[发明专利]一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保泡沫陶瓷技术领域，具体涉及一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法。

背景技术

当前我国正进行高速城镇化进程中，每年国内城镇建设产生固体废弃物24亿吨以上，每天产生污水污泥20~30万吨，城镇绿植废弃生物质在百万吨数量级以上，因此如何资源化利用城镇废弃物是我国今后可持续发展的方向。不足1%的土地面积却要承载54%以上的人口负荷，并产出84%左右GDP，这种粗放的城镇化会影响城市健康发展，带来城镇资源的浪费和资源枯竭。现有焚烧设备每日处置27万吨，年处置费高达24亿元，采用焚烧发电而且只是解决部分城镇建设固体废弃物，并而没有低成本且高效地解决建筑固体废弃物及污水污泥问题，而污泥焚烧发电需要把污泥脱水压榨到含水率在67.7%时，燃烧才会热平衡，因此造成干燥与燃烧成本居高不下；而且固体危险废弃物会有重金属、二恶英等二次污染隐患，因此也需要做进一步处理来解决这些污染源，所以并没有根本性解决问题，只有高温熔融及烧解技术才能永久固化重金属、热解二恶英等有机污染物。

把建筑固体废弃物、污水治理污泥及绿化生物质废弃物统合资源化利用起来，通过加工生产新型环保、绿色泡沫陶瓷新型建筑材料是解决上述问题的重要途径，最终消化分解城市固体废弃物、污水污泥、绿植生物质废弃物使之变废为宝。建筑固体废弃物、污水治理污泥及绿化生物质废弃物生产的轻质泡沫陶瓷为新型建筑材料，因其具备疏水、防火、隔音、隔热、抗压强度高，耐酸碱、不老化、不易变形等优质性能，因此可广泛应用在城镇建设轻质墙体或隔断铺装、地铁隔音、降噪、防水防火铺装中，还可应用于地下工程或消防的隔音、防水、防火铺装。轻质泡沫陶瓷具有降噪、隔音、隔热等功能，能够削减并缓解城市热岛效应，节约建筑能耗，降低夏、秋高温制冷和冬季暖气能耗，同时解决了高层建筑材料防火防水不够、易老化等问题。

发明内容

（1）技术方案

本发明为了克服现有技术的不足之处，提供一种以工矿、建筑、污泥废渣为原料制备泡沫陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：

a.制备蛋白发泡剂：将含水率为80~95%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入2~10%占比的高铁酸盐，在70~80℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁30~60min，热解破壁后收集污泥中包裹在有机物细胞壁内的蛋白质，再经过固液分离获得高表面活性的多肽蛋白液发泡剂，剩余污泥滤饼收集待用；

b.制备泡沫浆料：将城镇工矿固体废弃物、建筑固体废弃物和废弃生物质投入卧式球磨中破碎研磨至粒径为10~150nm的一级干粉，再加入所述污泥滤饼和长石粉研磨混合得到二级干粉，混合温度为60~80℃，混合完成后将二级干粉投入至立式混合罐中，并加入所述多肽蛋白液发泡剂，混合搅拌30~120min制得泡沫浆料；

c.成型与固化：将所述泡沫浆料加入隧道窑车上的固定模具中，随后送入烘干段以5~8℃/min升温速率升至150~240℃成型固化；

d.高温烧结：把成型固化后的泡沫料浆输送至隧道窑炉中，以10~15℃/min的升温速率升至800℃，在800℃保温30~60min，烧结固化成泡沫陶瓷素胚，所述隧道窑炉以液化石油气为燃料，然后采用微波烧结设备对进入高温段的泡沫陶瓷素胚升温至1180~1350℃，保温6~8h完成高温烧结工序，待降温后制成泡沫陶瓷粗成品；

e.检测与包装：将烧结完成的泡沫陶瓷粗成品依据烧结品质进行切割、包装、分类制得成品泡沫陶瓷产品运送至成品库或直接外销装运。

所述工矿、建筑、污泥废渣主要是指工矿、建筑工程破碎的水泥砌块、砂石、瓷砖、玻璃等固体废弃物，污泥是指城镇污水经生化处理过程产生的污泥，还可以包括废弃生物质，废弃生物质是指树枝、树叶、树杆、根茎、杂草。

进一步地，在步骤a中，将含水率为90%的污泥输送至长管隧道热液破壁机中，并加入6%占比的高铁酸盐，在75℃控温条件下，通过所述长管隧道热液破壁机静置热解破壁45min。

进一步地，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠或者高铁酸钾/高铁酸钠，高铁酸盐具备强氧化破壁、灭菌、除臭效能。

进一步地，在步骤b中，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为36~63%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为10~26%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为3~12%，优选地，所述污泥滤饼占所述干粉质量的百分比为40%，所述多肽蛋白液发泡剂占所述干粉质量的百分比为15%，所述长石粉占所述干粉质量的百分比为8%。