一種汙泥基生態混凝土製品的生產方法
2023-09-20 11:30:15 1
專利名稱：一種汙泥基生態混凝土製品的生產方法
技術領域：
本發明涉及混凝土製品的生產方法。
背景技術：
隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市汙水的產量在不斷增長。汙泥是汙水處理後的附屬品，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其複雜的非均質體。汙泥的主要特性是含水率高達90%左右，有機物含量高，容易腐化發臭，並且顆粒較細、比重較小。若沒有對汙泥進行最終處置，將會給環境帶來再次汙染。目前我國對汙泥的處置以填埋為主，並有少量的堆肥和焚燒。汙泥處理的最大難題是「初級汙泥」含水率過高，後期脫水難度大、費用高。因此，不論是填埋，還是堆肥、焚燒，效果均不理想。然而，汙泥也是有用的生物資源，如何避免汙泥產生的二次汙染併合理利用汙泥中的有效成分，長期以
來是亟待解決的研究熱點之一。中國專利號CN201110057413公開了一種脫硫石灰處置剩餘汙泥的工藝方法，它是將待處理的含水率80、0%的剩餘汙泥和脫硫石灰送入混合反應器；脫硫石灰加入量為剩餘汙泥質量的20飛0%的脫硫石灰儲通過反應物計量裝置將脫硫石灰到混合攪拌反應器中，通過攪拌或翻拋作用混合反應時間為l(T20min，製成半乾化的汙泥，然後送入汙泥造粒裝置，破碎成粒徑為2飛mm的汙泥顆粒，將汙泥顆粒導入太陽能幹燥間進行乾燥處理，乾燥間溫度在40°C以上，溼度15%以下，經過24 48h的乾燥處理，得到含水率為7 15%的汙泥。中國專利號CN201110057421公開了一種利用粉煤灰處置剩餘汙泥的工藝方法，它具體包括以下步驟1.將待處理的含水率為80、0%的剩餘汙泥和佔剩餘汙泥質量的2(Γ50%得送入混合攪拌器；充分混合反應5 15min後，送入板框脫水機進行脫水，得到含水率降為35 45%的汙泥，汙泥造粒裝置將汙泥破碎為粒徑為3-5mm的粗顆粒後，汙泥顆粒送入太陽能幹燥間在溫度為40°C以上，溼度15%以下，經過24 48h的乾燥處理，汙泥含水率降至8 15%，經汙泥造粉設備採用氣流高速碰撞技術處理，處理後汙泥粉粒徑為15(Γ300目，含水率為5 10%。以上兩種方法雖然都能處理汙泥，但成本較高，實用價值有限。生態混凝土是通過材料篩選、添加功能性添加劑、採用一定工藝製造出來的具有特殊結構與功能、環境負荷小、生態環境相協調性高，並能為環保做出貢獻的混凝土。生態混凝土的出現，標誌著人類在處理混凝土材料與環境之間關係過程中採取了更積極、主動的態度。生態混凝土不僅僅是作為建築材料，為人類構築所需要的結構物或建築物，而且他是與自然的融合，對自然環境和生態平衡具有積極保護作用的材料。隨著混凝土科技的發展，生態混凝土作為特種混凝土必將成為人來生活環境的改善和社會的可持續發展做出更大的貢獻。目前開發出的生態混凝土的功能主要有雨水滲透、汙水處理、河岸護坡、降低噪聲、防噪殺菌、吸收去除氮氧化物、阻擋電磁波和植草固沙等。生態混凝製備技術在發達國家已經較為成熟。如透水性混凝土是目前研究與應用最多的生態混凝土之一，這種混凝土在德國、日本、美國等發達國家得到了廣泛應用，主要用於道路和路面鋪設。目前我國也開始重視混凝土結構的綠化問題，但生態混凝土的製備方法仍有一定局限。中國專利號CN201110083342公開了一種生態混凝土及其製備方法，它由下列原料按重量比製成用普通矽酸鹽水泥10 15份，石英砂40 60份，水5 10份，加氣劑O. 15 O. 25，改性粉煤灰15 20，性二氧化鈦1(Γ15份；製備方法為原材料製備一計量一攪拌一澆築入模一振動搗實一養護一脫模，可用於河岸護坡工程。中國專利號=CN 200510030133公開了一種植被生態混凝土及其製備方法，它的植被混凝土預製塊由適於植被生長的頂層培養基層、適於植被根系貫穿的上層多孔混凝土層、適於植被根系生長的中層廢磚石培養基混合層和適於植被根系貫穿的下層多孔混凝土層構成四層結構的預製塊。其製備步驟是①先製備尺寸相同的兩塊上、下層多孔混凝土層在下層多孔混凝土層上鋪上培養基，在中層培養基上蓋上已制好的上層多孔混凝土層，並在四周壁封上平整的水泥；③養護3 4天；④在預製塊上覆蓋頂層培養基層。預製塊鋪置於河岸上，約1Γ20天後即在頂部長草，草根貫穿上層、中層和下層而進入外部土壤，起綠化和保持水土作用。本發明鋪設方便，可進行產業化生產。但利用汙泥作為原材料製備生態混凝土的方法未見報導。
發明內容
本發明的目的是把汙泥治理與植被生態混凝土生產結合起來，提供一種汙泥基生態混凝土生產方法。本發明的技術方案是一種汙泥基生態混凝土製品的生產方法，它是將重量百分含量為2 20%的經壓濾脫水的汙泥、10 25%的細砂、40 55%的粗骨料、15 25%的水泥、O. 5^10%的水為基料，並加入O. 5^2%減水劑；攪拌混勻後置於成型模具擠壓成型製備出混凝土 ；脫模後再在自然條件下養護28天後得到成品。上述技術方案中所述的水泥為普通矽酸鹽水泥；所述的粗骨料為碎石，粒級為5 16mm，表觀密度為250(T2900kg/m3，堆積孔隙率為30 60%，吸水率為I I. 5%，含泥量〈O. 5% ;所述的減水劑採用XY-007系列聚羧酸減水劑，減水效果達25 35% ;所述的汙泥是經生物法處理廢水後產生的汙泥，其中水分為80、5% ;所述的細砂為普通細砂；所述的汙泥是經壓濾脫水的，常用的壓濾方法包括壓濾法、重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法；優選壓濾法；所述的汙泥可用城市生活汙水處理過程中產生的各種汙泥，其含水率80、5%。；所述的攪拌混勻方法為先全部粗骨料+總用量50%汙泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；接著加入水泥+總用量30%水攪拌O. 5^5min至混合均勻；再加入細沙+總用量50%汙泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；最後加入全部減水劑+剩餘的水攪拌3min以上。它還可以利用常用的蒸壓加氣混凝土設備進行加氣來提高孔隙率。本發明的主要優點①本方法結合了壓濾後汙泥含水率高及和泥強吸水的特性，混凝土製備只需少量外加水分，利於製備與初期成型、乾燥混凝土製備過程中，由於汙泥逐漸脫水後體積縮小，可使混凝土成型過程中自然形成多孔特性；③利用成型後多孔混凝土中汙泥所含N、P等可以緩慢釋放特性，其對邊坡、道路等護理過程中為綠化植被提供肥效元素多孔混凝土製備同時是對汙泥處理與資源化利用的過程，具有變廢為寶的特點製備的混凝土具有多孔透水、肥效緩釋、高強輕質等特點。⑥水泥形成混凝土過程中，對汙泥中有害元素具有固化特性。⑦工藝相對簡單，製品成本低廉，佔普通混凝土的7(Γ80% ;同時能夠節約汙泥處理成本，50元/噸。⑧該方法是一種無汙染、低成本、簡單易行的汙泥資源化利用新途徑，製備的生態混凝土製品可以用於邊坡護理、道路綠化等場所，具有廣闊的市場應用前景。
具體實施例方式下面給出的實施例以對本發明作進一步說明，但不能理解為是對本發明保護範圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發明的內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整，仍屬於本發明的保護範圍。實例表I汙泥基生態混凝土製備配方
權利要求
1.一種汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，它是將重量百分含量為2 20%的經壓濾脫水的汙泥、10 25%的細砂、40 55%的粗骨料、15 25%的水泥、O. 5 10%的水為基料，並加入O. 5^2%減水劑；攪拌混勻後置於成型模具擠壓成型製備出混凝土 ；脫模後再在自然條件下養護28天後得到成品。
2.根據權利要求I所述的汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，所述的水泥為普通矽酸鹽水泥；所述的粗骨料為碎石，粒級為5 16mm，表觀密度為250(T2900kg/m3，堆積孔隙率為30 60%，吸水率為1 1. 5%，含泥量〈O. 5% ;所述的減水劑採用XY-007系列聚羧酸減水劑，減水效果達25 35% ;所述的汙泥是經生物法處理廢水後產生的汙泥，其中水分為8(Γ95% ;所述的細砂為普通細砂。
3.根據權利要求I或2所述的汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，所述的汙泥是經壓濾脫水的，常用的壓濾方法包括壓濾法、重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法；優選壓濾法。
4.根據權利要求I或2所述的汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，所述的汙泥為城市生活汙水處理過程中產生的各種汙泥，含水率80、5%。
5.根據權利要求I或2所述的汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，所述的攪拌混勻方法為先全部粗骨料+總用量50%汙泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；接著加入水泥+總用量30%水攪拌O. 5^5min至混合均勻；再加入細沙+總用量50%汙泥攪拌O. 5^5min至混合均勻；最後加入全部減水劑+剩餘的水攪拌3min以上。
6.根據權利要求I或2所述的汙泥基生態混凝土製品的生產方法，其特徵在於，利用常用的蒸壓加氣混凝土設備進行加氣以提高孔隙率。
全文摘要
本發明公開了一種汙泥基生態混凝土製品的生產方法。它是以汙泥2~20%、細砂10~25%、粗骨料40~55%、水泥15~25%、水0.5~10%、減水劑0.5~2%，攪拌混勻後利用成型模具製備出混凝土，在自然條件下養護28天後，得到生態混凝土製品。本方法無汙染、低成本、簡單易行，產品在養護過程中可自然形成多孔。所得製品具有防滑防噪特性，在固化汙泥中的Pb、Cd、Zn、Cu、Hg等多種有害元素的同時，能夠緩釋N、P、K而促進植被生長；製品可用於邊坡護理、道路綠化等。
文檔編號C04B38/00GK102850077SQ20121029651
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者代群威, 王巖, 董發勤, 楊麗君, 王中琪 申請人:西南科技大學