申请日2009.12.28
公开(公告)日2010.06.23
IPC分类号C04B35/622; C04B33/22; C04B35/00
摘要
本发明公开了一种利用城市污泥烧制高性能陶粒的方法，特点是以城市污泥、粉煤灰和河底淤泥为原料烧制高性能陶粒，各组分所占按重量比为城市污泥30.0～45.0%，粉煤灰20.0～40.0%，河底淤泥20.0～40.0%，按上述比例制备生料球，在干燥后置于700～800℃的箱式电阻炉中进行40～45分钟预热，预热完成后置于1200～1250℃的温度下的烧制30～35分钟，在烧制完成后均匀降温15～20分钟至1130～1180℃后出炉冷却，即获得高性能陶粒成品，优点是具有轻质高强低吸水率的特点，性能指标均达到并超过国家标准指标，并大大降低了环境污染，具有较好的经济和社会效益。
权利要求书
1.一种利用城市污泥烧制高性能陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以城市污泥、粉煤灰和河底淤泥为原料，将城市<a href="http://www.dowater.com/" style="text-decoration:none"><font color="#000000">污泥</font></a>、粉煤灰和河底淤泥按如下质量百分比进行混合：城市污泥30.0～45.0%，粉煤灰20.0～40.0%，河底淤泥20.0～40.0%;
(2)将各原料以上述比例加入到预混搅拌机中搅拌，并以每100g混合料掺加45～50g水的比例加水搅拌至粘稠状后，制成生料球，将生料球充分干燥后备用;
(3)将干燥后的生料球放入箱式电阻炉中，在700～800℃的温度下预热40～45分钟;
(4)将预热后的生料球迅速转移到高温炉中，在1200～1250℃的温度下的烧制30～35分钟;
(5)在15～20分钟内均匀降温至1130～1180℃后，将烧制后的生料球出炉冷却，即获得高性能陶粒成品。
说明书
一种利用城市污泥烧制高性能陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种烧制高性能陶粒的方法，尤其是涉及一种利用城市污泥烧制高性能陶粒的方法。
背景技术
现有的陶粒生产工艺是以粘土为主要原料经高温焙烧而成，具有容重较轻、隔音保温等优良性能。但是，产品存在着吸水率偏高，强度偏低等问题，同时开采粘土要破坏耕地，加重环境负担，违背可持续发展的原则。而另一方面，随着城市化进程的加快，城市污水的产生量越来越大，导致了污水厂的污泥产生量急剧增加。城市污泥是污水处理过程所产生的固态，半固态及液态的产物。目前我国对污泥的处置主要以填埋为主，由于污泥成分复杂，含有难降解的有机物、重金属、少量的致病微生物等，在处置过程中极易造成二次污染，同时存在着填埋体积大、不易运输等弊端，急需加以无害化处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用城市污泥烧制高强度、低吸水率的高性能陶粒的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种利用城市污泥烧制高性能陶粒的方法，包括以下步骤：
(1)以城市污泥、粉煤灰和河底淤泥为原料，将城市污泥、粉煤灰和河底淤泥按如下质量百分比进行混合：30.0～45.0%，粉煤灰20.0～40.0%，河底淤泥20.0～40.0%;
(2)将各原料以上述比例加入到预混搅拌机中搅拌，并以每100g混合料掺加45～50g水的比例加水搅拌至粘稠状后，制成生料球，将生料球充分干燥后备用;
(3)将干燥后的生料球放入箱式电阻炉中，在700～800℃的温度下预热40～45分钟;
(4)将预热后的生料球迅速转移到高温炉中，在1200～1250℃的温度下的烧制30～35分钟;
(5)在15～20分钟内均匀降温至1130～1180℃后，将烧制后的生料球出炉冷却，即获得高性能陶粒成品。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用了城市污泥与粉煤灰和河底淤泥混合作为原料来烧制陶粒。除了城市污泥外，粉煤灰作为火力发电的副产品，国家每年都要投入大量的资金处理粉煤灰的排放，不仅占用了大量的土地，而且极易给周边的环境造成污染;而在入海口，港口及河道湖泊，每年都由于疏浚清淤而产生大量的淤泥，虽然可以采取填低洼地、筑路、做堤等方法处置，但由于清淤量太大，依然有大量的淤泥无法得到合理的处置。本发明不仅节省了传统陶粒制备工艺中必须的粘土、页岩等原料，而且为固体废弃物的综合利用开辟了新的途径，城市污泥经过高温烧结成陶粒，不会对环境造成二次污染，大大降低了环境污染，具有较好的经济和社会效益。
由于城市污泥中含有丰富的有机与无机成分，而淤泥为河海湖中含铝硅酸盐类的粘土质原料，含有大量的有机成分，具有良好的塑性，因此本发明方法制备的高性能陶粒产品具有轻质、高强、低吸水率的优点，可用于配制结构用的高性能轻集料混凝土。本发明制备的高性能陶粒达到的性能指标如下：堆积密度≤700kg/m3，筒压强度≥6.0Mpa，强度标号≥35Mpa，吸水率≤1.0%，大幅优于《轻集料及其试验方法GB/T1743.1-1998标准》规定，属于轻质高强陶粒。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥45.0%，粉煤灰20.0%，河底淤泥35.0%的质量百分比进行混合，加入到预混搅拌机中搅拌，并以每100g混合料掺加45g水的比例加水搅拌至粘稠状后，制成生料球;将生料球置于200℃干燥箱中充分干燥4小时后备用;将干燥后的生料球放入箱式电阻炉中，在700℃的温度下预热45分钟;将预热后的生料球迅速转移到高温炉中，在1200℃的温度下的烧制35分钟;在15分钟内均匀降温至1180℃后，将烧制后的生料球出炉冷却，即获得高性能陶粒成品。通过以上步骤可制得密度等级为700级，筒压强度为6.8Mpa，强度标号为35MPa，吸水率为1%的优于轻集料及其试验方法GB/T1743.1-1998标准的陶粒产品。
实施例2：
将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥40.0%，粉煤灰40.0%，河底淤泥20.0%的质量百分比进行混合，加入到预混搅拌机中搅拌，并以每100g混合料掺加48g水的比例加水搅拌至粘稠状后，制成生料球;将生料球置于100℃干燥箱中充分干燥6小时后备用;将干燥后的生料球放入箱式电阻炉中，在750℃的温度下预热43分钟;将预热后的生料球迅速转移到高温炉中，在1230℃的温度下的烧制32分钟;在18分钟内均匀降温至1150℃后，将烧制后的生料球出炉冷却，即获得高性能陶粒成品。通过以上步骤可制得密度等级为700级，筒压强度为7.0Mpa，强度标号为35MPa，吸水率为0.8%的优于轻集料及其试验方法GB/T1743.1-1998标准的陶粒产品。
实施例3：
将宁波镇海污水处理厂的污泥、甬江淤泥和粉煤灰按城市污泥30.0%，粉煤灰30.0%，河底淤泥40.0%的质量百分比进行混合，加入到预混搅拌机中搅拌，并以每100g混合料掺加50g水的比例加水搅拌至粘稠状后，制成生料球;将生料球置于通风房中，利用自然风充分干燥12小时后备用;将干燥后的生料球放入箱式电阻炉中，在800℃的温度下预热40分钟;将预热后的生料球迅速转移到高温炉中，在1250℃的温度下的烧制30分钟;在20分钟内均匀降温至1130℃后，将烧制后的生料球出炉冷却，即获得高性能陶粒成品。通过以上步骤可制得密度等级为700级，筒压强度为6.5Mpa，强度标号为40MPa，吸水率为0.61%的优于轻集料及其试验方法GB/T1743.1-1998标准的陶粒产品。