一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法；包括下列步驟：先將廢棄紅磚砌塊和鋼渣按照1：2～1：4的質(zhì)量比送入反擊式破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，其中廢棄紅磚砌塊通過(guò)第一皮帶輸送機(jī)輸入，同時(shí)鋼渣通過(guò)第二皮帶輸送機(jī)輸入；再將破碎后的組分由第三皮帶輸送機(jī)送至圓振動(dòng)篩經(jīng)行篩分，篩分后得到大顆粒組分、一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料；其中大顆粒組分由第四皮帶輸送機(jī)回送至反擊式破碎機(jī)中進(jìn)行二次破碎后再循環(huán)制成一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料；解決了建筑垃圾廢棄紅磚砌塊和鋼渣的固體廢棄物處置問(wèn)題；可用于人工濕地污水凈化處理、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉環(huán)保。
【專利說(shuō)明】
一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕 地填料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工濕地污水處理技術(shù)作為一種新型污水生態(tài)技術(shù)，具有投資小，運(yùn)行維護(hù)方便， 操作簡(jiǎn)單，能源消耗小，為解決農(nóng)村小城鎮(zhèn)生活污水處理問(wèn)題提供了一條可行的途徑，成為 土地較寬裕但經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水處理的優(yōu)選方案。
[0003] 人工濕地是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，主要包括基質(zhì)、植物、微生物和水體四要素。目 前應(yīng)用于人工濕地的填料的種類較多，常用的濕地填料主要有陶粒、無(wú)煙煤、火山巖、石英 砂、鋼渣等。陶粒形狀規(guī)則，粒徑可大可小，密度均勻，水頭損失小，不過(guò)制作時(shí)需要高溫?zé)?制，成本較高。無(wú)煙煤顆粒粗，孔隙率大，避免了表面層的過(guò)快堵塞，延緩了全程阻力，為一 種不可再生資源?；鹕綆r同樣是一種不可再生資源，它具有多孔質(zhì)輕、化學(xué)穩(wěn)定性好、強(qiáng)度 適宜、表面粗糙易掛膜等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)其價(jià)格昂貴。石英砂密度大，比表面積小、空隙率低、水 頭損失較快，對(duì)懸浮固體有著很好的過(guò)濾效果，是一種不可再生資源；鋼渣疏松多孔，比表 面積較大，含有Ca、Mg、Al、Fe、Si等的氧化物，對(duì)磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有較好的吸附作用，而我 國(guó)是世界鋼鐵產(chǎn)量最高的國(guó)家，每年產(chǎn)生的鋼渣數(shù)億噸，鋼渣作為一種固體廢棄物，處理問(wèn) 題亟待解決。
[0004] 在中國(guó)專利201320339324. 9 " 一種利用污泥生產(chǎn)人工濕地新型填料的系統(tǒng)" 中公開(kāi)了經(jīng)過(guò)破碎、混合、造粒、預(yù)熱、燒成、分選制成的填料，但工藝復(fù)雜；在中國(guó)專利 201210426416. 0 "一種人工濕地填料磚及其制備方法"中公開(kāi)了一種石灰石粉煤灰等按比 例攪勻壓型脫模風(fēng)干支持的填料，但成本較高；在中國(guó)專利201020105878. 9 "一種新型人 工濕地填料模塊"中公開(kāi)了以粉煤灰、水泥的混漿為粘結(jié)劑，由對(duì)應(yīng)模具制成，可強(qiáng)化對(duì)磷 的取出效果，提高使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉環(huán)保的以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備 人工濕地填料的方法。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的 方法；包括下列步驟：先將廢棄紅磚砌塊和鋼渣按照1 :2~1 :4的質(zhì)量比送入反擊式破碎 機(jī)中進(jìn)行破碎，其中廢棄紅磚砌塊通過(guò)第一皮帶輸送機(jī)輸入，同時(shí)鋼渣通過(guò)第二皮帶輸送 機(jī)輸入；再將破碎后的組分由第三皮帶輸送機(jī)送至圓振動(dòng)篩經(jīng)行篩分，篩分后得到大顆粒 組分、一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料；其中大顆粒組分由第四皮帶輸送機(jī)回送至 反擊式破碎機(jī)中進(jìn)行二次破碎后再循環(huán)制成一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料。
[0007] 優(yōu)選的所述廢棄紅磚砌塊的最大直徑不超過(guò)250mm，所述鋼漁的最大直徑不超 過(guò)250mm ;其中大顆粒組分的粒徑大于20mm ;其中一級(jí)人工濕地填料的粒徑為5-20mm, 占進(jìn)料總質(zhì)量的70-80 %，其堆積密度為0.85-0. 90g/cm3,孔隙率為35-45%，比表面積 4. 5-5. 5m2/g ;其中二級(jí)人工濕地填料的粒徑小于5_，占進(jìn)料總質(zhì)量的20-30%，其堆積密 度為 0? 92-0. 98g/cm3,孔隙率為 38-42%，比表面積 5. 2-5. 6m2/g。
[0008] 優(yōu)選的所述第一皮帶輸送機(jī)、第二皮帶輸送機(jī)、第三皮帶輸送機(jī)和第四皮帶輸送 機(jī)的主要參數(shù)為：皮帶寬度400mm，輸送長(zhǎng)度12-20m，功率1. l-2kW，輸送速度1. 25-2. Om/s， 輸送量5_20t/h。
[0009] 優(yōu)選的所述反擊式破碎機(jī)的主要參數(shù)為：規(guī)格〇1000mmX700mm，進(jìn)料口尺寸 400mmX730mm，最大進(jìn)料尺寸250mm，處理能力5-25t/h，電極功率10-25kW。
[0010] 優(yōu)選的所述圓振動(dòng)篩的主要參數(shù)為：篩面規(guī)格2400mmX 750mm，篩面層數(shù)2層，篩 孔尺寸3-100mm，最大進(jìn)料尺寸400mm，處理能力l-15t/h，電機(jī)功率2-5kW，振動(dòng)頻率870r/ min，雙振幅 5_9mm。
[0011] 本發(fā)明具有積極的效果：（1)原料廢棄紅磚砌塊為一種建筑垃圾，鋼渣為煉鋼過(guò) 程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，兩者來(lái)源廣泛，將它們制備成人工濕地填料，使其具有一定 的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，變廢為寶。
[0012] (2)制備方法工藝簡(jiǎn)單，僅需經(jīng)過(guò)破碎、篩分、分級(jí)即可，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)有害氣體 和廢水產(chǎn)生，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；并且人工濕地填料的規(guī)格，可以根據(jù)人工濕地填料的要 求，進(jìn)行不同級(jí)配的調(diào)節(jié)，操作方便。
[0013] (3)廢棄紅磚砌塊和鋼渣按照一定的質(zhì)量比同時(shí)投入到反擊式破碎機(jī)中，在破碎 和篩分的過(guò)程中，兩者被混合均勻，不需要攪拌機(jī)；其次，鋼渣的硬度比廢棄紅磚砌塊的硬 度大，兩者混合破碎，使得廢棄紅磚砌塊更容易破碎。
[0014] (4)廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備的人工濕地填料含有Ca2+、Mg2+、Fe 3+離子可以與水中 的磷酸根發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，從而去除水體中的磷；其次，鋼渣具有堿性，對(duì)污 水中的污染物質(zhì)具有中和沉淀作用；廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備的人工濕地填料具有表面粗 糙、比表面積大、孔隙率高、硬度大、抗腐蝕性、耐磨損等特點(diǎn)，可以吸附過(guò)濾水中的污染物 質(zhì)，為微生物提供棲息生存的場(chǎng)所，利于生物膜形成，從而利用微生物的作用去除水體中的 污染物質(zhì)。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0016] 圖1為工藝流程示意圖；
[0017] 1是第一皮帶輸送機(jī)，2是第二皮帶輸送機(jī)，3是反擊式破碎機(jī)，4是第三皮帶輸送 機(jī)，5是圓振動(dòng)篩，6是第四皮帶輸送機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0018] 見(jiàn)圖1，先將廢棄紅磚砌塊和鋼渣按照1 :1的質(zhì)量比送入反擊式破碎機(jī)3中進(jìn)行 破碎，其中廢棄紅磚砌塊通過(guò)第一皮帶輸送機(jī)1輸入，同時(shí)鋼渣通過(guò)第二皮帶輸送機(jī)2輸 入；再將破碎后的組分由第三皮帶輸送機(jī)4送至圓振動(dòng)篩5經(jīng)行篩分，篩分后得到大顆粒組 分、一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料；其中大顆粒組分由第四皮帶輸送機(jī)6回送至 反擊式破碎機(jī)3中進(jìn)行二次破碎后再循環(huán)制成一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料。
[0019] 廢棄紅磚砌塊是建筑垃圾的一種，最大直徑不超過(guò)250_，主要是由紅磚及其水泥 砌塊組成，質(zhì)量為5t ;鋼渣的最大直徑不超過(guò)250mm，為煉鋼產(chǎn)生的一種固體廢棄物，質(zhì)量 為5t ;-級(jí)人工濕地填料粒徑為5-20mm，質(zhì)量為7. 5t，可用作人工濕地填料；二級(jí)人工濕地 填料粒徑< 5_，質(zhì)量為2. 5t，可用作人工濕地植物種植改良性土壤。
[0020] 改變廢棄紅磚砌塊和鋼渣的進(jìn)料質(zhì)量比，得到的一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕 地填料的產(chǎn)量不同，其中表1人工濕地填料的產(chǎn)量，表2人工濕地濾料的理化性能參數(shù)；
[0021] 表1人工濕地填料的產(chǎn)量
[0023] 表2人工濕地濾料的理化性能參數(shù)
[0025] 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法；其特征在于：包括下列步 驟：先將廢棄紅磚砌塊和鋼渣按照1 :2~1 :4的質(zhì)量比送入反擊式破碎機(jī)（3)中進(jìn)行破碎， 其中廢棄紅磚砌塊通過(guò)第一皮帶輸送機(jī)（1)輸入，同時(shí)鋼渣通過(guò)第二皮帶輸送機(jī)（2)輸入； 再將破碎后的組分由第三皮帶輸送機(jī)（4)送至圓振動(dòng)篩（5)經(jīng)行篩分，篩分后得到大顆粒 組分、一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地填料；其中大顆粒組分由第四皮帶輸送機(jī)（6)回 送至反擊式破碎機(jī)（3)中進(jìn)行二次破碎后再循環(huán)制成一級(jí)人工濕地填料和二級(jí)人工濕地 填料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法，其特征 在于：所述廢棄紅磚砌塊的最大直徑不超過(guò)250_，所述鋼漁的最大直徑不超過(guò)250mm ;其 中大顆粒組分的粒徑大于20mm ;其中一級(jí)人工濕地填料的粒徑為5-20mm，占進(jìn)料總質(zhì)量的 70-80%，其堆積密度為0.85-0.9(^/〇113，孔隙率為35-45%，比表面積4.5-5.5111 2/^;其中二 級(jí)人工濕地填料的粒徑小于5mm，占進(jìn)料總質(zhì)量的20-30 %，其堆積密度為0. 92-0. 98g/cm3， 孔隙率為38-42%，比表面積5. 2-5. 6m2/g。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法，其 特征在于：所述第一皮帶輸送機(jī)（1)、第二皮帶輸送機(jī)（2)、第三皮帶輸送機(jī)（4)和第四皮 帶輸送機(jī)(6)的主要參數(shù)為：皮帶寬度400mm，輸送長(zhǎng)度12-20m，功率I. l-2kW，輸送速度 I. 25-2. Om/s，輸送量 5-20t/h。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法， 其特征在于：所述反擊式破碎機(jī)（3)的主要參數(shù)為：規(guī)格〇1000mmX700mm，進(jìn)料口尺寸 400mmX730mm，最大進(jìn)料尺寸250mm，處理能力5-25t/h，電極功率10-25kW。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄紅磚砌塊和鋼渣制備人工濕地填料的方法，其特 征在于：所述圓振動(dòng)篩（5)的主要參數(shù)為：篩面規(guī)格2400mmX 750mm，篩面層數(shù)2層，篩孔尺 寸3-100mm，最大進(jìn)料尺寸400mm，處理能力l_15t/h，電機(jī)功率2_5kW，振動(dòng)頻率870r/min, 雙振幅5_9mm。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK105880252SQ201410194253
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年5月8日
【發(fā)明人】尹勇, 周靜, 胡林潮, 鄧文英, 顧禮明, 陸森森, 賈雪梅, 湯穎, 張文藝, 馮國(guó)勇
【申請(qǐng)人】江蘇常環(huán)環(huán)境科技有限公司, 常州大學(xué)