[發(fā)明專利]一種利用城市污泥和糖濾泥制備透水材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110441890.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN102515705A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高文元;焦宏濤;荊揚(yáng)揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B33/132
• 分類號(hào): C04B33/132
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用城市污泥和糖濾泥作為成孔劑制備可控尺度透水材料的方法，涉及污水處理領(lǐng)域，屬于資源環(huán)境領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)國家環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，到2010年，我國城鎮(zhèn)污水處理率將達(dá)到60％，目前污泥的二次污染已經(jīng)成為亟待解決的環(huán)境問題。因此，城市污泥的資源化利用在我國具有很大的發(fā)展空間。

本發(fā)明采用的糖濾泥是碳酸鹽甜菜制糖時(shí)所生產(chǎn)的廢棄物—糖濾泥。在制糖過程中，糖產(chǎn)量與濾泥(含水量65％)的產(chǎn)量比例約為10∶3，其中糖濾泥的主要成分是CaCO₃，其含量達(dá)到80％以上，因此，應(yīng)當(dāng)合理利用好糖濾泥，將其變廢為寶。

目前市場(chǎng)上的透水材料種類很多，最常用的是混凝土透水材料、高分子透水材料等，但是這幾種透水材料的制備成本較高，不少研究者在制備環(huán)保型透水材料方面進(jìn)行了大量的研究，有文獻(xiàn)報(bào)道用粉煤灰、廢陶瓷、廢玻璃等固體廢棄物，可以制備出透水性能好、強(qiáng)度高的環(huán)保型透水材料。

因此，利用糖濾泥與城市污泥作為復(fù)合成孔劑制備透水材料，不僅可以有效利用廢棄物，還具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種以城市污泥和糖濾泥分別作低溫成孔劑和高溫成孔劑，工業(yè)廢渣粉煤灰為原料，水曲柳粘土為粘結(jié)劑，廢陶瓷為骨料，玻璃粉為助熔劑來制備透水材料的方法，該法生產(chǎn)成本低，節(jié)約能源，在利用廢棄物的同時(shí)，又創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案：一種利用城市污泥和糖濾泥制備透水材料的方法，包含備料，制坯和燒結(jié)的步驟，透水材料的配方由糖濾泥、城市污泥、粉煤灰、水曲柳粘土、廢陶瓷、玻璃粉組成，各組分質(zhì)量百分比如下：糖濾泥和城市污泥：18～22％、粉煤灰：17～23％、水曲柳粘土：32～38％、廢陶瓷：15～25％、玻璃粉：4～6％。

城市污泥和糖濾泥分別作燒結(jié)過程中的低溫成孔劑和高溫成孔劑，其中，糖濾泥和城市污泥質(zhì)量比為2.5～3.5∶1。

本制備方法包含以下工藝步驟：

a.備料：將城市污泥、糖濾泥脫水處理后，進(jìn)行晾曬、干燥，使其相對(duì)含水率≤13％；將糖濾泥、水曲柳粘土利用球磨機(jī)磨細(xì)后過100目篩，取其篩下料；城市污泥破碎處理后粒度控制為20～40目，將粉煤灰破碎后取160目篩下料，廢陶瓷破碎處理后過20目篩；廢玻璃破碎研磨后的玻璃粉過160目篩；

b.制坯：按透水材料配方的質(zhì)量百分比：糖濾泥和城市污泥：18～22％、粉煤灰：17～23％、水曲柳粘土：32～38％、廢陶瓷：15～25％、玻璃粉：4～6％稱取備好的各種原料混合形成配合料加水，其中加水量為配合料絕干質(zhì)量的10～13％，混合后進(jìn)行攪拌3h，待攪拌均勻后，對(duì)其進(jìn)行造粒，陳腐24h；陳腐后對(duì)配合料進(jìn)行成型，成型壓力15MPa；隨后，放入干燥箱進(jìn)行干燥，干燥溫度100℃～105℃，干燥時(shí)間6h，得干坯；

c.燒結(jié)：對(duì)干坯進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1100℃，燒結(jié)時(shí)間0.5h，燒結(jié)后隨爐冷卻即得透水材料。

所述的糖濾泥為碳酸鹽法甜菜制糖所產(chǎn)生的濾泥；所述的城市污泥為城市污水處理廠進(jìn)行污水處理所產(chǎn)生的污泥；所述廢陶瓷可以為建筑陶瓷燒成過程的廢料、瓷質(zhì)拋光磚廢料、廢電瓷；廢玻璃為平板玻璃、酒瓶。

利用上述方法制備的透水材料，其抗折強(qiáng)度為14.33MPa～16.28MPa，吸水率為21.38％～24.50％，孔隙率為33.20％～34.81％，孔徑為5～30μm，透水系數(shù)為0.6×10^-2～1.2×10^-2cm/s，該透水材料具有強(qiáng)度高、透水性好等特點(diǎn)。

本發(fā)明所述的城市污泥和糖濾泥分別作燒結(jié)過程中的低溫成孔劑和高溫成孔劑。城市污泥中含有大量的有機(jī)成分，在低溫下就可分解，產(chǎn)生氣孔，可作為低溫成孔劑；而糖濾泥中主要成分為CaCO₃，分解溫度在800℃以上，可作為高溫成孔劑。共同使用城市污泥和糖濾泥是為了能夠產(chǎn)生相互貫通的氣孔結(jié)構(gòu)，防止高溫?zé)Y(jié)時(shí)氣孔封閉。這樣相互貫通的孔隙網(wǎng)絡(luò)具有很好的透水效果。

附圖說明

本發(fā)明附圖2幅，

圖1是實(shí)施例1所制備的一種透水材料放大50倍下的SEM斷面圖；

圖2是實(shí)施例1所制備的一種透水材料放大1000倍下的SEM斷面圖。

具體實(shí)施方式

下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1