專利名稱：生活污泥和河湖底泥混合制磚方法
技術領域：
本發明涉及一種制磚方法，具體地說是一種生活污泥和河湖底泥混合制磚 方法。
背景技術：
傳統的制磚方式需要消耗大量的粘土，嚴重侵占了耕地。為了保護耕地政 府已頒發了有關政策，加大力度"禁實限粘"，再利用粘土制磚既不現實又無可能。 同時，隨著城市和集鎮的快速發展，環境污染也日益嚴重。生活垃圾、污水己 嚴重影響了人們的居住環境。目前，政府已花大力氣建立城鎮居民生活垃圾和 污水收集網，將垃圾和污水集中治理，這相對的解決了環境污染。但是大型污 水處理的生活污泥的處置，還存在著一些不盡完善的地方。
發明內容
本發明的目的在于設計一種生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，以便更好 地處理生活污泥，改善環境。
按照本發明提供的技術方案，所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法包括 如下步驟
a、 生活污泥處理處置污水處理廠的液態污泥，經絮凝脫水、壓濾制成的 泥餅；
b、 河湖底泥處理處置運用河湖底泥的泥水分離工藝，將河湖中含泥率 10~15%的泥漿水輸送到預設的干化池內；在輸送過程中，所述泥漿水經河湖底 泥的泥水分離工藝處理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再經3 4個月干化后達到 60~70%的含泥率，成為制磚的河湖干化底泥；
C、混合料配制將泥餅、爐渣、河湖干化底泥按質量比進行配制，其中爐 渣粒徑不得大于3mm，混合后陳化1 2星期，測定混合料含水率達到15 25%， 用于制磚坯；配制時，每兩份爐渣中加入泥餅的量為1~3質量份，加入河湖干 化底泥的量為5~7質量份。
所述河湖底泥的泥水分離工藝如下
(1) 、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3 (即JZI)，并攪拌均勻，控 制Fecb的質量百分比濃度為10%~40%，備用；
(2) 、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(g卩JZO)，英文名稱 Polyscrylamide,并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質量百分比濃度為0.1~0.2%備 用；
(3) 、泥漿水導入利用絞吸式挖泥船或泥槳泵水力沖挖機組將河、湖底 淤泥稀釋為10~20%含泥率的泥漿水，然后泵入泥漿水管道；
(4) 、混凝步驟(3)的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進口端，步 驟(1)配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，第一混合器的出 口端連接混凝管道進口端，泥漿水流經第一混合器所用時間為3 5秒，泥衆水流經混凝管道所用時間為20 50秒，控制每噸泥漿水的混凝劑溶液用量為 0.4~1.5Kg;
(5)、絮凝步驟(4)的混凝管道出口端連接第二混合器的進口端，步 驟(2)配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器 的出口端連接絮凝管道進口端，泥漿水流經絮凝管道所用時間為10~40秒，控 制每噸泥漿水的絮凝劑溶液用量為5~25Kg。
所述泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。
所述泥漿水在泥漿水管道內的流速為1.5-3米/秒。
所述第一混合器為橫置的管狀體，泥漿水管道的管徑與第一混合器的混合 區內徑之比為1:1.5 1:3.5.
第二混合器亦為橫置的管狀體，混凝管道的管徑與第二混合器的混合區內 徑之比為1:1.5 1:3.5
本發明將生活污泥和經干化處理的大量絞吸出來的河湖底泥混合配制燒結 建筑用磚，把兩種污泥合成轉化為清潔環保的建筑材料，取得了階段性成果。 這既解決了兩種污泥的出路又解決了兩種污泥的二次污染，既把廢棄物充分利 用，又可大量節約陸地土地資源，既可造福于社會，又能取得實際的經濟效益。
污泥與底泥制磚的特色與優勢污泥制磚，在國內已有多家報道，是一種 行得通的產業化途徑，但泥餅與河湖干化底泥相結合的混合制磚，屬于首創。 這是因為目前河湖底泥還難于開發1)、由于不易干化，長期堆放自然干化， 時間過長，因此利用存在困難；2)、如果河湖底泥經絞吸上岸， 一般采用水泥、 粉煤灰、石灰和粘結劑進行混合千化，底泥的土壤性質發生變化，普遍用作建 筑填土和道路填土，制磚已不可能；3)、底泥主要用于農用和景觀，少量的開 發制成堆肥，還在研制中。采用CWJZ底泥干化技術，使河湖底泥快速干化，
有效資源化利用已成可能，利用生活污泥與河湖底泥快速干化后燒制磚瓦，既 節能又環保，在滿足建筑功能需要的同時，又有利于節約土地和資源綜合利用。
另外，關鍵在于；采用CWJZ底泥干化技術， 一方面促進了底泥的干化，另一 方面，由于河湖底泥中加入了 JZI和JZO 二種絮凝劑，泥質沒有發生質的變化， 利用該泥種制磚卻帶來了新特色①由于添加了具有強氧化性、其主要成分是 鐵分子的JZI疏水劑， 一則可去除混合料臭味，二則使成品磚顏色變紅，增加美 觀；②由于添加了具有較強粘性的大分子合成材料JZO絮凝劑，使混合料能混 合均勻，增加可塑性，燒結過程中不易開裂。由于有這兩種新特點，混合污泥 制磚具有與眾不同的創新性。
圖l為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法包括如下步驟
a、生活污泥處理處置污水處理廠的液態污泥，經傳統的絮凝脫水、壓濾 制成泥餅(即用陽離子絮凝劑先將液態污泥絮凝，上清液流出，絮凝污泥經真 空吸濾后，通過輸送帶送至壓濾裝置進行機械壓濾，此時得到含水率約80%的泥餅)；再經絞籠式壓濾機擠壓，得到含泥率約60%的污泥餅。
b、河湖底泥處理處置運用河湖底泥的泥水分離工藝，將河湖中含泥率
10~15%的泥槳水輸送到預設的干化池內；在輸送過程中，所述泥漿水經河湖底
泥的泥水分離工藝處理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再經3~4個月干化后達到
60 70%的含泥率，成為制磚的河湖干化底泥；
C、混合料配制將泥餅、爐渣及河湖干化底泥按干泥質量比配制成混合料，
其中爐渣粒徑不得大于3mm，混合后陳化1 2星期，測定混合料的含水率達到 15~25%時，即可利用傳統的任何一種制磚方法制磚坯；所述按干泥質量比配制 是指將泥餅、爐渣及河湖干化底的含水率都折算成干泥的含水率，并假設干泥 的含水率為0%，然后來計算泥餅、爐渣及河湖干化底泥的加入量，下面所述泥 餅、爐渣及河湖干化底的加入量就是以這種方式來確定的；配制時，每兩份爐 渣中加入泥餅的量為1~3質量份，加入河湖干化底泥的量為5 7質量份。
上述混合料不同配比分析對比
泥餅:'爐渣:河湖底泥分析對比
1 :2 :7 收縮率較小，成品孔隙率小，單磚容重較大，強度較高
2 :2 :6 收縮率較小，成品孔隙率適中，卑磚容直變/J、，強度較高
3 :2 :5 收縮率較大，成型效果差，成品空隙率偏大，強度偏底
經實驗對比，采用第二種配比的混合料制磚效果較為理想。
所述CWJZ即指所述河湖底泥的泥水分離工藝，詳見本申請人申請的同名
專利，這種工藝包含如下步驟
a、 混凝劑的配置在干凈水體中加入Fed3 (即JZI)，并攪拌均勻，控制 Fecl3的質量百分比濃度為10%~40%,備用；
b、 絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(g卩JZO)，英文名稱
Polyscrylamide，并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質量百分比濃度為0.1 0.2%備 用；
C、泥漿水導入利用絞吸式挖泥船或泥漿泵水力沖挖機組將河底淤泥稀釋
為10 20%含泥率的泥槳水然后泵入泥漿水管道。
d、 混凝步驟C的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進口端，步驟a配
置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的 管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進口端，泥漿水管道的管徑與第一
混合器的混合區內徑之比為1:1.5 1:3.5，泥漿水流經第一混合器所用時間為3~5 秒，泥漿水流經混凝管道所用時間為20~50秒，控制每噸泥漿水的混凝劑溶液 用量為0.4~1.5Kg;
e、 絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進口端，步驟b配置 好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的 管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進口端，混凝管道的管徑與第二混 合器的混合區內徑之比為1:1.5 1:3.5，泥漿水流經絮凝管道所用時間為10 40 秒，控制每噸泥漿水的絮凝劑溶液用量為5~25Kg。所述泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。所述泥漿水在泥漿水
管道內的流速為1.5~3米/秒。
本發明利用經生活污泥處理后形成的泥餅和河湖干化底泥及爐渣混合制磚
具有得天獨厚的優勢
1) 、泥餅和河湖干化底泥的來源較為豐富。泥餅來源取料于城巿眾多的污 水處理廠，可以根據政府進行政策性安排；河湖干化底泥則經河湖清淤，原料 取之不盡，特別是水環境整治已是政府的重要決策之一，河湖清淤面廣量大， 河湖干化底泥將十分豐富。
2) 、生活污泥含有豐富的有機質，經測定一般有機質含量在40~60%之間， 按比例混合于坯磚中，可以代替部分煤渣，當燒成溫度達到62(TC時，生活污泥 中豐富的有機質能自持燃燒。經測定其熱值在2800 3500大卡之間，達到劣質 煤水平，因此能節約外加能耗。節能量為常規制磚窯爐的三分之一，突顯出無 可比擬的經濟性。
3) 、生活污泥的干泥餅密度較粘土小約1.348g/cm3，摻入河湖干化底泥中， 可減輕坯體重量。
4) 、生活污泥在200 50(TC之間有機質揮發份甲烷大量析出，此時沒有達到 燃燒點，如果排放則造成污染，而在隧道窯中，可通過抽熱風機將其循環抽回 燃燒室中充分燃燒既增加了熱值，又避免了甲烷排放造成的污染。
5) 、生活污泥達到燃燒點(620°C)內燃后，有機物全部分解、碳化，使磚 內部產生孔隙，既增加磚的吸水率，又減輕了成品磚的重量。
6) 、由于泥餅和河湖干化底泥原有的顆粒細小，大部分顆粒在70~200(i之 間，因此燒制成品磚外表美觀均勻、不粗糙。
用泥餅和河湖干化底泥按比例混合制磚，是一種完全可以產業化的、前景 廣闊的事業。這項工作的成果非常明顯，具有顯而易見的環境意義和經濟意義: 解決了兩種污泥的出路；避免了污泥底泥的二次污染；節約了能源；以市場為 導向可開辟多性能、多型號磚，以滿足市場需要；具有優越的經濟性，計劃年 制4千萬塊到5千萬塊標磚，在得到政府政策性支持和自身能耗下降等多因素 下，年收益預計在500萬元左右。
權利要求
1、生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，其特征是所述方法包括如下步驟a、生活污泥處理污水處理廠的液態污泥，經絮凝脫水、壓濾制成泥餅；b、河湖底泥處理運用河、湖底泥的泥水分離工藝，將河湖中含泥率10～15％的泥漿水輸送到預設的干化池內；在輸送過程中，所述泥漿水經河湖底泥的泥水分離工藝處理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再經3～4個月干化后達到60～70％的含泥率，成為制磚的河湖干化底泥；c、混合料配制將泥餅、爐渣及河湖干化底泥均折算成含水率為0％后按質量比進行配制，其中爐渣粒徑不得大于3mm，混合后陳化1～2星期，測定混合料含水率達到15～25％，用于制磚坯；配制時，每兩份爐渣中加入泥餅的量為1～3質量份，加入河湖干化底泥的量為5～7質量份。
2、 如權利要求1所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，其特征在于，所 述河湖底泥的泥水分離工藝如下(1) 、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3，并攪袢均勻，控制Fecl3 的質量百分比濃度為10%~40%，備用；(2) 、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺，并攪拌均勻，控制 聚丙烯酰胺的質量百分比濃度為0.1~0.2%備用；(3) 、泥漿水導入利用絞吸式挖泥船或泥漿泵水力沖挖機組將河、湖底 淤泥稀釋為10~20%含泥率的泥漿水，然后泵入泥漿水管道；(4) 、混凝步驟(3)的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進口端，步 驟(1)配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，第一混合器的出口端連接混凝管道進口端，泥漿水流經第一混合器所用時間為3~5秒，泥漿水 流經混凝管道所用時間為20~50秒，控制每噸泥漿水的混凝劑溶液用量為 0.4 1.5Kg;(5) 、絮凝步驟(4)的混凝管道出口端連接第二混合器的進口端，步 驟(2)配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器 的出口端連接絮凝管道進口端，泥漿水流經絮凝管道所用時間為10~40秒，控 制每噸泥漿水的絮凝劑溶液用量為5~25Kg。
3、 如權利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，其特征在于，所 述泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。
4、 如權利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，其特征在于，所 述泥漿水在泥漿水管道內的流速為1.5~3米/秒。
5、 如權利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法，其特征在于，所 述第一混合器為橫置的管狀體，泥漿水管道的管徑與第一混合器的混合區內徑 之比為1丄5 1:3.5;所述第二混合器亦為橫置的管狀體，混凝管道的管徑與第二 混合器的混合區內徑之比為1:1.5 1:3.5。
全文摘要
本發明涉及一種制磚方法，具體地說是一種生活污泥和河湖底泥混合制磚方法。按照本發明提供的技術方案，所述生活污泥和河湖底泥混合制磚方法包括如下步驟a.生活污泥處理處置污水處理廠的液態污泥，經絮凝脫水、壓濾制成的泥餅；b.河湖底泥處理處置運用河湖底泥的泥水分離工藝，將河湖中含泥率10～15％的泥漿水輸送到預設的干化池內，形成沉淀底泥；沉淀底泥再經3～4個月干化后達到60～70％的含泥率，成為制磚的河湖干化底泥；c.混合料配制將泥餅、爐渣、河湖干化底泥按質量比進行配制，測定爐渣含水率達到15～25％，用于制磚坯；配制時，每兩份爐渣中加入泥餅的量為1～3質量份，加入河湖干化底泥的量為5～7質量份。本發明可以便更好地處理生活污泥，改善環境。
文檔編號B28C1/16GK101612762SQ20091003183
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者呂志剛, 彭嘉培, 宗 許, 陳洪齡 申請人:江蘇江達生態科技有限公司