申请日2007.07.22
公开(公告)日2008.01.30
IPC分类号C04B28/04; C04B18/30; C04B22/10; C04B22/06; C04B22/14; C04B14/06
摘要
本发明公开了一种用污水厂污泥无臭、无三废排放制造免烧砖的方法。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;实现污泥变废为宝的清洁型生产，解决现有污泥处理方法中存在的环保问题;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。
权利要求书
1.一种活性污泥制造免烧砖的方法，其特征在于免烧砖的原料和重 量百分含量为：
污水厂活性污泥含水75～82%
普通硅酸盐水泥，加入量为全部原料重量的6～11%
中细砂，加入量为水泥重量的2.2～3.0倍
细石块，加入量为水泥重量的3.3～4.3倍
采用过氧化钙作除臭剂
采用硫酸亚铁与一缩二乙二醇混合物，作早强剂
采用炉灰渣+氢氧化钾+石灰石，作速凝剂
采用高锰酸钾作激发剂
2.活性污泥制造免烧砖的方法，包括除臭、混料、成型、静养，其 特征在于制造过程为：
(1)向污泥中加入过氧化钙，加入量为污泥干基重量的1.5～3.2%， 然后，
(2)用硫酸亚铁55～75%(重量)与一缩二乙二醇25～45%(重量)的混 合物，向污泥中加入量为原料总固体重量的1.50～2.10%，然后，
(3)用炉灰渣、氢氧化钾、石灰石三者重量百分比按66～86%∶5～ 8%∶15～20%混合，在1380～1410℃煅烧后，向污泥中加入量为原料总 固体重量的0.80～1.00%，然后，
(4)用高锰酸钾，向污泥中加入量为原料总固体量的0.04～0.06%。
说明书
污水厂污泥无臭无三废制造免烧砖的方法
本发明涉及一种污水厂污泥无臭无三废制造免烧砖的方法，更具体地 说，涉及一种将污水厂活性污泥进行除臭，加入胶凝料、骨料、早强剂等 外加剂，无三废排放情况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，污水厂副产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，废气污染大气;(4)污泥发酵 干化制成肥料：相对而言，是一种较好的方法，但费时费力，存在重金属 积累污染问题;(5)污泥与粘土混合烧制红砖：因烧制时的高温使有机质 分解产生大量恶臭气体，严重影响周围地区的生活环境;(6)其他的污泥 处理方法：目前尚处于研究阶段。综上所述，现有污泥处理的各种方法， 均存在严重未解决的环保问题;因此，必需采用简单易行的方法，在不产 生环保问题的前提下，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污泥无臭无三废排放制造免烧砖的方 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，再加入本发明专利的除臭剂、 早强剂、速凝剂和激发剂，经强制搅拌混合、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(CaO2)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;用粒径小于5mm的碎石块作大骨料。
(四)用钛白粉厂的付产品硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)与一缩二乙二醇 [O(GH2CH2OH)2]的混合物，作早强剂;
(五)用燃煤锅炉的炉灰渣加上固体氢氧化钾(KOH)和石灰石，三 种料混合后进行煅烧，然后磨碎，用作速凝剂;
(六)用高锰酸钾(KMnO4)粉料作激发剂;
(七)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，制得免烧砖， 使污泥变成坚硬结实的硅酸盐水泥制品，像石块一样，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(以 下均为重量百分比)75%～82%的活性污泥加入到JW250C型强制式混凝 土搅拌机中，然后加入污泥干基重量比为1.5～3.2%的过氧化钙粉料，不 断开动搅拌器;(2)用强度等级为32.5～42.5的普通硅酸盐水泥加入污泥 中，水泥加入量为全部原料重量的6～11%，继续开动搅拌器进行搅拌; (3)用粒径为0.25～0.5mm的中细砂加入搅拌机中，加入量为水泥重量的 2.2～3.0倍;(4)用粒径小于5mm的细石块加入搅拌机中，加入量为水 泥重量的3.3～4.3倍;(5)配置早强剂：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，加入至搅拌器中，早强剂的用 量为原料总固体量的1.50～2.10%;(6)用燃煤炉灰渣(粉碎成60目) 66～86%+固体氢氧化钾5～8%+石灰石(粉碎成30目)15～20%，三 者混合后在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至160目，加入到搅 拌器中，加入量为原料总固体量的0.80～1.00%;(7)在搅拌器中，再边 搅拌边加入高锰酸钾(80目)粉剂，加入量为原料总固体量的0.04～ 0.06%;(8)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，然后经检测合格即为成品。在生产过程中，如有破损砖，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、900、1000、 1200七个等级，产品宽(厚)度为90mm、115mm、120mm、140mm、190 mm，可制成空心砌块或实心砌块。
在实施本发明过程中，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75～82%，含有机质35～65%，PH=5.5～8.5;向污泥中 加入的过氧化钙(CaO2)，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，即：过氧化钙(CaO2)含量≥55%，重金属(Pb)含量 ≤0.0035%，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II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(FeSO4·7H2O) 质量符合GB10531-89标准中的工业用合格品，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O) 含量≥90.0%，二氧化钛(TiO2)含量≤0.75%，水不溶物含量≤0.75%; 加入的一缩二乙二醇[O(GH2CH2OH)2]为工业级产品，熔点：-6.5℃， 沸点245℃，它与硫酸亚铁混合后起早强剂作用;加入的燃煤炉灰渣为普 通煤燃烧后剩下的残渣(炉灰渣)，应粉碎成60目;加入的氢氧化钾(KOH) 符合G11GB1919-80标准的工业二级固体产品，氢氧化钾(KOH)≥ 88.0%，碳酸钾(K2CO3)≤3.0%，氯化钾(KCL)≤3.0%，铁(Fe)≤ 0.07%;加入的石灰石(CaCO3)需粉碎成30目，将上述炉灰渣、氢氧化 钾、石灰石三者混合后进行1380～1410℃煅烧半小时，磨碎至1 60目，作速凝剂使用;加入的高锰酸钾(KMnO4)为80目以上的工业 级粉剂，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 来自湿污泥所含的水份。
在实施本发明过程中，所有原材料进厂后应进行检查、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误差范围;在搅 拌时，每班应检查一次搅拌的匀质性及和易性;对半成品，应检查每批半 成品外观、尺寸和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 标准要求;此外，根据用户需要，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应用，是本发 明专利的特点之一。
与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点：(1)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闻臭气;(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，避免了现 有污泥处量方法中存在的难以解决的环保问题;(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 效益和社会效益。