[發(fā)明專利]一種利用污泥-膨潤土基料制備孔隙伸縮型生態(tài)混凝土的方法

有效

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• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103641411A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 代群威;王巖;楊麗君;黃云碧;王彬
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/30;C04B14/10;C04B38/00;C05G3/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種利用污泥-膨潤土基料制備孔隙伸縮型生態(tài)混凝土的方法，屬于資源與環(huán)境技術(shù)的技術(shù)領域。

背景技術(shù)

??隨著我國社會經(jīng)濟和城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)量在不斷增長。污泥是污水處理后的附屬品，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高達90%左右，有機物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細、比重較小。若沒有對污泥進行最終處置，將會給環(huán)境帶來再次污染。目前我國對污泥的處置以填埋為主，并有少量的堆肥和焚燒。污泥處理的最大難題是“初級污泥”含水率過高，后期脫水難度大、費用高。因此，不論是填埋，還是堆肥、焚燒，效果均不理想。然而，污泥也是有用的生物資源，如何避免污泥產(chǎn)生的二次污染并合理利用污泥中的有效成分，長期以來是亟待解決的研究熱點之一。?

有關(guān)污泥資源化利用的專利近年來逐漸增多，在堆肥處理方面專利如CN01142234.3?一種利用有機污泥生產(chǎn)有機復合肥的方法及其裝置，CN02106744.9?利用城市污泥生產(chǎn)復合有機肥的方法，CN02117359.1?城市污泥生物肥，CN03115882.X?利用污水污泥制備的有機肥，CN01115646.5?利用污泥制造有機復合肥的成套設備等。工業(yè)污泥資源化方面的專利如CN02107442.9?含重金屬污泥資源化處理方法，CN200410060869.1?利用煉鋼轉(zhuǎn)爐污泥制備氧化鐵黑和鐵紅顏料的方法，CN03116753.5?用鋁型材廠工業(yè)污泥制造堇青石與莫來石耐火材料的方法等。

將污泥資源化用于建材方面的專利眾多，主要是資源化處理成本低，并可實現(xiàn)大宗化處理。相關(guān)專利如CN87100016?污泥制磚瓦法，CN03113329.0?采用污水處理廠沉淀污泥配制的混凝土水下不分散劑，CN02116081.3?一種污泥資源化制品免加氣砌塊墻磚，CN200410068173.3?利用城市污泥生產(chǎn)水泥壓制品的方法，CN01141481.2?廢渣、污泥和廢舊玻璃制備的輕質(zhì)材料，CN03139052.8?一種利用油田污泥制成的地面磚及其生產(chǎn)方法等。下面舉例部分相關(guān)專利，在利用污泥直接燒結(jié)磚方面有：

中國專利CN101058501?A，公開了一種污泥燒結(jié)磚工藝，其包括如下流程：1)原料混合；2)好氧陳化；3)制坯；4)干燥；5)燒制，原料是由含水率75％－85％的污水污泥和污泥干粉組成，兩種原料混合比控制在1∶1－2.5，好氧陳化時間為1－5天，制坯壓強為1－2MPa，磚坯成型含水25－30％，碼放自然干燥后進入窯爐燒制，燒結(jié)溫度控制在1000－1100℃，尾氣溫度冷卻到150度以下。使用本工藝能大量消納污水污泥，實現(xiàn)污泥無害化循環(huán)利用，且能耗低，產(chǎn)品達到國家相關(guān)標準。

中國專利CN101074151公開了一種城市生活污泥制磚的生產(chǎn)方法，該發(fā)明為城市生活污泥的處理和利用，特別是用于制磚的生產(chǎn)方法，其步驟包括將城市生活污泥發(fā)酵，發(fā)酵后在制磚機緊泥口處壓縮磨擦加熱至70℃以上，加熱后的污泥置于壓泥罐內(nèi)抽真空，抽出的氣體灌入加有鹽酸的水中，處理后的污泥與頁巖混合制磚。本發(fā)明避免了污泥深埋中對地下水的污染，節(jié)約了土地資源，杜絕了對人們生活的影響，同時利用污泥制磚可節(jié)約能源30％～70％，降低制磚造價。

中國專利201010533431，公開了一種環(huán)保污泥磚及其制備方法。其組分及含量為：優(yōu)質(zhì)土30-40%；煤矸石粉30-40%；污泥30-40%，將上述組分在攪拌設備中攪拌均勻；用液壓式或擠出式制磚機將上述混合物料擠壓制成不同形狀和尺寸的磚坯；自然干燥或利用焙燒窯爐余熱對磚坯進行干燥，將干燥后的磚坯以900-1100℃高溫燒結(jié)2-3小時即得成品。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

生態(tài)混凝土是通過材料篩選、添加功能性添加劑、采用一定工藝制造出來的具有特殊結(jié)構(gòu)與功能、環(huán)境負荷小、生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)性高，并能為環(huán)保做出貢獻的混凝土。生態(tài)混凝土不僅僅是作為建筑材料，為人類構(gòu)筑所需要的結(jié)構(gòu)物或建筑物，而且他是與自然的融合，對自然環(huán)境和生態(tài)平衡具有積極保護作用的材料。目前開發(fā)出的生態(tài)混凝土的功能主要有雨水滲透、污水處理、河岸護坡、降低噪聲、防噪殺菌、吸收去除氮氧化物、阻擋電磁波和植草固沙等。生態(tài)混凝制備技術(shù)在發(fā)達國家已經(jīng)較為成熟。如透水性混凝土是目前研究與應用最多的生態(tài)混凝土之一，這種混凝土在德國、日本、美國等發(fā)達國家得到了廣泛應用，主要用于道路和路面鋪設。目前我國也開始重視混凝土結(jié)構(gòu)的綠化問題，但生態(tài)混凝土的制備方法仍有一定局限。