[发明专利]一种利用污泥和建筑垃圾制备人工火山灰的方法

说明书

本发明提供了一种利用污泥和建筑垃圾制备人工火山灰的方法，其主要原料组分包括污泥、建筑垃圾和炼铁矿渣粉，通过污泥预处理分离污泥中的结合水和细胞水，加入建筑垃圾和炼铁矿渣粉进一步降低了水分含量，制得的人工火山灰经质量检验，各项指标均符合用于水泥中的火山灰质混合材料的标准要求。

技术领域

本发明属于建筑工程材料技术领域，涉及一种人工火山灰的制备 方法，具体涉及一种利用污泥和建筑垃圾制备人工火山灰的方法。

背景技术

污泥是指用物理法、化学法、物理化学法和生物法等方法处理废 水时产生的沉淀物、颗粒物和漂浮物的统称。污泥中含有大量有机物、 病原体、重金属等有毒有害物质，同时含水率极高的特点使得其占据 的庞大的体积。污泥的固有特性导致污泥颗粒在过滤介质附近形成网 状结构，从而阻碍了其沉降与压缩，而日益发展的水处理技术导致了 污泥的复杂化，使得污泥脱水减量更加艰难。

在工程建设中，绝大部分建筑垃圾未经任何处理，便被施工单位 运往郊外或乡村，露天堆放或填埋，耗用大量的征用土地费、垃圾清 运费等建设经费，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬 等问题又造成了严重的环境污染。

目前，污泥的脱水一般需要采取煅烧或者化学调理措施改善污泥 脱水性能才能进行有效的脱水。煅烧污泥虽然脱水效率较高，但容易 造成二次污染，产生大量废气，而且煅烧后的污泥活性较低。较为普 遍的化学调理方法一种是投加混凝剂或絮凝剂(如石灰、聚合氯化铝、 聚丙烯酰胺)，另一种是投加惰性助凝剂(如煤粉炉粉煤灰)。但是 以上的调理方法仅对自由水的去除有显著的提高作用，对于细胞水和 结合水去除不足。因此，通过投加上述调理剂后进行机械脱水，脱水 后污泥含水率为70％～85％，难以再进一步降低其含水率。

现有技术中将污泥与其他建筑垃圾或矿物垃圾混合后制备成建 筑材料已达到回收利用的目的。例如，专利CN102826797A公开了一 种含有污泥和建筑垃圾的建筑材料组合物，该组合物将污泥与激发 剂、工业废渣混合制得如砖块一类的建筑材料，具有较高的抗压强度。 专利CN108328981A公开了利用污泥、矿化垃圾和建筑垃圾制备免烧 结自保温砖的方法，具体的是将改性污泥与海贝壳灰混合活化得活化 污泥，然后将活化污泥、海贝壳灰、粉煤灰、矿化垃圾、建筑垃圾、 粘土、F14激发剂与水进行轮碾混合，再与其他辅助材料混合制得自 保温砖，该制备方法工艺简单、成本低廉，自保温砖的强度满足建筑 需求，而且兼具保温隔热效果。另外还有诸多专利文献都是将污泥与 其他建筑垃圾混合制备砖块，以达到将污泥和垃圾回收再利用的目 的，但是这些方法为了使制得产品拥有更好的性能，大多需要加入其 他诸多的辅助剂，使得制备工艺复杂，成本较高。

本发明人经过自主研发创新，将污泥处理后与建筑垃圾粉末、炼 铁矿渣粉混合制得人工火山灰，可以用于建筑水泥的制备，其工艺简 单、易操作。目前也没有技术通过污水厂的活性污泥来制备含水量较 低的火山灰，是因为火山灰的含水量不能过高，如果火山灰的含水量 高，就不容易磨成粉体状态，而且容易和水泥熟料发生反应。

发明内容

本发明的目的在于将污泥、建筑垃圾和矿化垃圾进行回收再利 用，制备成建筑中常用的人工火山灰。

基于上述目的，本发明提供了一种利用污泥和建筑垃圾制备人工 火山灰的方法，具体的，所述人工火山灰的主要组分包括污泥、建筑 垃圾粉末和炼铁矿渣粉。

进一步地，以质量份计，所述污泥、建筑垃圾粉末和炼铁矿渣粉 在所述人工火山灰中的质量配比为20～35:30～50:15～30。

本发明还提供了所述人工火山灰的制备方法，具体包含如下步 骤：

污泥预处理；

将污泥与建筑垃圾粉末混合得到混合物A；

将混合物A与炼铁矿渣粉混合得到混合物B；

将混合物B研磨，过筛网得到人工火山灰。