申请日2019.02.26
公开(公告)日2019.04.30
IPC分类号C04B33/132; C04B33/16; C04B33/24; C04B33/32; C04B38/06
摘要
本发明公开了一种利用给水厂污泥制备透水砖的方法，所述方法包括：在给水厂污泥中加入质量比为10‑30%的石英砂，获得第一配料;在所述第一配料中加入质量比为15‑25%的水，获得第二配料;将所述第二配料放入制砖模具中，在25‑30Mpa压强下压制成型，获得第一砖坯;在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯;将所述第二砖坯进行干燥，使干燥后的所述第二砖坯含水率控制在3‑6%;从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000‑1100℃并保温1‑3h，冷却至第二温度，获得透水砖。本发明提出的制备透水砖的方法，利用在给水厂污泥外部包裹隔氧物质，使烧制的透水砖具有良好吸附特性，还提高了透水砖强度。
权利要求书
1.一种利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，包括：
在给水厂污泥中加入质量比为10-30%的石英砂，获得第一配料;
在所述第一配料中加入质量比为15-25%的水，获得第二配料;
将所述第二配料放入制砖模具中，在25-30Mpa压强下压制成型，获得第一砖坯;
在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯;
将所述第二砖坯进行干燥，使干燥后的所述第二砖坯含水率控制在3-6%;
从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000-1100℃并保温1-3h，冷却至第二温度，获得透水砖。
2.根据权利要求1所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，在所述第一配料中加入质量比为15-25%的水获得第二配料之后，包括：
将所述第二配料放在20-30℃条件下贮存24-48小时，使得水分在所述第二配料中分布均匀。
3.根据权利要求2所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000-1100℃并保温1-3h，冷却至第二温度，获得透水砖，包括：
第一温度-180℃，以2℃/min的速率升温，其中，所述第一温度低于180℃;
180-450℃，以1℃/min的速率升温，并于450℃保温2h;
450-600℃，以0.5℃/min的速率升温，并于600℃保温2h;
600-1000℃，以3℃/min的速率升温;
并于1000-1100℃保温1-3h;
冷却至第二温度，获得透水砖，其中，所述第二温度低于1000℃。
4.根据权利要求1所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，在给水厂污泥中加入质量比为10-30%的石英砂，获得第一配料之前，包括：
烘干给水厂污泥;
将烘干后的给水厂污泥研磨筛分，得到第一预设粒径的给水厂污泥。
5.根据权利要求1-4任一所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，所述隔氧物质为粘土。
6.根据权利要求5所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，所述在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯之前，还包括：
粉碎取自工地的粘土;
通过筛分工具对粉碎后的粘土进行筛分，将第二预设粒径的粘土作为隔氧物质。
7.根据权利要求6所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，包裹在所述第一砖坯的外层粘土的厚度为5-10mm。
8.根据权利要求1所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，将所述第二砖坯进行干燥的方式为自然干燥和/或人工干燥。
9.根据权利要求8所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，人工干燥是指将所述第二砖坯放入105-110℃恒温干燥室内烘干8-12h。
10.根据权利要求1所述的利用给水厂污泥制备透水砖的方法，其特征在于，石英砂的粒径为1.0-2.0mm。
说明书
利用给水厂污泥制备透水砖的方法
技术领域
本发明涉及透水砖制备技术领域，尤其涉及一种利用给水厂污泥制备透水砖的方法。
背景技术
给水厂污泥是自来水厂生产过程中的污泥副产物，对于给水厂污泥的传统处理方法一般是直接进行填埋或者直接排入市政管网，这种传统的处理方法会对环境和生态系统造成破坏，不符合生态环境可持续发展的理念。随着人口的增加和更严格的饮用水标准，产生的给水厂污泥的量会越来越大，当环境和经济压力限制处置选项(即土地填埋，排水和下水道排放)时，寻找合适的给水厂污泥再利用方案变得极为重要。
给水厂污泥中含有净水过程中添加的铝盐和铁盐等混凝剂，同时原水中的悬浮杂质、胶体类物质和天然有机物也被从原水中去除而保留在给水厂污泥中，由于给水厂污泥中含有铁和铝等元素，同时具有发达的孔隙结构，因此给水厂污泥对水体中的磷等阴离子污染物有很好的吸附效果。但是由于给水厂污泥强度低，不成形，在资源化利用过程中存在很多不便。现有技术中利用给水厂污泥制作建材，一般都是将给水厂污泥与其他的原料进行混合，然后在窑炉中进行烧制，烧制过程中温度基本为1000摄氏度左右。由于经过高温的烧制，给水厂污泥中的无定形态铝和铁转化为晶体形态，同时污泥的孔隙结构遭到破坏，丧失了对磷等污染物的吸附能力。
发明内容
本发明提供一种利用给水厂污泥制备透水砖的方法。
具体的，所述利用给水厂污泥制备透水砖的方法，包括：
在给水厂污泥中加入质量比为10-30%的石英砂，获得第一配料;
在所述第一配料中加入质量比为15-25%的水，获得第二配料;
将所述第二配料放入制砖模具中，在25-30Mpa压强下压制成型，获得第一砖坯;
在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯;
将所述第二砖坯进行干燥，使干燥后的所述第二砖坯含水率控制在3-6%;
从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000-1100℃并保温1-3h，冷却至第二温度，获得透水砖。
可选地，在所述第一配料中加入质量比为15-25%的水，获得第二配料之后，包括：
将所述第二配料放在20-30℃条件下贮存24-48小时，使得水分在所述第二配料中分布均匀。
可选地，从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000-1100℃并保温1-3h，冷却至第二温度，获得透水砖，包括：
第一温度-180℃，以2℃/min的速率升温，其中，所述第一温度低于180℃;
180-450℃，以1℃/min的速率升温，并于450℃保温2h;
450-600℃，以0.5℃/min的速率升温，并于600℃保温2h;
600-1000℃，以3℃/min的速率升温;
并于1000-1100℃保温1-3h;
冷却至第二温度，获得透水砖，其中，所述第二温度低于1000℃。
可选地，在给水厂污泥中加入质量比为10-30%的石英砂，获得第一配料之前，包括：
烘干给水厂污泥;
将烘干后的给水厂污泥研磨筛分，得到第一预设粒径的给水厂污泥。
可选地，所述隔氧物质为粘土。
可选地，所述在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯之前，还包括：
粉碎取自工地的粘土;
通过筛分工具对粉碎后的粘土进行筛分，将第二预设粒径的粘土作为隔氧物质。
可选地，包裹在所述第一砖坯的外层粘土的厚度为5-10mm。
可选地，将所述第二砖坯进行干燥的方式为自然干燥和/或人工干燥。
可选地，人工干燥是指将所述第二砖坯放入105-110℃恒温干燥室内烘干8-12h。
可选地，石英砂的粒径为1.0-2.0mm。
本公开通过在给水厂污泥中加入质量比为10-30%的石英砂获得第一配料;在所述第一配料中加入质量比为15-25%的水获得第二配料;将所述第二配料放入制砖模具中，在25-30Mpa压强下压制成型，获得第一砖坯;在所述第一砖坯外层喷涂包裹一层隔氧物质，制成内层为所述第一砖坯，外层为隔氧物质的第二砖坯;将所述第二砖坯进行干燥，使干燥后的所述第二砖坯含水率控制在3-6%;从第一温度开始，将干燥后的所述第二砖坯以预设速率升温至1000-1100℃并保温1-3h，冷却至第二温度，获得透水砖的方法步骤，利用在给水厂污泥外部包裹隔氧物质的方法，提供了给水厂污泥在烧制过程中隔绝氧气的条件，使烧制的透水砖保留给水厂污泥的良好吸附特性，能够吸附磷等阴离子污染物，又起到提高透水砖强度的作用。该利用给水厂污泥制备透水砖的方法具有工艺简单，成本低廉，可操作性强的优点，同时可以实现节约资源，废物再利用的技术效果。