃煤炉渣为普通烧煤后剩下的残渣(炉灰渣)，应粉碎成40 80目；加入的重质碳酸钠(Na2C03)符合GB210—92标准的工业三类合格 品，总碱量(Na2C03)》98.0%,氯化物(以NaCl计)《1.20%，铁(Fe) 《0.010%，水不溶物《0.15%，灼烧失量《1.3%，堆积密度》0.卯克/立升, 其它不作要求；加入的石灰石(CaC03)需粉碎成40 80目，将上述炉灰 渣、重质碳酸钠、石灰石三者混合后，在1380 1410。C下煅烧半小时，然后 磨碎至40 80目作速凝剂使用；加入的过氧化钡(Ba02)为40 80目以上 的工业级合格品，质量符合过氧化钡(Ba02) >90.0%，其它钡盐《8.0%， 其它不作要求；过氧化钡作激发剂使用；在上述全部原料的混合搅拌中，需 要的水全部来自活性污泥所含的水份。
在实施本发明过程中，所有原材料进厂后应进行检査、验收和保管，把 好原料质量关，在生产时，每天应检查一次配料计量秤是否在允许误差范围 内，在搅拌时，每班应检査一次搅拌的匀质性及和易性，对半成品，应检査 每批半成品的外观和尺寸、密实度等是否符合要求，最后的成品检验，则要 对每批产品进行抽样检测它的尺寸偏差、抗压强度、抗折强度是否符合所设 计的国标要求，此外，根据用户需要，若还有其它质量标准要求的产品，也 应进行相应的检测。上述的除臭剂、早强剂、速凝剂、激发剂的成分及配方工艺应用，是本 发明的主要特点。
与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点(l)本发明采用免烧的 方法制造建筑用砖，避免了污泥烧制砖块产生的大量难于处理的废气；(2) 本发明无臭无三废排放，实现污泥无害化、资源化的清洁型生产，本发明避 免了现有污泥各种处置方法中存在的环保问题；(3)本发明设备简易、方法 简单、易于实施；(4)本发明变废为宝，具有显著的经济效益、环保效益、 循环经济效益。
图1是本发明的工艺流程示意图，图中明确表示了自活性污泥处理到制 成免烧砖的全过程。 实施例1:
用污水厂排出的含水80%(以下均为重〗t百分比)的活性污泥300公斤， 加入至强制式混凝土搅拌机中，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入 下述物料加入过氧化钙1.8公斤、强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥100 公斤、粒径在0.25 0.5111111之间的中细砂231公斤、粒径小于5mm的细石 块340公斤、早强剂18公斤、速凝剂9公斤、激发剂0.5公斤，[其中(1) 早强剂制法用65%的硫酸亚铁加入35%的一縮二乙二醇，混合均匀后即为 早强剂。(2)速凝剂制法用燃煤炉灰渣(粉碎成60目)76%加入重质碳 酸钠7%再加入石灰石(粉碎成60目)17%，三者混合后在1380 1410。C下 煅烧半小时，然后磨碎至60目作速凝剂使用。(3)激发剂制法用过氧化 钡粉碎成60目];上述原料全部加入完毕后，再搅拌混合5分钟，然后用车 送去混凝土砌块成型机振压成型，后送至堆放场静养一天后进行脱模，再养 护8天后进行检测并码堆，破损料返回搅拌机内，即得强度等级为MU5.0、密度等级为900的免烧砖产品约一吨。 实施例2:
设备、方法、步骤、工艺同实施例l。
用污水厂排出的含水75%(以下均为重量百分比)的活性污泥320公斤， 加入至强制式混凝土搅拌机中，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入 下述物料:加入2.0公斤的过氧化钙、强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥105 公斤、粒径在0.25 0.5111111之间的中细砂240公斤、粒径小于5mm碎石块 355公斤，与实施例1相同的早强剂19公斤、速凝剂9.5公斤、激发剂0.53 公斤，上述原料全部加入完毕后，再搅拌混合6分钟，后用车送去混凝土砌 块成型机振压成型，后送到堆放场静养一天后进行脱模，再养护7天后进行 检测并码堆，破损物料返回搅拌机内，即得强度等级为MU3.5、密度等级为 700的免烧砖产品约1.05吨。
权利要求
1，一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法，包括如下步骤原料粉碎、过筛、计量、搅拌混合、成型、静养、脱模、养护及性能检测，其特征在于制造免烧砖的原料配方和工艺步骤为A，用污水处理工厂的附产物活性污泥含水75％～82％(以下均为重量百分比)，含有机质35～65％，PH＝5.5～8.5，将活性污泥加入到强制式混凝土搅拌机中，活性污泥的加入量为全部原料重量的25～45％，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入下述物料B，加入污泥干基重量比为1.5～3.2％的过氧化钙粉料，过氧化钙质量符合企业标准的二级品指标；C，加入强度等级为32.5～42.5的普通硅酸盐水泥(以下简称水泥)，水泥加入量为全部原料重量的6～11％；D，加入粒径为0.25～0.5mm的中细砂，加入量为水泥重量的2.2～3.0倍；E，加入粒径小于5mm的细石块，加入量为水泥重量的3.3～4.3倍；F，加入事先配置的早强剂用硫酸亚铁55～75％和一缩二乙二醇25～45％的混合物作早强剂使用，早强剂的加入量为全部原料重量的1.50～2.10％，硫酸亚铁质量符合GB10531-89标准中的工业用合格品，一缩二乙二醇为工业级产品；G，加入事先配置的速凝剂用燃煤炉灰渣(粉碎成40～80目)66～86％加入重质碳酸钠6～9％再加入石灰石(粉碎成40～80目)15～20％，三者混合后在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至40～80目作速凝剂使用，速凝剂加入量为全部原料重量的0.80～1.00％，重质碳酸钠符合GB210-92标准的工业三类合格品；H，加入过氧化钡(40～80目)粉剂作激发剂使用，加入量为全部原料重量的0.040～0.060％，过氧化钡为工业级合格品。
全文摘要
本发明公开了一种用污水厂活性污泥无害化制造免烧砖的方法。原料为活性污泥、水泥、中细砂、细石、再加入本发明的除臭剂、早强剂、速凝剂和激发剂，用免烧工艺制造建筑用砖块，实现活性污泥变废为宝的清洁型生产，解决现有活性污泥处理中存在的环保问题；具有设备少、方法简单、容易实施、利于环境保护等特点，有显著的经济、环保及社会效益；广泛适用于活性污泥无害化、资源化中使用。
文档编号B28C7/00GK101670619SQ200910190099
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者罗健泉 申请人:罗健泉