[發明專利]一種污泥復合顆粒、植被混凝土及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010733580.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111978016B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 盧宇飛;周維;曲獻偉;許太明;倪明輝;牛炳曄;李春江;陳莉佳;張斌
• 申請（專利權）人: 上海復潔環保科技股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B40/02;C04B20/10;C04B18/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 沈攀攀;許亦琳

本發明涉及混凝土技術領域，特別是涉及一種污泥復合顆粒、植被混凝土及其制備方法與應用。所述污泥復合顆粒包括污泥顆粒和用于包覆污泥顆粒的包膜材料；所述污泥顆粒的原料包括污泥和/或生物質材料；所述包膜材料的原料包括水泥和/或礦渣微粉。所述植被混凝土具有一定的承重能力，同時其中包含的市政污泥含有豐富的有機物和氮磷鉀成分，與醋渣、稻殼、木屑、秸稈等生物質材料共同發酵后，可以緩慢地為植物提供營養。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，特別是涉及一種污泥復合顆粒、植被混凝土及其制備方法與應用。

背景技術

據統計，2017年全國城鎮污泥(含水率80％)年產量已接近6000萬噸。污泥中含有豐富的有機質和氮磷鉀等成分，同時也含有一定的蟲卵、病菌和重金屬。目前，污泥的處置仍以衛生填埋為主，一方面占用了大量的土地資源，另一方面還存在潛在的環境風險，污泥的無害化和資源化利用受到了越來越多的關注。污泥資源化應用方向包括用作建筑材料(如燒制墻體材料、燒制陶粒等)、用于綠化種植(污泥堆肥)等，但均存在一定的限制，如部分地區已取締燒結磚生產，污泥堆肥的生產占地面積大、周期較長，因此污泥的資源化利用必須根據當地的實際情況，開發合適的資源化利用途徑。

植被混凝土，又稱生態混凝土，是以特定粒徑骨料作為支承骨架，以少量膠凝材料粘結，制備出的一種具有一定強度和孔隙結構的混凝土，可以實現承重和綠化種植的功能，在河道護坡、公路邊坡、停車場等場景具有廣泛的應用前景。

現有技術中，通過微生物的吸附預先將污泥中難易分解的重金屬分離出去；再通過微生物發酵及熟化使污泥中的有機廢棄物在持續的高溫發酵下殺菌滅卵，使污泥中的營養物質得以最大限度地保留，有害物質被最大限度地分解、去除和鈍化；最后進行脫水干化，污泥由廢棄物轉化成營養土，但存在占地面積大和發酵周期較長等問題，難以滿足大量污泥的處置利用需求。

另有現有技術中，以疏浚淤泥輔以其他材料，通過自然養護制備免燒結陶粒作為植被混凝土骨料，制作的植被混凝土中灌入有機肥料和淤泥質土原材料，實現了疏浚淤泥的資源化利用，但仍存在免燒結陶粒制作周期長，未進行淤泥無害化處理，灌入的淤泥可能散發異味的問題。

發明內容

鑒于以上現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種污泥復合顆粒、植被混凝土及其制備方法與應用。所述植被混凝土具有一定的承重能力，同時其中包含的市政污泥含有豐富的有機物和氮磷鉀成分，與醋渣、稻殼、木屑、秸稈等生物質材料共同發酵后，可以緩慢地為植物提供營養。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明的一方面提供一種污泥復合顆粒，所述污泥復合顆粒包括污泥顆粒和用于包覆污泥顆粒的包膜材料；所述污泥顆粒的原料包括污泥和/或生物質材料；所述包膜材料的原料包括水泥和/或礦渣微粉。

在本發明的一些實施方式中，所述包膜材料和污泥顆粒的質量比為1～7:1。

在本發明的一些實施方式中，所述污泥為含水率小于等于50％的干化污泥。

在本發明的一些實施方式中，所述生物質材料選自醋渣、稻殼、木屑、秸稈中的一種或多種的組合；所述生物質材料的粒徑小于等于3mm。

在本發明的一些實施方式中，所述污泥顆粒的直徑為3～6mm。

在本發明的一些實施方式中，所述污泥復合顆粒的直徑為5～10mm。

在本發明的一些實施方式中，所述生物質材料為污泥重量的0～20％；優選為5～15％。

在本發明的一些實施方式中，所述水泥和礦渣微粉的質量比為1：0～0.7；優選為1：0.3～0.6。

在本發明的一些實施方式中，所述礦渣微粉的比表面積不低于420m²/kg。