利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310199784.0

申请日:

2013.05.27

公开号:

CN104176954A

公开日:

2014.12.03

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C04B 7/26申请日:20130527|||公开

IPC分类号:

C04B7/26; C04B28/00

主分类号:

C04B7/26

申请人:

江苏国祯环保科技有限公司

发明人:

张国华

地址:

214200 江苏省无锡市宜兴市杨巷镇安前路143号

优先权:

专利代理机构:

无锡大扬专利事务所(普通合伙) 32248

代理人:

方为强

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内容摘要

本发明涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,包括以下步骤:将生活污水污泥在搅拌机中与石膏粉搅拌均匀制成灰石膏并制成灰石膏颗粒;灰石膏颗粒在远红外高温炉高温干化;将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按比例混合并搅拌均匀;混合料粉碎碾磨并筛选制成水泥;上述步骤制成的水泥与黄砂按比例加水搅拌均匀;将混合好的料切块成型制成砖坯,砖坯蒸汽烘干,在常温下养护制成水泥道路砖。本发明将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。

权利要求书

1.  一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将含水率为85~95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入污泥重量45~55%的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,冷却后送入储料仓;
3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;
   矿渣       3~10%
   水泥熟料   40~60%
   粉煤灰     3~10%
   灰石膏颗粒   30~40%;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820~850目筛网筛选,制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1:1.5~2的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90~100℃,压力0.04~0.08MPa,蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天,制成水泥道路砖。

2.
  按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于:所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为:
矿渣       8%
水泥熟料   50%
粉煤灰     7%
灰石膏颗粒   35%。

3.
  按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于:所述高温干化的温度在800°C~900°C之间。

4.
  按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道道路砖的方法,其特征在于:所述灰石膏颗粒的粒径在10~40毫米。

说明书

利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废物制造水泥制品的方法,尤其是涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展,城市生活污水的排放量越来越大,污水处理能力以及污水处理率也在不断提高,污水处理厂的生活污水污泥产量也不断随之增长,污泥作为污水处理的副产品,如果不及时处理将造成严重的二次污染。由于污泥产量较大,含水率高,含有大量有机质、病菌、寄生虫及重金属等,如果处理处置不当,会给环境带来严重的二次污染。填埋、污泥堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式已经无法满足城市污水厂污泥的处理,污泥的资源化利用成为污泥彻底根治的最有效途径,所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化利用成为国内外研究的热点。目前虽然已有一些文献公开利用城市污泥生产水泥及水泥制品的方法,但实施还存在各种问题。
发明内容
本申请人针对上述的问题,进行了研究改进,提供一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,包括以下步骤:
1)将含水率为85~95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入污泥重量45~55%的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,冷却后送入储料仓;
3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;
   矿渣       3~10%
   水泥熟料   40~60%
   粉煤灰     3~10%
   灰石膏颗粒   30~40%;
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820~850目筛网筛选,制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1:1.5~2的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90~100℃,压力0.04~0.08MPa,蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天,制成水泥道路砖。 
进一步的:
所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为:
矿渣       8%
水泥熟料   50%
粉煤灰     7%
灰石膏颗粒   35%。
所述高温干化的温度在800°C~900°C之间。
所述灰石膏颗粒的粒径在10~40毫米。
本发明的技术方案中,石膏粉的作用一是为含水量较高的污泥起到固化作用;二是作为填充剂为生产出的水泥提供一定的机械强度,采用大量的石膏粉,可省略预脱水工序,同时增加石膏的含量,可增强道路砖的机械强度;在高温干化过程中,远红外高温杀灭污泥中的微生物、寄生虫及病原体,并消除污泥中的臭味;加入矿渣 、水泥熟料、粉煤灰等原料确保生产出水泥的物理性能及机械强度;灰石膏颗粒的粒径控制在10~40毫米之间,确保高温干化的效率及干化效果。
本发明的技术效果在于: 
本发明公开的一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤:
1)将500公斤含水率为85%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入225公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径在25~30毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为800°C,冷却后送入储料仓;
3)将350公斤灰石膏颗粒与80公斤矿渣、500公斤水泥熟料、70公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;  
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820~850目筛网筛选,制成水泥。
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1:1.5的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90℃、压力0.08MPa,蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天,制成水泥道路砖。
 
实施例2、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤:
1)将500公斤含水率为90%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入250公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径为15~20毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为890°C,冷却后送入储料仓;
3)将300公斤灰石膏颗粒与90公斤矿渣、570公斤水泥熟料、40公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;  
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820~850目筛网筛选,制成水泥;
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1:1.75的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度95℃、压力0.06MPa,蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天,制成水泥道路砖。
实施例3、
利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤:
1)将500公斤含水率为95%的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入275公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径在30~35毫米;
2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为850°C,冷却后送入储料仓;
3)将390公斤灰石膏颗粒与50公斤矿渣、470公斤水泥熟料、90公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料; 
4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820~850目筛网筛选,制成水泥。
5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1:2的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;
6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度100℃、压力0.04MPa,蒸汽烘干24 小时;
7)在常温下养护3~5天,制成水泥道路砖。
下表为三个实施例生产的水泥道路砖的样品(30*30*3cm)的物理性能检测结果:

检测项目实施例1实施例2实施例3密度kg/m3145214881503抗压强度MPa26.726.225.9抗折强度MPa6.16.75.9热导率W/(m.k)0.1240.1180.121吸水率%11.211.611.7

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1、10申请公布号CN104176954A43申请公布日20141203CN104176954A21申请号201310199784022申请日20130527C04B7/26200601C04B28/0020060171申请人江苏国祯环保科技有限公司地址214200江苏省无锡市宜兴市杨巷镇安前路143号72发明人张国华74专利代理机构无锡大扬专利事务所普通合伙32248代理人方为强54发明名称利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法57摘要本发明涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,包括以下步骤将生活污水污泥在搅拌机中与石膏粉搅拌均匀制成灰石膏并制成灰石膏颗粒;灰石膏颗粒在远红外高温炉。

2、高温干化;将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按比例混合并搅拌均匀;混合料粉碎碾磨并筛选制成水泥;上述步骤制成的水泥与黄砂按比例加水搅拌均匀;将混合好的料切块成型制成砖坯,砖坯蒸汽烘干,在常温下养护制成水泥道路砖。本发明将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104176954ACN104176954A1/1页21一种。

3、利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于包括以下步骤1)将含水率为8595的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入污泥重量4555的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,冷却后送入储料仓;3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;矿渣310水泥熟料4060粉煤灰310灰石膏颗粒3040;4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820850目筛网筛选,制成水泥;5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1152的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;6)将混合。

4、好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90100,压力004008MPA,蒸汽烘干24小时;7)在常温下养护35天,制成水泥道路砖。2按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为矿渣8水泥熟料50粉煤灰7灰石膏颗粒35。3按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,其特征在于所述高温干化的温度在800C900C之间。4按照权利要求1所述的利用城市生活污水污泥生产水泥道道路砖的方法,其特征在于所述灰石膏颗粒的粒径在1040毫米。权利要求书CN104。

5、176954A1/3页3利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法技术领域0001本发明涉及一种利用废物制造水泥制品的方法,尤其是涉及一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法。背景技术0002随着我国经济的快速发展,城市生活污水的排放量越来越大,污水处理能力以及污水处理率也在不断提高,污水处理厂的生活污水污泥产量也不断随之增长,污泥作为污水处理的副产品,如果不及时处理将造成严重的二次污染。由于污泥产量较大,含水率高,含有大量有机质、病菌、寄生虫及重金属等,如果处理处置不当,会给环境带来严重的二次污染。填埋、污泥堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式已经无法满足城市污水厂污泥的处理,污泥的资。

6、源化利用成为污泥彻底根治的最有效途径,所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化利用成为国内外研究的热点。目前虽然已有一些文献公开利用城市污泥生产水泥及水泥制品的方法,但实施还存在各种问题。发明内容0003本申请人针对上述的问题,进行了研究改进,提供一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。0004为了解决上述技术问题,本发明采用如下的技。

7、术方案一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,包括以下步骤1)将含水率为8595的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入污泥重量4555的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒;2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,冷却后送入储料仓;3)将灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰按下述比例(重量百分比)混合并搅拌均匀;矿渣310水泥熟料4060粉煤灰310灰石膏颗粒3040;4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820850目筛网筛选,制成水泥;5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1152的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;6)将混合。

8、好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90100,压力004008MPA,蒸汽烘干24小时;说明书CN104176954A2/3页47)在常温下养护35天,制成水泥道路砖。0005进一步的所述灰石膏颗粒与矿渣、水泥熟料、粉煤灰的优选混合比例(重量百分比)为矿渣8水泥熟料50粉煤灰7灰石膏颗粒35。0006所述高温干化的温度在800C900C之间。0007所述灰石膏颗粒的粒径在1040毫米。0008本发明的技术方案中,石膏粉的作用一是为含水量较高的污泥起到固化作用;二是作为填充剂为生产出的水泥提供一定的机械强度,采用大量的石膏粉,可省略预脱水工序,同时增加石膏。

9、的含量,可增强道路砖的机械强度;在高温干化过程中,远红外高温杀灭污泥中的微生物、寄生虫及病原体,并消除污泥中的臭味;加入矿渣、水泥熟料、粉煤灰等原料确保生产出水泥的物理性能及机械强度;灰石膏颗粒的粒径控制在1040毫米之间,确保高温干化的效率及干化效果。0009本发明的技术效果在于本发明公开的一种利用城市生活污水污泥生产水泥道路砖的方法,将城市生活污水污泥用来生产水泥道路砖,道路砖强度高,耐久性好,实现城市生活污水污泥的有效利用,减轻城市生活污水污泥填埋、堆肥、农用和污泥焚烧等传统的污泥处理方式对环境带来的二次污染,达到城市生活污水污泥的无害化、减量化、资源化利用的目的。具体实施方式0010下。

10、面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。0011实施例1、利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤1)将500公斤含水率为85的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入225公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径在2530毫米;2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为800C,冷却后送入储料仓;3)将350公斤灰石膏颗粒与80公斤矿渣、500公斤水泥熟料、70公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820850目筛网筛选,制成水泥。00125)将上述。

11、步骤制成的水泥与黄砂以115的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度90、压力008MPA,蒸汽烘干24小时;7)在常温下养护35天,制成水泥道路砖。0013说明书CN104176954A3/3页5实施例2、利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤1)将500公斤含水率为90的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中,并向搅拌机中加入250公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径为1520毫米;2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为8。

12、90C,冷却后送入储料仓;3)将300公斤灰石膏颗粒与90公斤矿渣、570公斤水泥熟料、40公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820850目筛网筛选,制成水泥;5)将上述步骤制成的水泥与黄砂以1175的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度95、压力006MPA,蒸汽烘干24小时;7)在常温下养护35天,制成水泥道路砖。0014实施例3、利用城市生活污水污泥生产水泥的方法包括以下步骤1)将500公斤含水率为95的城市污水处理厂的生活污水污泥输送进入搅拌机中。

13、,并向搅拌机中加入275公斤的石膏粉,搅拌均匀制成灰石膏,并输送至造粒机中制成分散状的灰石膏颗粒,灰石膏颗粒的粒径在3035毫米;2)将灰石膏颗粒送入远红外高温炉高温干化,干化的温度为850C,冷却后送入储料仓;3)将390公斤灰石膏颗粒与50公斤矿渣、470公斤水泥熟料、90公斤粉煤灰混合并搅拌均匀成为1000公斤混合料;4)将上述的混合料送入粉磨机粉碎碾磨,经820850目筛网筛选,制成水泥。00155)将上述步骤制成的水泥与黄砂以12的比例加入搅拌机中,加入适量的水搅拌均匀;6)将混合好的料送入成型机进行切块成型制成砖坯,砖坯送入蒸汽烘干室蒸汽烘干,烘干温度100、压力004MPA,蒸汽烘干24小时;7)在常温下养护35天,制成水泥道路砖。0016下表为三个实施例生产的水泥道路砖的样品(30303CM)的物理性能检测结果检测项目实施例1实施例2实施例3密度KG/M3145214881503抗压强度MPA267262259抗折强度MPA616759热导率W/(MK)012401180121吸水率112116117说明书CN104176954A。

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