[發明專利]一種低溫合成污泥成為高強度建筑材料的方法

在審

• 申請號: 201711325452.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108033763A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 成銘釗;景鎮子
• 申請（專利權）人: 上海海顧新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 陳龍梅

本發明涉及一種低溫合成污泥成為高強度建筑材料的方法，屬于固體廢棄物處理技術領域。先將污泥餅破碎過100目篩，烘干，然后稱取污泥：鈣質添加劑：水＝50～85％：10～30％：5～20％，攪勻，在5～40Mpa下壓制成型，脫模后在120～220℃，0.2～2.3MPa下處理3～24h，最后自然干燥，即為高強度建筑材料，經檢測，其力學性能符合用于非承重砌塊墻體的國家建筑材料強度標準，可用于墻地磚、步道磚、建筑墻體材料。本發明同時實現了生產低能耗和產品高品質的目的，有效實現污泥的高效綠色再利用，不會造成二次污染且處理成本更低，工藝簡單，合成的材料強度高，利用面廣。本發明的污泥利用率高、用量大，具有很好的經濟和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種低溫合成污泥成為高強度建筑材料的方法。屬于固體廢棄物處理技術領域。

背景技術

污水處理過程所產生的固體沉淀物質，它是由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥主要分為兩種，一種是河道污泥，是市政污水排放所產生生成的污泥，混合了生物質、砂石組成的非均質體；另一種是污水處理廠產生的污泥，是由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的非均質體。污泥的主要特性是含水率高，有機物含量高，容易腐化發臭，并且顆粒較細，比重較小。脫水污泥含水率通常在75％～90％范圍內，還需要進行進一步的處理和處置，以使污泥穩定、減量和無害。污泥處理和處置過程會影響到其資源化利用。污泥處置的目的是為了使污泥無害回歸自然，并降低對環境的影響.污泥處置主要包括衛生填埋、焚燒或干化積肥、建材利用等途徑。污泥衛生填埋方法簡單，處置污泥量大，是很多國家常用的方法，但這種方法運行成本比較高，特別是污泥含水率較高時會影響填埋場的運轉。污泥利用途徑相對比較多，主要包括土地利用、熱能利用和建材利用等方面，但污泥通常需要先經過特殊的處理工序才能利用。目前，填埋作為最普遍的污泥處理方式，成本較高；而在建材利用方面，低能耗和產品高品質是難以同時實現。

而在污泥制磚方面，目前通用的都是通過燒結的方法來制備，如中國專利《一種新型污泥制磚工藝》(專利號：ZL201510091655.9)提供了一種將污泥與黏土混合后通過燒結制備建筑材料的方法；中國專利《一種采用水處理污泥制磚的方法》(專利號：ZL201610887779.2)提供了一種將絕干污泥與建筑垃圾灰、磷酸鈣、氨基硫化物等混合后燒結制備建筑材料的方法。這些方法在一定程度上實現了污泥的資源化利用，但通過燒結制備建筑材料，制備過程能耗巨大，且會對環境造成新的污染。而中國專利《一種蒸壓磚生產工藝》(專利號ZL201710424716.8)提供一種利用煉油廠二沉池活性污泥制備免燒污泥磚的方法，但此方法用料具有局限性，僅限于活性污泥；同時，需要對原料進行預處理，處理方法復雜；并且制磚周期長達一個月，不能高效處理污泥。

發明內容

本發明目的是提供一種低溫下將污泥合成為具有高強度的建筑材料的方法。本發明在低溫條件下將污泥合成為高強度建筑材料的方法，不需要燒結，能耗低，有效實現了污泥的資源再利用，同時不會對環境造成二次污染。

為了達到上述目的，本發明采用如下工藝進行：

先將含水量較高的污泥通過擠壓，降低其含水量，得到塊狀污泥餅，而后將污泥餅破碎粉磨至100目，將污泥粉末在80℃～120℃下烘干，通過混料裝置按以下質量百分比混合，污泥：鈣質添加劑：水＝50％～85％：10％～30％：5％～20％(以上各組分含量之和應等于100％)，攪拌均勻，在5～40MPa的壓力下壓制成型得到生坯，將生坯脫模后經過低溫合成：在120℃～220℃下處理3～24h，處理完成后自然干燥即為塊狀建筑材料產品。該塊狀建筑材料經檢測后，其力學性能符合用于非承重砌塊墻體的國家建筑材料強度標準；產品抗折強度能達到20MPa～30MPa，可以應用于墻地磚、步道磚、建筑墻體材料。

上述鈣質添加劑選自消石灰、石灰石、生石灰、白云石中的一種或多種按任何比例混合而成的鈣質添加劑。