CN101670619A

CN101670619A - 一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法

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Publication number: CN101670619A
Application number: CN200910190099A
Authority: CN
Inventors: 罗健泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-03-17

Abstract

本发明公开了一种用污水厂活性污泥无害化制造免烧砖的方法。原料为活性污泥、水泥、中细砂、细石、再加入本发明的除臭剂、早强剂、速凝剂和激发剂，用免烧工艺制造建筑用砖块，实现活性污泥变废为宝的清洁型生产，解决现有活性污泥处理中存在的环保问题；具有设备少、方法简单、容易实施、利于环境保护等特点，有显著的经济、环保及社会效益；广泛适用于活性污泥无害化、资源化中使用。

Description

一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法

本发明涉及一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法，更具体地说，涉及一种用污水厂活性污泥经除臭以后，无三废排放条件下制造免烧砖的方法。

在现有技术中，随着环境保护事业的不断重视和发展，全国各地大量兴建城市污水处理工厂，其副产物大量活性污泥的无害化、资源化问题则愈加突出，到目前为止，还没有完全无害化地加以利用，现有活性污泥处理方法中，如：(1)泥泥填埋：会污染地下水源；(2)污泥倒入海中：会污染海域；(3)污泥焚烧：处理费昂贵，废气会污染大气；(4)污泥发酵及干化制成肥料，相对而言是一种较好的方法，但费时费力且存在重金属积累污染问题；(5)污泥与粘土混合烧制红砖，因烧制时产生大量恶臭有害气体，严重影响周围地区的环境卫生；(6)其他的污泥处理方法，目前尚处于研究阶段。以上所述的处理活性污泥的各种方法，均存在严重二次污染问题，因此，必需采用简单易行的方法，在不产生二次污染的前提下、对活性污泥进行无害化、资源化综合利用。

本发明旨在提供一种用污水厂活性污泥无害化制造免烧砖的方法，即采用污泥为主组分，使污泥起填充料及部份胶凝材料的作用，用中细砂及细石为骨料，用水泥作补充胶凝材料，再加入本发明的除臭剂、早强剂、速凝剂和激发剂，经搅拌混合、成型、静养而制造免烧砖的方法。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

(一)在污水厂付产的活性污泥中、加入过氧化钙(CaO₂)粉剂作除臭剂，经搅拌混合均匀后，过氧化钙生成的氧与较活泼的有机臭性气体起化合作用，生成氧化物仍保留在溶液中；

(二)污泥本身含有聚丙烯酰胺粘合剂成分，可起到填充作用和胶凝作用，再用普通硅酸盐水泥作补充胶凝材料；

(三)用中细砂作细骨料；

(四)用粒径小于5mm的细石块作大骨料；

(五)用钛白粉厂的付产品硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)与一缩二乙二醇[O(GH₂CH₂OH)₂]的混合物，作早强剂；

(六)用燃煤锅炉的炉灰渣加上重质碳酸钠(Na₂CO₃)和石灰石三种料混合后进行煅烧，然后磨碎，用作速凝剂。

(七)用过氧化钡(BaO₂)粉料作激发剂。

(八)污泥含水75％～82％，所需水全部来自污泥中，不需要再加水。

上述原料搅拌混合后去成型，然后静养、脱模、养护，即得免烧砖，使污泥变成坚硬结实的硅酸盐水泥制品，像石块一样，不再有污染问题。

本发明的免烧砖制造方法，包括原料粉碎、过筛、计量、搅拌混合、成型、静养、脱模、养护及性能检测。其具体制造过程为：(1)用含水75％～82％(以下均为重量百分比)的活性污泥加入到强制式混凝土搅拌机中，活性污泥的加入量为全部原料重量的25～45％，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入下述物料：(2)加入污泥干基重量比为1.5～3.2％的过氧化钙粉料：(3)加入强度等级为32.5～42.5的普通硅酸盐水泥(以下简称：水泥)，水泥加入量为全部原料重量的6～11％；(4)加入粒径为0.25～0.5mm的中细砂，加入量为水泥重量的2.2～3.0倍；(5)加入粒径小于5mm的细石块，加入量为水泥重量的3.3～4.3倍；(6)加入事先配置的早强剂：用硫酸亚铁55～75％和一缩二乙二醇25～45％的混合物作早强剂使用，早强剂的加入量为全部原料重量的1.50～2.10％，加入至搅拌机中；(7)加入事先配置的速凝剂：用燃煤炉灰渣(粉碎成40～80目)66～86％加入重质碳酸钠6～9％再加入石灰石(粉碎成40～80目)15～20％，三者混合后在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至40～80目作速凝剂使用，加入量为全部原料重量的0.80～1.00％，加入至搅拌机中；(8)加入过氧化钡(40～80目)粉剂，加入量为全部原料重量的0.040～0.060％；(9)上述原料加入完毕后，再继续搅拌3～6分钟，然后送去QTJ3-35型砌块成型机中，按预先设计好的产品尺寸，进行砌块成型，然后送至堆放场地，堆放整齐，静养一天后进行脱模，再继续养护7～10天后进行码堆，经检测合格即为成品。在生产过程中，如有破损砖时，可返回搅拌机中回收利用。

所制得的免烧砖产品，在建筑中一般用作非承重砌块使用，如框架填充墙、间隔墙、围护墙等，本产品强度等级为MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5五个等级，密度等级为500、600、700、800、900、1000、1200七个等级，产品宽(厚)度为90mm、115mm、120mm、140mm、190mm，可制成空心砌块或实心砌块。

在实施本发明的过程中，使用的污泥为城市污水处理工厂的付产物活性污泥，污泥含水为75～82％，含有机质35～65％，PH＝5.5～8.5；向污泥中加入的过氧化钙(CaO₂)，是一种白色结晶粉末，产品质量符合企业标准的二级品指标，即：过氧化钙(CaO₂)含量≥55％，重金属(Pb)含量≤0.0035％，砷(As)含量≤0.00015％，相对密度约2.921，它起污泥除臭作用；加入的水泥为普通硅酸盐水泥，技术标准按GB175-1999规定，强度等级为32.5～42.5，它起补充胶凝作用；加入的中细砂为粒径0.25～0.5mm的河砂或山砂，砂中有害物质含量按III类标准，砂的细度模数Mx＝1.6～3.0之间，砂的颗粒级配区为II区，干砂的堆密度为1450～1550kg/m³，砂的坚固性符合GB/T14684-2001标准规定的II类指标值，它起骨料的作用；加入的细石料为粒径小于5mm的碎石块，其中4mm以下的颗粒占90％以上，它同样起骨料作用；加入的硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)质量符合GB10531-89标准中的工业用合格品，硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)含量≥90.0％，二氧化钛(TiO₂)含量≤0.75％，水不溶物含量≤0.75％；加入的一缩二乙二醇[O(GH₂CH₂OH)2]为工业级产品，熔点一6.5℃，沸点245℃，它与硫酸亚铁混合后起早强剂作用；加入的燃煤炉渣为普通烧煤后剩下的残渣(炉灰渣)，应粉碎成40～80目；加入的重质碳酸钠(Na₂CO₃)符合GB210-92标准的工业三类合格品，总碱量(Na₂CO₃)≥98.0％，氯化物(以NaCl计)≤1.20％，铁(Fe)≤0.010％，水不溶物≤0.15％，灼烧失量≤1.3％，堆积密度≥0.90克/立升，其它不作要求；加入的石灰石(CaCO₃)需粉碎成40～80目，将上述炉灰渣、重质碳酸钠、石灰石三者混合后，在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至40～80目作速凝剂使用；加入的过氧化钡(BaO₂)为40～80目以上的工业级合格品，质量符合过氧化钡(BaO₂)≥90.0％，其它钡盐≤8.0％，其它不作要求；过氧化钡作激发剂使用；在上述全部原料的混合搅拌中，需要的水全部来自活性污泥所含的水份。

在实施本发明过程中，所有原材料进厂后应进行检查、验收和保管，把好原料质量关，在生产时，每天应检查一次配料计量秤是否在允许误差范围内，在搅拌时，每班应检查一次搅拌的匀质性及和易性，对半成品，应检查每批半成品的外观和尺寸、密实度等是否符合要求，最后的成品检验，则要对每批产品进行抽样检测它的尺寸偏差、抗压强度、抗折强度是否符合所设计的国标要求，此外，根据用户需要，若还有其它质量标准要求的产品，也应进行相应的检测。

上述的除臭剂、早强剂、速凝剂、激发剂的成分及配方工艺应用，是本发明的主要特点。

与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点：(1)本发明采用免烧的方法制造建筑用砖，避免了污泥烧制砖块产生的大量难于处理的废气；(2)本发明无臭无三废排放，实现污泥无害化、资源化的清洁型生产，本发明避免了现有污泥各种处置方法中存在的环保问题；(3)本发明设备简易、方法简单、易于实施；(4)本发明变废为宝，具有显著的经济效益、环保效益、循环经济效益。

图1是本发明的工艺流程示意图，图中明确表示了自活性污泥处理到制成免烧砖的全过程。

实施例1：

用污水厂排出的含水80％(以下均为重量百分比)的活性污泥300公斤，加入至强制式混凝土搅拌机中，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入下述物料：加入过氧化钙1.8公斤、强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥100公斤、粒径在0.25～0.5mm之间的中细砂231公斤、粒径小于5mm的细石块340公斤、早强剂18公斤、速凝剂9公斤、激发剂0.5公斤，[其中：(1)早强剂制法：用65％的硫酸亚铁加入35％的一缩二乙二醇，混合均匀后即为早强剂。(2)速凝剂制法：用燃煤炉灰渣(粉碎成60目)76％加入重质碳酸钠7％再加入石灰石(粉碎成60目)17％，三者混合后在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至60目作速凝剂使用。(3)激发剂制法：用过氧化钡粉碎成60目]；上述原料全部加入完毕后，再搅拌混合5分钟，然后用车送去混凝土砌块成型机振压成型，后送至堆放场静养一天后进行脱模，再养护8天后进行检测并码堆，破损料返回搅拌机内，即得强度等级为MU5.0、密度等级为900的免烧砖产品约一吨。

实施例2：

设备、方法、步骤、工艺同实施例1。

用污水厂排出的含水75％(以下均为重量百分比)的活性污泥320公斤，加入至强制式混凝土搅拌机中，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入下述物料：加入2.0公斤的过氧化钙、强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥105公斤、粒径在0.25～0.5mm之间的中细砂240公斤、粒径小于5mm碎石块355公斤，与实施例1相同的早强剂19公斤、速凝剂9.5公斤、激发剂0.53公斤，上述原料全部加入完毕后，再搅拌混合6分钟，后用车送去混凝土砌块成型机振压成型，后送到堆放场静养一天后进行脱模，再养护7天后进行检测并码堆，破损物料返回搅拌机内，即得强度等级为MU3.5、密度等级为700的免烧砖产品约1.05吨。

Claims

1，一种活性污泥无害化制造免烧砖的方法，包括如下步骤：原料粉碎、过筛、计量、搅拌混合、成型、静养、脱模、养护及性能检测，其特征在于制造免烧砖的原料配方和工艺步骤为：

A，用污水处理工厂的附产物：活性污泥含水75％～82％(以下均为重量百分比)，含有机质35～65％，PH＝5.5～8.5，将活性污泥加入到强制式混凝土搅拌机中，活性污泥的加入量为全部原料重量的25～45％，开动搅拌机，在不断搅拌条件下，依次加入下述物料：

B，加入污泥干基重量比为1.5～3.2％的过氧化钙粉料，过氧化钙质量符合企业标准的二级品指标；

C，加入强度等级为32.5～42.5的普通硅酸盐水泥(以下简称：水泥)，水泥加入量为全部原料重量的6～11％；

D，加入粒径为0.25～0.5mm的中细砂，加入量为水泥重量的2.2～3.0倍；

E，加入粒径小于5mm的细石块，加入量为水泥重量的3.3～4.3倍；

F，加入事先配置的早强剂：用硫酸亚铁55～75％和一缩二乙二醇25～45％的混合物作早强剂使用，早强剂的加入量为全部原料重量的1.50～2.10％，硫酸亚铁质量符合GB10531-89标准中的工业用合格品，一缩二乙二醇为工业级产品；

G，加入事先配置的速凝剂：用燃煤炉灰渣(粉碎成40～80目)66～86％加入重质碳酸钠6～9％再加入石灰石(粉碎成40～80目)15～20％，三者混合后在1380～1410℃下煅烧半小时，然后磨碎至40～80目作速凝剂使用，速凝剂加入量为全部原料重量的0.80～1.00％，重质碳酸钠符合GB210-92标准的工业三类合格品；

H，加入过氧化钡(40～80目)粉剂作激发剂使用，加入量为全部原料重量的0.040～0.060％，过氧化钡为工业级合格品。