CN102964113A - 一种用污泥制成的建筑陶粒材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体废物的处理,具体是一种用污泥制成的建筑陶粒材料。由下列重量份数的原料组成:含水率30%~40%的污泥,8~10份;二氧化硅,2~3份;碳酸钙,2~3份;三氧化二铝,1~2份。采用生料成球、预处理和烧胀及冷却的方法制备建筑陶粒材料。使用的二氧化硅、三氧化二铝能起到助溶和烧胀的作用,能在高温下产生足够粘稠的熔融物,以便能够包住气体,产生孔隙。本发明制备的陶粒有粗糙的表面,丰富的孔隙结构,具有较大的比表面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体废物的处理,具体是一种用污泥制成的建筑陶粒材料。
背景技术
陶粒材料一种人造轻质粗集料,外壳表面粗糙而坚硬,内部多孔,一般由页岩、黏土岩等经粉碎、筛分、再高温下烧结而成。主要用于配制轻集料混凝土、轻质砂浆,也可做耐酸、耐热混凝土集料。陶粒的粒径一般为5~20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。
污水处理厂处理完污水后所产生的、并含有大量的生物污泥,生物污泥有的制成农用肥,有的直接用于绿化,也有的排放到海里或者焚烧,这样会造成二次生态环境污染。目前,以生物污泥为主要原材料,采用烘干、磨碎、成球、烧结成的陶粒,称为污水处理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土来烧制陶粒既节省黏土,又保护农田,也起到了一定的环保作用。
中国专利授权公告号为CN 101531500 B一个发明专利,名称为“用污泥烧制陶粒的方法”该发明公开了一种用污泥烧制陶粒的方法,将污泥,进行干化后焚烧,这种方法耗能大,未能充分利用污泥中的有机成分,国内一些其他用污泥制作陶粒的方法,用量少,未能达到大量处理污泥的目的。而本发明的方案采用污水处理厂处理过的污泥,作为原料,污泥用量达到60%以上,变废为宝,达到以废治废的目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种用污泥制成的建筑陶粒材料。
一种用污泥制成的建筑陶粒材料,由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥,8~10份;
二氧化硅,2~3份;
碳酸钙,2~3份;
三氧化二铝,1~2份;
其制备方法步骤如下:
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后,采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%~40%,然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合,搅拌均匀,用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下,生料球放置3~5天,使生料球的水分含量降低至15~18%,然后使水分含量为15~18%的生料球在100℃~110℃,干燥1~1.5小时,得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃,加热20~30分钟,然后,在1080℃温度下烧胀15~17分钟后取出,在空气中自然冷却2小时,即得。
本发明的有益效果:
目前的污泥制备陶粒的方法,多是使用焚烧的方式来制取,消耗能量大,并且会损失污泥中的有机成分,本发明中使用的二氧化硅、三氧化二铝能起到助溶和烧胀的作用,能在高温下产生足够粘稠的熔融物,以便能够包住气体,产生孔隙。所以用本发明制备的陶粒有粗糙的表面,丰富的孔隙结构,具有较大的比表面积。
本发明制备的陶粒根据行业标准JC/T789-1981《轻骨料试验方法》,具体性能指标如下:陶粒比表面积为4.231~4.272m2/g,松散容重为636~641kg/m3,颗粒容重1147~1156kg/ m3。
具体实施方式
下面结合本发明的具体实施方式作进一步详细的描述:
实施例1:
一种用污泥制成的建筑陶粒材料,由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥,8份;
二氧化硅,2份;
碳酸钙,2份;
三氧化二铝,1份;
其制备方法的步骤如下:
步骤1. 生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后,采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%~40%,然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合,搅拌均匀,用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下,生料球放置3天,使生料球的水分含量降低至15~18%,然后使水分含量为15~18%的生料球在100℃,干燥1小时,得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃,加热20分钟,然后,在1080℃温度下烧胀15分钟后取出,在空气中自然冷却2小时,即得。
实施例2
一种用污泥制成的建筑陶粒材料,由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥, 10份;
二氧化硅, 3份;
碳酸钙, 3份;
三氧化二铝, 2份;
其制备方法的步骤如下:
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后,采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%~40%,然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合,搅拌均匀,用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下,生料球放置5天,使生料球的水分含量降低至15~18%,然后使水分含量为15~18%的生料球在110℃,干燥1.5小时,得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃,加热30分钟,然后,在1080℃温度下烧胀17分钟后取出,在空气中自然冷却2小时,即得。
实施例3
一种用污泥制成的建筑陶粒材料,由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥, 10份;
二氧化硅,2份;
碳酸钙,2份;
三氧化二铝,1份。
其制备方法的步骤如下:
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后,采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%~40%,然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合,搅拌均匀,用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下,生料球放置4天,使生料球的水分含量降低至15~18%,然后使水分含量为15~18%的生料球在105℃,干燥1~1.5小时,得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃,加热25分钟,然后,在1080℃温度下烧胀16分钟后取出,在空气中自然冷却2小时,即得。
Claims (5)
1.一种用污泥制成的建筑陶粒材料,其特征在于:由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥,8~10份;
二氧化硅,2~3份;
碳酸钙,2~3份;
三氧化二铝,1~2份。
2.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料,其特征在于:由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥,8份;
二氧化硅,2份;
碳酸钙,2份;
三氧化二铝,1份。
3.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料,其特征在于:由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥, 10份;
二氧化硅, 3份;
碳酸钙, 3份;
三氧化二铝, 2份。
4.根据权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料,其特征在于:由下列重量份数的原料组成:
含水率30%~40%的污泥, 10份;
二氧化硅,2份;
碳酸钙,2份;
三氧化二铝,1份。
5.一种如权利要求1所述的用污泥制成的建筑陶粒材料制备方法,其特征在于:制备步骤如下:
步骤1.生料成球
按常规方法将污水处理厂的污泥机械脱水后,采用污泥干化装置使污泥的水分含量降低到30%~40%,然后取以上原料的配比量放到反应容器中混合,搅拌均匀,用压机压制成生料球;
步骤2.生料球的预处理
在常温下,生料球放置3~5天,使生料球的水分含量降低至15~18%,然后使水分含量为15~18%的生料球在100℃~110℃,干燥1~1.5小时,得预处理好的生料球;
步骤3.烧胀及冷却
将预处理好的生料球在350℃,加热20~30分钟,然后,在1080℃温度下烧胀15~17分钟后取出,在空气中自然冷却2小时,即得。
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