申请日2012.09.24
公开(公告)日2013.01.09
IPC分类号C04B33/132; C04B33/22
摘要
本发明公开了一种烧结砖的制备方法，将粘土、页岩、煤矸石、城市污泥按照质量比57-59：10-12：14-16：15-17的比例在搅拌机中混合搅拌，其中粘土、页岩、煤矸石由箱式供料机控制混合量，城市污泥通过污泥烧结砖垂直螺旋喂料机，然后城市污泥通过污泥烧结砖垂直螺旋喂料机落入下道的污泥烧结砖水平螺旋输送机进行处理，搅拌时间2-3分钟，搅拌机的转速48r/min，搅拌后的混合物含水率18%-19%;再挤出成型，脱水至7%-8%;再经过烧结得到烧结砖成品。本发明的方法制备工艺简单，大大节省了成本，不需要二次脱水，制得的烧结砖力学性能好，保温效果好。
权利要求书
1.一种掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其特征在于，具体按 照以下步骤实施：
步骤1
将粘土、页岩、煤矸石、进行预处理;
城市污泥运回后，直接送入污泥库;
步骤2
将粘土、页岩、煤矸石、城市污泥按照质量比57-59：10-12：14-16：15-17 的比例在搅拌机中混合搅拌，其中粘土、页岩、煤矸石由箱式供料机控制混 合量，城市污泥通过污泥烧结砖垂直螺旋喂料机处理，然后城市污泥通过污 泥烧结砖垂直螺旋喂料机落入下道的污泥烧结砖水平螺旋输送机进行处理， 将粘土、页岩、煤矸石、城市污泥同时送入搅拌机中搅拌，搅拌时间2-3分 钟，搅拌机的转速48r/min，搅拌后的混合物含水率18%-19%;
步骤3
将搅拌好的混合物通过输送机输入真空挤出机挤出成型，得到砖坯;
步骤4
将步骤3得到的砖坯自然干燥，将砖坯水分脱至7%-8%;
步骤5
将脱水后的砖坯放入轮窑烧结，砖坯逐渐缓慢升温3小时至300℃度， 将砖坯内残余水分排出;逐渐升温至600℃，为烧成恒温阶段作准备;烧成 温度在950℃-980℃，恒温2小时;最后空冷直至常温，即得到烧结砖成品。
2.根据权利要求1所述的掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其 特征在于，所述粘土预处理的具体过程是：由推土机来回推翻，粘土匀化， 匀化后的粘土送入供土箱，供土箱将粘土连续均匀地送入圆筛，在圆筛中剔 除杂质，再送入细碎对滚，进一步将粘土粉碎，粉碎后的粘土送入粘土库。
3.根据权利要求1所述的掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其 特征在于，所述页岩预处理的具体过程是：由供料箱将页岩送入锤式粉碎机 将页岩粉碎，页岩粉碎后的粒度小于3mm，粉碎后的页岩送入页岩库。
4.根据权利要求1所述的掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其 特征在于，所述煤矸石预处理的具体过程是：送入锤式粉碎机将煤矸石粉碎， 煤矸石粉碎后的粒度小于3mm，粉碎后的煤矸石送入煤矸石库。
5.根据权利要求1所述的掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其 特征在于，所述污泥烧结砖垂直螺旋喂料机，包括污泥仓(1)以及在污泥 仓(1)上设置的垂直螺旋(2)、传动系统与调速电机(4)，所述调速电机 (4)通过传动系统与垂直螺旋(2)动力连接，调速电机(4)上设置有皮 带轮a(5)，所述传动系统包括蜗轮减速机(3)和传动皮带(7)，所述蜗轮 减速机(3)上设置有皮带轮b(6)，皮带轮b(6)通过传动皮带(7)与调 速电机(4)的皮带轮a(5)动力连接，所述蜗轮减速机(3)与垂直螺旋(2) 机械连接，垂直螺旋(2)设置在污泥仓(1);城市污泥通过污泥烧结砖垂 直螺旋喂料机处理的具体过程是，调速电机(4)运行，皮带轮a(5)转动 带动涡轮减速机(3)转动，带动垂直螺旋(2)转动，垂直螺旋(2)转动 时，污泥仓(1)内的城市污泥随着垂直螺旋(2)的转动被挤出，从而城市 污泥落入下道的污泥烧结砖水平螺旋输送机。
6.根据权利要求1所述的掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，其 特征在于，所述污泥烧结砖水平螺旋输送机，包括依次设置的动力传输系统、 水平螺旋(11)、输泥管(12)、污泥压缩段(14)和污泥刀(13)，所述水 平螺旋(11)的螺旋部分以及污泥压缩段(14)、污泥刀(13)设置在输泥 管(12)内，污泥压缩段(14)设置在输泥管(12)末端，污泥刀(13)与 水平螺旋(11)固定连接且设置在污泥压缩段(14)出口处，所述动力传输 系统包括电动机(8)、连接器(9)和减速机(10)，电动机(8)通过连接 器(9)与减速机(10)动力连接，所述减速机(10)与水平螺旋(11)动 力连接，所述水平螺旋(11)设置在输泥管(12)内;污泥烧结砖水平螺旋 输送机的处理城市污泥的具体过程是，电动机(8)运行，通过连接器(9) 带动减速机(10)，减速机(10)带动水平螺旋(11)转动将输泥管(12) 内的污泥送至污泥压缩段(14)并挤出，污泥刀(13)将挤出的污泥均匀切 块。
说明书
一种掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法
技术领域
本发明属于制砖技术领域，具体涉及一种掺配城市生活污泥生产烧结砖 的制备方法。
背景技术
现在一般的污水处理厂每天污水处理后所产生的污泥约40立方米，每 年产生的污泥约14600立方米，污泥所含的成分极其复杂，含水率约80%， 含有机物，无机物，多种菌类。当前处置办法，主要是排放到垃圾场堆放， 填埋。堆放高度按两米计算。每年堆放的污泥须占地7300平方米(约11亩)。 不仅占用大量土地，而且污泥的恶臭，给空气造成严重的污染，长期堆放， 雨水渗透，也会给地下水造成污染。面对污泥排放，给环境造成二次污染的 问题，引起环保局的高度重视，把污泥处置，环境保护，综合利用变废为宝 立为专题，进行研究探索，寻找新的处置方案。
现在掺配污泥生产烧结砖，具有以下缺点：
污泥需经二次脱水，目前污泥二次脱水有两种方法：1.自然脱水，污泥 通过风吹太阳晒，使其脱水，降低含水率。这种脱水周期长，受自然条件影 响大，要占用大量的场地，要盖防雨棚，要费人力物力进行翻倒。更重要的 是污泥的恶臭，严重污染空气环境。2.机械脱水，污泥机械脱水，要增加许 多机械设备，要消耗大量的热能和电能，同时也会污染环境，增加生产成本， 不符合国家节能减排的政策。
现有的污泥掺配均是人工掺配，劳动强度大，掺配不均匀，影响掺配效 果的问题，最主要的是在掺配过程中，要求污泥掺配要均匀，砖坯的成型水 份主要靠污泥的掺配量来控制，污泥掺配量过少，砖坯成不了型。污泥掺配 量过大，坯体强度低，坯体变形。所以根据砖坯的成型水分，严格控制污泥 的掺配量。还要求污泥掺配量随时可以调整，因为粘土的自然含水率受自然 条件影响很大，所以粘土的自然含水率波动范围较大，引起污泥的掺配量也 要随时调整，以保证砖坯有一个合理的，稳定的成型水分。污泥是一种非固 体，又非液体的物质，是一种黑色，有恶臭，黏糊状的物质。采用建材行业 通用的胶带供料机、圆盘供料机、振动给料机等，均完不成污泥的掺配工作。
并且现有采用生活污泥制备的烧结砖，其产品的各项力学性能指标都比 较低，不符合国家标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备方法，制 备工艺简单，大大节省了成本，不需要二次脱水，制得的烧结砖力学性能好， 保温效果好。
本发明所采用的技术方案是，一种掺配城市生活污泥生产烧结砖的制备 方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1
将粘土、页岩、煤矸石、进行预处理;
城市污泥运回后，直接送入污泥库;
步骤2
将粘土、页岩、煤矸石、城市污泥按照质量比57-59：10-12：14-16：15-17 的比例在搅拌机中混合搅拌，其中粘土、页岩、煤矸石由箱式供料机控制混 合量，城市污泥通过污泥烧结砖垂直螺旋喂料机处理，然后城市污泥通过污 泥烧结砖垂直螺旋喂料机落入下道的污泥烧结砖水平螺旋输送机进行处理， 将粘土、页岩、煤矸石、城市污泥同时送入搅拌机中搅拌，搅拌时间2-3分 钟，搅拌机的转速48r/min，搅拌后的混合物含水率18%-19%;
步骤3
将搅拌好的混合物通过输送机输入真空挤出机挤出成型，得到砖坯;
步骤4
将步骤3得到的砖坯自然干燥，将砖坯水分脱至7%-8%;
步骤5
将脱水后的砖坯放入轮窑烧结，砖坯逐渐缓慢升温3小时至300℃度， 将砖坯内残余水分排出;逐渐升温至600℃，为烧成恒温阶段作准备;烧成 温度在950℃-980℃，恒温2小时;最后空冷直至常温，即得到烧结砖成品。
本发明的有益效果是，把污水厂拉回来的湿污泥，直接掺配到粘土、页 岩、煤矸石中生产烧结砖。污泥不需要进行二次脱水。减少了生产工序，生 产工艺简单，不需二次搬运，降低了生产成本。污泥进厂后，直接存入污泥 库，由污泥烧结砖水平螺旋喂料机、污泥烧结砖垂直螺旋喂料机输送，解决 了人工掺配劳动强度大，掺配不均匀，影响掺配效果的问题，将按一定量掺 配到粘土中去，不会对环境造成二次污染。污泥中有机物的热能和污泥中的 含水得到充分利用，据测定，每吨干污泥燃烧的热值相当0.24吨原煤，降低 了煤耗和生产用水。降低了生产成本。不仅充分利用污泥中的热能，而且将 污泥中的水份全部利用。污泥中的有机物燃烧，无机物存在烧结砖中，不会 产生固体废料，在950℃-980℃的高温下焙烧，污泥中的各种菌类得到彻底 消灭。制砖过程中能消耗大量城市生活污泥，在“循环经济”中能变废为宝物 尽其用，对于节约型社会发展有着重要意义。制得的烧结砖具有较好的保温 隔热性能，与现有的烧结砖相比，保温效果提高了30%左右，大幅降低了制 冷、采暖成本，节约了建筑能耗。