申请日2015.11.18
公开(公告)日2016.03.30
IPC分类号C04B38/00; C04B33/132
摘要
本发明涉及保温砖，特别涉及一种污泥制烧结保温砖的生产方法。按以下步骤进行：前期准备→污泥的干化处理→污泥和页岩、煤矸石的混合粉碎处理→污泥制烧结保温砖坯处理→保温砖坯在窑车上经静停处理→保温砖坯进行预热烘干处理→保温砖坯进行烘干处理→经过焙烧隧道窑烧制成烧结保温砖。一种污泥制烧结保温砖的生产方法可连续化处理，提高性能，提升产品档次，节能降耗。
权利要求书
1.一种污泥制烧结保温砖的生产方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)、前期准备：
①、页岩：根据不同页岩的化学成分，控制Al2O3的含量在18-20%，SiO2的含量控制在60%,Cao的含量控制在3%以下，其他MgO2、So3的含量分别不得大于1%;
②、是采用多种破碎机：控制污泥、页岩、煤矸石混合料的粉碎细度的搭配，混合料的细度粒径小于0.05mm占45%-50%，粒径为0.05mm-1.2mm占20%-25%;粒径为1.2mm-2mm占25%-35%;
③、是在原料处理中添加高分子粘接剂和水的混合液，提高污泥、页岩、煤矸石混合料的可塑性;
④、是设计污泥、页岩、煤矸石保温砖坯的孔型，提高砖坯的孔洞率大于35%，为降低烧结保温砖的传热系数打下基础;
⑤、是采用静定工艺，使污泥、页岩、煤矸石原料间充分粘合，水份更加均匀，收缩一致，达到不开裂，提高产成品的合格率;
⑥、是采用预热烘干处理，采用慢干的方式，使烧结保温砖坯的收缩速度减慢，减少破损;
(2)、污泥的干化处理：
将污水处理厂运来含水率85%的污泥入池，再加含水率97%的污泥水加以稀释，得到含水率92%-93%的污泥，再添加药剂搅拌，再用螺杆高压泵把含水率92%-93%的污泥浆送入板框隔膜压滤机，经高压进料、隔膜压榨后，自动卸污泥饼，经输送带送入利用烧砖焙烧隧道窑余热的烘干窑，经烘干后得到含水率35%的干化污泥，入库待用为制烧结保温砖的部分原料;
(3)、污泥和页岩、煤矸石的混合粉碎处理：
将干化的污泥、页岩和煤矸石分别装入板式给料机，根据化学成份，经电子计量通过PLC进行自动控制配料，经锤式粗破机粗破，再经细锤破机细破，再经滚筒筛过筛，混合料的细度控制在：粒径小于0.05mm的占45%-50%起塑性 作用;粒径为0.05mm-1.2mm的占20%-25%起填充作用;粒径为1.2mm-2mm的占25%-35%起骨架作用;
再通过计量称，配建筑废弃土，经粗、细对辊后再加入高分子粘接剂和水的混合液，控制混合料的含水率在18%-20%，经搅拌后送入陈化库，陈腐3天后待用;
(4)、污泥制烧结保温砖坯处理：
将经在陈化库陈腐72小时以上的干化污泥、页岩、煤矸石和高分子粘接剂混合粉碎料，经多斗挖掘机取料，经输送带运输，原料送入对辊机进行辊压、破碎细化和揉碾，再经输送带，进入轮碾机，增加混合料的细度和塑性，再经输送带送入搅拌机，调节混合料的含水率和增加塑性，再经输送带送入75型双极真空硬塑挤出机，制成保温砖坯;
对挤出保温砖的孔型进行设计，孔洞率达到35%以上，同时成型时含水率控制在17%-19%，把成型好的保温砖坯通过机械手全自动码到窑车上;
(5)、保温砖坯在窑车上经静停处理：
将成型好的保温砖坯通过牵引机送入一个四周用砖砌的密闭空间中，停留24小时;空气不流通，使保温砖坯充分静停;污泥、页岩、煤矸石的混合料间充分粘合，含水率充分的一致均化，使砖坯表面不开裂，达到提高保温砖砖坯强度的目的;
(6)、保温砖坯进行预热烘干处理：
一般的制砖工艺使成型后直接进入烘干窑进行烘干，但由于污泥、页岩、煤矸石原料的特殊性，特别是大量的干污泥粉加入，孔洞率达到35%以上，所以保温砖坯很容易开裂，特别是遇热、水份蒸发，造成开裂破损;
经静停处理的砖坯送到长度为44m的隧道烘干窑中，送入焙烧隧道窑的余热，温度控制在80℃，在相对湿度为50%的环境下，烘干10h以上，使保温砖坯表面的水份烘干，砖坯含水率降到12%，使保温砖坯强度提高到4MPa;
(7)、保温砖坯进行烘干处理：
将经过预热工艺处理过的保温砖砖坯通过牵引机、顶车机送入烘干隧道窑，热源利用焙烧隧道窑的余热、温度控制在100-125℃，经过20-24小时烘干处理后，保温砖的含水率控制在3%-5%;
(8)、经过焙烧隧道窑烧制成烧结保温砖：
把烘干的保温砖坯通过摆渡车、顶车机送入焙烧隧道窑，经过焙烧窑的预热带、焙烧带、保温带、冷却带后，经连续35-40小时的连续烧制，最终出窑，经装卸、分检、打包、堆放，得到烧结保温砖。
说明书
一种污泥制烧结保温砖的生产方法
技术领域
本发明涉及保温砖，特别涉及一种污泥制烧结保温砖的生产方法。
背景技术
污泥是指污水处理厂产生的固态、半液态及液态的废弃物。一般含水率在85%左右，含有大量的有机物，还含有一定的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质。如何合理解决污泥处理处置这个世界问题，做到资源化、无害化、产量化的处理目标，已成为社会迫切需要解决的问题。
国外污泥处理现状：上世纪90年代初，欧盟污泥产量为650万吨干重。进入21世纪，污泥产量达到890万吨干重。英美两国在过去的5年中，污泥排放量每年以5%-10%递增，分别达到170万吨和900万吨干重污泥。国外污水厂污泥目前主要采用农业利用、填埋，还有部分采用焚烧等其它处理方式。据日本1994年统计资料，日本年产城市污泥量为230.7万吨，其处理方式是陆地和海岸填埋占62.7%，资源化利用占24.9%，其它处置占12.4%。德国近年污泥填埋为80%，农用为8%，堆肥为4%。据美国环保局资料统计，近年来污泥填埋为35%，焚烧为15%，农用或其它土地利用为49%，其它处理为1%。由此可见，农用和填埋是目前大多数国家污泥处置的最主要的方法，其它处理如焚烧，但都会不同程度地产生二次污染，占用农田和污染环境。
国内污泥处理现状：目前我国已建成并投入运行的污水处理厂达600多座。城镇污水处理厂每年产生湿污泥约900万吨(含水率80%)，占我国固体废弃物占比重的3%。我国常用的污泥处理方法有:浓缩、污泥调理、氧化、脱水、堆肥等处理技术。污泥最终的处理方式有：焚烧、填埋、农用和园林、绿化等。但是简易焚烧，温度只有300-500℃，焚烧时不可避免产生二噁英，对环境有严重危害。卫生填埋带来的主要问题是渗液问题，对环境特别是地下水有潜在污染。污泥直接作为农用和园林绿化，导致污泥中的重金属、病原菌和 有机污染物将造成新的环境“二次污染”，给生态环境带来隐患。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是，解决一种进一步提升保温砖使用性能，制备工艺科学合理的一种污泥制烧结保温砖的生产方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种污泥制烧结保温砖的生产方法，按以下步骤进行：
(1)、前期准备：
①、页岩：根据不同页岩的化学成分，控制Al2O3的含量在18-20%，SiO2的含量控制在60%,Cao的含量控制在3%以下，其他MgO2、So3的含量分别不得大于1%;
②、是采用多种破碎机：控制污泥、页岩、煤矸石混合料的粉碎细度的搭配，混合料的细度粒径小于0.05mm占45%-50%，粒径为0.05mm-1.2mm占20%-25%;粒径为1.2mm-2mm占25%-35%;
③、是在原料处理中添加高分子粘接剂和水的混合液，提高污泥、页岩、煤矸石混合料的可塑性;
④、是设计污泥、页岩、煤矸石保温砖坯的孔型，提高砖坯的孔洞率大于35%，为降低烧结保温砖的传热系数打下基础;
⑤、是采用静定工艺，使污泥、页岩、煤矸石原料间充分粘合，水份更加均匀，收缩一致，达到不开裂，提高产成品的合格率;
⑥、是采用预热烘干处理，采用慢干的方式，使烧结保温砖坯的收缩速度减慢，减少破损;
(2)、污泥的干化处理：
将污水处理厂运来含水率85%的污泥入池，再加含水率97%左右的污泥水加以稀释，得到含水率92%-93%的污泥，再添加药剂搅拌，再用螺杆高压泵把含水率92%-93%的污泥浆送入板框隔膜压滤机，经高压进料、隔膜压榨后，自动卸污泥饼，经输送带送入利用烧砖焙烧隧道窑余热的烘干窑，经烘干后得到 含水率35%的干化污泥，入库待用为制烧结保温砖的部分原料;
(3)、污泥和页岩、煤矸石的混合粉碎处理：
将干化的污泥、页岩和煤矸石分别装入板式给料机，根据化学成份，经电子计量通过PLC进行自动控制配料，经锤式粗破机粗破，再经细锤破机细破，再经滚筒筛过筛，混合料的细度控制在：粒径小于0.05mm的占45%-50%起塑性作用;粒径为0.05mm-1.2mm的占20%-25%起填充作用;粒径为1.2mm-2mm的占25%-35%起骨架作用;
再通过计量称，配建筑废弃土，经粗、细对辊后再加入高分子粘接剂和水的混合液，控制混合料的含水率在18%-20%，经搅拌后送入陈化库，陈腐3天后待用;
(4)、污泥制烧结保温砖坯处理：
将经在陈化库陈腐72小时以上的干化污泥、页岩、煤矸石和高分子粘接剂混合粉碎料，经多斗挖掘机取料，经输送带运输，原料送入对辊机进行辊压、破碎细化和揉碾，再经输送带，进入轮碾机，增加混合料的细度和塑性，再经输送带送入搅拌机，调节混合料的含水率和增加塑性，再经输送带送入75型双极真空硬塑挤出机，制成保温砖坯;
对挤出保温砖的孔型进行设计，孔洞率达到35%以上，同时成型时含水率控制在17%-19%，把成型好的保温砖坯通过机械手全自动码到窑车上;
(5)、保温砖坯在窑车上经静停处理：
将成型好的保温砖坯通过牵引机送入一个四周用砖砌的密闭空间中，停留24小时;空气不流通，使保温砖坯充分静停;污泥、页岩、煤矸石的混合料间充分粘合，含水率充分的一致均化，使砖坯表面不开裂，达到提高保温砖砖坯强度的目的;
(6)、保温砖坯进行预热烘干处理：
一般的制砖工艺使成型后直接进入烘干窑进行烘干，但由于污泥、页岩、煤矸石原料的特殊性，特别是大量的干污泥粉加入，孔洞率达到35%以上，所 以保温砖坯很容易开裂，特别是遇热、水份蒸发，造成开裂破损;
经静停处理的砖坯送到长度为44m的隧道烘干窑中，送入焙烧隧道窑的余热，温度控制在80℃，在相对湿度为50%的环境下，烘干10h以上，使保温砖坯表面的水份烘干，砖坯含水率降到12%，使保温砖坯强度提高到4MPa;
(7)、保温砖坯进行烘干处理：
将经过预热工艺处理过的保温砖砖坯通过牵引机、顶车机送入烘干隧道窑，热源利用焙烧隧道窑的余热、温度控制在100-125℃，经过20-24小时烘干处理后，保温砖的含水率控制在3%-5%;
(8)、经过焙烧隧道窑烧制成烧结保温砖：
把烘干的保温砖坯通过摆渡车、顶车机送入焙烧隧道窑，经过焙烧窑的预热带、焙烧带、保温带、冷却带后，经连续35-40小时的连续烧制，最终出窑，经装卸、分检、打包、堆放，得到烧结保温砖。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
①、通过添加高分子粘接剂，使污泥的添加量得以提高。一般的污泥干剂5%左右，而本发明可提到污泥干剂20%，为污泥的无害化、资源化处理提供了科学的方法。
②、通过静停工艺和预热处理工艺，为污泥、页岩、煤矸石原料制成的烧结保温砖的合格率提高提供了最实用、价廉的科学办法。从原来污泥制砖的合格率45%提高到85%以上。为污泥的无害化、资源化、工业化处理提供了最实用的技术。
③、通过烧结保温砖的孔型设计，和大量污泥的掺入，使烧结保温砖的孔洞率提高到35%以上。使保温砖的强度达到MU7.5级，密度达到901-1000kg/m3，传热系数k值小于1.35W/㎡·K。提高产品的档次：烧结普通砖到烧结保温砖，把墙体材料的革新提高了新的材料。
本发明是一种污泥制烧结保温砖的生产方法，可连续化处理，提高性能，提升产品档次，节能降耗。