[发明专利]城市污泥砖及城市污泥砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物回收利用技术，具体地讲，是以城市污水处理产生的污泥为主要原料制备出来的砖以及这种砖的制备方法。

背景技术

在污水处理过程中会产生大量的污泥，特别是对于规模化的城市污水处理系统，其主要采用生物处理技术进行污水处理，处理后产生的污泥(简称城市污泥)主要由微生物体以及同微生物体粘附在一起的矿物质和其他物质。目前对于城市污泥的主要处理方式是焚烧，但焚烧不仅要有相应的焚烧系统，需要较大的投资和运行成本，而且其烟气还会形成对大气的污染；另外的一种处理思路是先经过堆肥发酵消除其生物危害性，然后制成肥料或土壤改良剂等用于农田，但由于这种技术实施起来比较麻烦，并且经济效益低，在实践中难以推广。因此城市污泥的出路问题依然是困扰人们的一个重要问题，在城市污水处理量不断增大的情况下，城市污泥的产量也会不断增多，急需要根据实际条件开发出各种适宜的处理技术。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明将城市污泥作为原料加以资源化利用，不仅解决了城市污泥的出路问题，而且还替代了其他原料，有助于社会和经济的可持续发展。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种城市污泥砖，其以城市污泥和页岩粉为主要原料，经成型和烧制而成。

原料中还可以添加三氧化二铝、三氧化二铁和/或氧化钙，以改善砖的性能。

各种原料的配比范围是：城市污泥30份(重量份，下同)；页岩粉40-80份，优选55-65份；三氧化二铝0-5份，优选2-4份；三氧化二铁0-4份，优选1-3份；氧化钙0-8份，优选4-6份。

一种城市污泥砖的制备方法，其以城市污泥和页岩粉为主要原料，并可添加三氧化二铝、三氧化二铁和/或氧化钙，将各种原料加水混合后，制成半成品的砖坯，将砖坯进行烘干和焙烧，形成砖的成品。

所述原料包括城市污泥30份；页岩粉40-80份，优选55-65份；三氧化二铝0-5份，优选2-4份；三氧化二铁0-4份，优选1-3份；氧化钙0-8份，优选4-6份。

混合时的加水量为各种原料总量的18％-22％(重量比，下同)。

优选挤压成型的方式制备砖坯。

烘干可以在烘干房内进行，烘干温度可控制在50度-300度，不宜超过300度。

烘干后的砖坯含水量可控制在8％-15％。

焙烧可以在烧制窑内进行，窑内焙烧温度可控制在950度-1050度。

本发明的有益效果是：将城市污泥作为制砖的一种主要原料，不仅解决了城市污泥的处理问题，而且替代了部分制砖原料，节省了城市污泥的处理费用，节省了物质资源；由于城市污泥中含有可燃成分，有利于提高焙烧效果，节省焙烧费用；由于城市污泥的烧结性好，并与页岩粉混合使用，有利于提高砖的质量；由于可添加适当的其他矿物成分，有利于进一步改善砖的性能。

具体实施方式

实施例1：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉60公斤，三氧化二铝3公斤，三氧化二铁2公斤，氧化钙5公斤，制备工艺为：将各种原料投入搅拌机，并加入18％-22％的水，经搅拌后送入挤压成型机，挤压成所需规格的半成品砖坯，再送至烘干房在50度-300度下进行烘干，烘干成含水量8％-15％的干坯，再送入烧制窑经过950度-1050度的培烧，制成污泥成品砖，成品砖颜色呈棕红色，具有良好的抗折度和抗压度。

根据实际条件，也可以采用其他设备或手段进行搅拌、挤压成型、烘干和焙烧。

实施例2：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉40公斤，三氧化二铁4公斤，制备工艺同实施例1。

实施例3：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉80公斤，三氧化二铝5公斤，氧化钙8公斤，制备工艺同实施例1。

实施例4：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉55公斤，三氧化二铝4公斤，三氧化二铁1公斤，氧化钙6公斤，制备工艺同实施例1。

实施例5：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉65公斤，三氧化二铝2公斤，三氧化二铁3公斤，氧化钙4公斤，制备工艺同实施例1。

实施例6：

原料为：城市污泥30公斤，页岩粉60公斤，制备工艺同实施例1。

经检验，依据上述各实施例制备的砖，其强度平均值f均可达到12MPa以上。

需要说明的是，所述城市污泥的含水量一般应控制在12％一下，页岩粉的粒径一般应不超过10目。由于污水处理厂产生城市污泥的含水量较高，一般为85％-90％左右，可以通过适宜于污泥烘干的烘干机将其烘干成含水量8％-12％的干污泥，原料中城市污泥的重量可以按该干污泥重量计算，对于页岩石一般可以利用机械粉碎成10-12目的粉末状，形成所述的页岩粉。另外，还可以根据砖的性能要求添加其他成分。