專利名稱：一種活性污泥無害化制造免燒磚的方法
一種活性污泥無害化制造免燒磚的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活性污泥無害化制造免燒磚的方法，更具體地說，涉及 一種用污水廠活性污泥經(jīng)除臭以后，無三廢排放條件下制造免燒磚的方法。
在現(xiàn)有技術中，隨著環(huán)境保護事業(yè)的不斷重視和發(fā)展，全國各地大量興 建城市污水處理工廠，其副產(chǎn)物大量活性污泥的無害化、資源化問題則愈加 突出，到目前為止，還沒有完全無害化地加以利用，現(xiàn)有活性污泥處理方法 中，如(1)泥泥填埋會污染地下水源；(2)污泥倒入海中會污染海域； (3)污泥焚燒處理費昂貴，廢氣會污染大氣；(4)污泥發(fā)酵及干化制成 肥料，相對而言是一種較好的方法，但費時費力且存在重金屬積累污染問題； (5)污泥與粘土混合燒制紅磚，因燒制時產(chǎn)生大量惡臭有害氣體，嚴重影 響周圍地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生；(6)其他的污泥處理方法，目前尚處于研究階段。 以上所述的處理活性污泥的各種方法，均存在嚴重二次污染問題，因此，必 需采用簡單易行的方法，在不產(chǎn)生二次污染的前提下、對活性污泥進行無害 化、資源化綜合利用。
本發(fā)明旨在提供一種用污水廠活性污泥無害化制造免燒磚的方法，即采 用污泥為主組分，使污泥起填充料及部份膠凝材料的作用，用中細砂及細石 為骨料，用水泥作補充膠凝材料，再加入本發(fā)明的除臭劑、早強劑、速凝劑 和激發(fā)劑，經(jīng)攪拌混合、成型、靜養(yǎng)而制造免燒磚的方法。 為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案 (一)在污水廠付產(chǎn)的活性污泥中、加入過氧化鈣(Ca02)粉劑作除臭劑， 經(jīng)攪拌混合均勻后，過氧化鈣生成的氧與較活潑的有機臭性氣體起化合作 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劑成分，可起到填充作用和膠凝作用，
再用普通硅酸鹽水泥作補充膠凝材料；
(三) 用中細砂作細骨料；
(四) 用粒徑小于5mm的細石塊作大骨料；
(五) 用鈦白粉廠的付產(chǎn)品硫酸亞鐵(FeS04*7H20)與一縮二乙二醇[O (GH2CH2OH) 2]的混合物，作早強劑；
(六) 用燃煤鍋爐的爐灰渣加上重質碳酸鈉(Na2C03)和石灰石三種料混 合后進行煅燒，然后磨碎，用作速凝劑。
(七) 用過氧化鋇(Ba02)粉料作激發(fā)劑。
(八) 污泥含水75% 82%，所需水全部來自污泥中，不需要再加水。 上述原料攪拌混合后去成型，然后靜養(yǎng)、脫模、養(yǎng)護，即得免燒磚，使
污泥變成堅硬結實的硅酸鹽水泥制品，像石決一樣，不再有污染問題。
本發(fā)明的免燒磚制造方法，包括原料粉碎、過篩、計量、攪拌混合、成 型、靜養(yǎng)、脫模、養(yǎng)護及性能檢測。其具體制造過程為(1)用含水75% 82% (以下均為重量百分比)的活性污泥加入到強制式混凝土攪拌機中，活 性污泥的加入量為全部原料重量的25 45 %，開動攪拌機，在不斷攪拌條 件下，依次加入下述物料(2)加入污泥干基重量比為1.5 3.2%的過氧化 鈣粉料(3)加入強度等級為32.5 42.5的普通硅酸鹽水泥(以下簡稱水 泥)，水泥加入量為全部原料重量的6 11%; (4)加入粒徑為0.25 0.5mm 的中細砂，加入量為水泥重量的2.2 3.0倍；(5)加入粒徑小于5mm的細 石塊，加入量為水泥重量的3.3 4.3倍；(6)加入事先配置的早強劑用硫 酸亞鐵55 75%和一縮二乙二醇25 45%的混合物作早強劑使用，早強劑的 加入量為全部原料重量的1.50 2.10%，加入至攪拌機中；(7)加入事先配置的速凝劑用燃煤爐灰渣(粉碎成40 80目)66 86%加入重質碳酸鈉6 9%再加入石灰石(粉碎成40 80目)15 20%，三者混合后在1380 1410 。C下煅燒半小時，然后磨碎至40 80目作速凝劑使用，加入量為全部原料 重量的0.80 1.00%，加入至攪拌機中；(8)加入過氧化鋇(40 80目)粉 劑，加入量為全部原料重量的0.040 0.060%; (9)上述原料加入完畢后， 再繼續(xù)攪拌3 6分鐘，然后送去QTJ3—35型砌塊成型機中，按預先設計好 的產(chǎn)品尺寸，進行砌塊成型，然后送至堆放場地，堆放整齊，靜養(yǎng)一天后進 行脫模，再繼續(xù)養(yǎng)護7 10天后進行碼堆，經(jīng)檢測合格即為成品。在生產(chǎn)過 程中，如有破損磚時，可返回攪拌機中回收利用。
所制得的免燒磚產(chǎn)品，在建筑中一般用作非承重砌塊使用，如框架填充 墻、間隔墻、圍護墻等，本產(chǎn)品強度等級為MU1.5、 MU2.5、 MU3.5、 MU5.0、 MU7.5五個等級，密度等級為500、 600、 700、 800、 ^)0、 1000、 1200七個 等級，產(chǎn)品寬(厚)度為90咖、115 iM、 120咖、140 mi、 190 nrn，可制成 空心砌塊或實心砌塊。
在實施本發(fā)明的過程中，使用的污泥為城市污水處理工廠的付產(chǎn)物活性 污泥，污泥含水為75 82%，含有機質35 65%， PH=5.5 8.5;向污泥中 加入的過氧化鈣(Ca02)，是一種白色結晶粉末，產(chǎn)品質量符合企業(yè)標準的 二級品指標，艮卩過氧化鈣(Ca02)含量^550/。，重金屬(Pb)含量《0.00350/0， 砷(As)含量《0.00015%，相對密度約2.921，它起污泥除臭作用；加入的 水泥為普通硅酸鹽水泥，技術標準按GB175—1999規(guī)定，強度等級為32.5 42.5，它起補充膠凝作用；加入的中細砂為粒徑0.25 0.5mm的河砂或山砂， 砂中有害物質含量按III類標準，砂的細度模數(shù)Mx=1.6 3.0之間，砂的顆 粒級配區(qū)為n區(qū)，干砂的堆密度為1450 1550 kg/m3，砂的堅固性符合GB/T14684—2001標準規(guī)定的II類指標值，它起骨料的作用；加入的細石料 為粒徑小于5mm的碎石塊，其中4mm以下的顆粒占90%以上，它同樣起骨 料作用；加入的硫酸亞鐵(FeS04 7H20)質量符合GB10531—89標準中的 工業(yè)用合格品，硫酸亞鐵(reS04*7H20)含量>90.0%， 二氧化鈦(Ti02) 含量《0.75%，水不溶物含量《0.75°/。；加入的一縮二乙二醇
為工業(yè)級產(chǎn)品，熔點一6.5匸，沸點245'C，它與硫酸亞鐵混合后起早強劑 作用；加入的燃煤爐渣為普通燒煤后剩下的殘渣(爐灰渣)，應粉碎成40 80目；加入的重質碳酸鈉(Na2C03)符合GB210—92標準的工業(yè)三類合格 品，總堿量(Na2C03)》98.0%,氯化物(以NaCl計)《1.20%，鐵(Fe) 《0.010%，水不溶物《0.15%，灼燒失量《1.3%，堆積密度》0.卯克/立升, 其它不作要求；加入的石灰石(CaC03)需粉碎成40 80目，將上述爐灰 渣、重質碳酸鈉、石灰石三者混合后，在1380 1410。C下煅燒半小時，然后 磨碎至40 80目作速凝劑使用；加入的過氧化鋇(Ba02)為40 80目以上 的工業(yè)級合格品，質量符合過氧化鋇(Ba02) >90.0%，其它鋇鹽《8.0%， 其它不作要求；過氧化鋇作激發(fā)劑使用；在上述全部原料的混合攪拌中，需 要的水全部來自活性污泥所含的水份。
在實施本發(fā)明過程中，所有原材料進廠后應進行檢査、驗收和保管，把 好原料質量關，在生產(chǎn)時，每天應檢查一次配料計量秤是否在允許誤差范圍 內，在攪拌時，每班應檢査一次攪拌的勻質性及和易性，對半成品，應檢査 每批半成品的外觀和尺寸、密實度等是否符合要求，最后的成品檢驗，則要 對每批產(chǎn)品進行抽樣檢測它的尺寸偏差、抗壓強度、抗折強度是否符合所設 計的國標要求，此外，根據(jù)用戶需要，若還有其它質量標準要求的產(chǎn)品，也 應進行相應的檢測。上述的除臭劑、早強劑、速凝劑、激發(fā)劑的成分及配方工藝應用，是本 發(fā)明的主要特點。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(l)本發(fā)明采用免燒的 方法制造建筑用磚，避免了污泥燒制磚塊產(chǎn)生的大量難于處理的廢氣；(2) 本發(fā)明無臭無三廢排放，實現(xiàn)污泥無害化、資源化的清潔型生產(chǎn)，本發(fā)明避 免了現(xiàn)有污泥各種處置方法中存在的環(huán)保問題；(3)本發(fā)明設備簡易、方法 簡單、易于實施；(4)本發(fā)明變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益、 循環(huán)經(jīng)濟效益。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖，圖中明確表示了自活性污泥處理到制 成免燒磚的全過程。 實施例1:
用污水廠排出的含水80%(以下均為重〗t百分比)的活性污泥300公斤， 加入至強制式混凝土攪拌機中，開動攪拌機，在不斷攪拌條件下，依次加入 下述物料加入過氧化鈣1.8公斤、強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥100 公斤、粒徑在0.25 0.5111111之間的中細砂231公斤、粒徑小于5mm的細石 塊340公斤、早強劑18公斤、速凝劑9公斤、激發(fā)劑0.5公斤，[其中(1) 早強劑制法用65%的硫酸亞鐵加入35%的一縮二乙二醇，混合均勻后即為 早強劑。(2)速凝劑制法用燃煤爐灰渣(粉碎成60目)76%加入重質碳 酸鈉7%再加入石灰石(粉碎成60目)17%，三者混合后在1380 1410。C下 煅燒半小時，然后磨碎至60目作速凝劑使用。(3)激發(fā)劑制法用過氧化 鋇粉碎成60目];上述原料全部加入完畢后，再攪拌混合5分鐘，然后用車 送去混凝土砌塊成型機振壓成型，后送至堆放場靜養(yǎng)一天后進行脫模，再養(yǎng) 護8天后進行檢測并碼堆，破損料返回攪拌機內，即得強度等級為MU5.0、密度等級為900的免燒磚產(chǎn)品約一噸。 實施例2:
設備、方法、步驟、工藝同實施例l。
用污水廠排出的含水75%(以下均為重量百分比)的活性污泥320公斤， 加入至強制式混凝土攪拌機中，開動攪拌機，在不斷攪拌條件下，依次加入 下述物料:加入2.0公斤的過氧化鈣、強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥105 公斤、粒徑在0.25 0.5111111之間的中細砂240公斤、粒徑小于5mm碎石塊 355公斤，與實施例1相同的早強劑19公斤、速凝劑9.5公斤、激發(fā)劑0.53 公斤，上述原料全部加入完畢后，再攪拌混合6分鐘，后用車送去混凝土砌 塊成型機振壓成型，后送到堆放場靜養(yǎng)一天后進行脫模，再養(yǎng)護7天后進行 檢測并碼堆，破損物料返回攪拌機內，即得強度等級為MU3.5、密度等級為 700的免燒磚產(chǎn)品約1.05噸。
權利要求
1，一種活性污泥無害化制造免燒磚的方法，包括如下步驟原料粉碎、過篩、計量、攪拌混合、成型、靜養(yǎng)、脫模、養(yǎng)護及性能檢測，其特征在于制造免燒磚的原料配方和工藝步驟為A，用污水處理工廠的附產(chǎn)物活性污泥含水75％～82％(以下均為重量百分比)，含有機質35～65％，PH＝5.5～8.5，將活性污泥加入到強制式混凝土攪拌機中，活性污泥的加入量為全部原料重量的25～45％，開動攪拌機，在不斷攪拌條件下，依次加入下述物料B，加入污泥干基重量比為1.5～3.2％的過氧化鈣粉料，過氧化鈣質量符合企業(yè)標準的二級品指標；C，加入強度等級為32.5～42.5的普通硅酸鹽水泥(以下簡稱水泥)，水泥加入量為全部原料重量的6～11％；D，加入粒徑為0.25～0.5mm的中細砂，加入量為水泥重量的2.2～3.0倍；E，加入粒徑小于5mm的細石塊，加入量為水泥重量的3.3～4.3倍；F，加入事先配置的早強劑用硫酸亞鐵55～75％和一縮二乙二醇25～45％的混合物作早強劑使用，早強劑的加入量為全部原料重量的1.50～2.10％，硫酸亞鐵質量符合GB10531-89標準中的工業(yè)用合格品，一縮二乙二醇為工業(yè)級產(chǎn)品；G，加入事先配置的速凝劑用燃煤爐灰渣(粉碎成40～80目)66～86％加入重質碳酸鈉6～9％再加入石灰石(粉碎成40～80目)15～20％，三者混合后在1380～1410℃下煅燒半小時，然后磨碎至40～80目作速凝劑使用，速凝劑加入量為全部原料重量的0.80～1.00％，重質碳酸鈉符合GB210-92標準的工業(yè)三類合格品；H，加入過氧化鋇(40～80目)粉劑作激發(fā)劑使用，加入量為全部原料重量的0.040～0.060％，過氧化鋇為工業(yè)級合格品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用污水廠活性污泥無害化制造免燒磚的方法。原料為活性污泥、水泥、中細砂、細石、再加入本發(fā)明的除臭劑、早強劑、速凝劑和激發(fā)劑，用免燒工藝制造建筑用磚塊，實現(xiàn)活性污泥變廢為寶的清潔型生產(chǎn)，解決現(xiàn)有活性污泥處理中存在的環(huán)保問題；具有設備少、方法簡單、容易實施、利于環(huán)境保護等特點，有顯著的經(jīng)濟、環(huán)保及社會效益；廣泛適用于活性污泥無害化、資源化中使用。
文檔編號B28C7/00GK101670619SQ200910190099
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權日2009年9月18日
發(fā)明者羅健泉 申請人:羅健泉