生活污泥和河湖底泥混合制砖方法.pdf

本发明涉及一种制砖方法，具体地说是一种生活污泥和河湖底泥混合制砖方法。按照本发明提供的技术方案，所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法包括如下步骤：a.生活污泥处理处置：污水处理厂的液态污泥，经絮凝脱水、压滤制成的泥饼；b.河湖底泥处理处置：运用河湖底泥的泥水分离工艺，将河湖中含泥率10～15％的泥浆水输送到预设的干化池内，形成沉淀底泥；沉淀底泥再经3～4个月干化后达到60～70％的含泥率，成为制砖的河湖干化底泥；c.混合料配制：将泥饼、炉渣、河湖干化底泥按质量比进行配制，测定炉渣含水率达到15～25％，用于制砖坯；配制时，每两份炉渣中加入泥饼的量为1～3质量份，加入河湖干化底泥的量为5～7质量份。本发明可以便更好地处理生活污泥，改善环境。

1、  生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，其特征是所述方法包括如下步骤：
a、生活污泥处理：污水处理厂的液态污泥，经絮凝脱水、压滤制成泥饼；
b、河湖底泥处理：运用河、湖底泥的泥水分离工艺，将河湖中含泥率10～15％的泥浆水输送到预设的干化池内；在输送过程中，所述泥浆水经河湖底泥的泥水分离工艺处理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再经3～4个月干化后达到60～70％的含泥率，成为制砖的河湖干化底泥；
c、混合料配制：将泥饼、炉渣及河湖干化底泥均折算成含水率为0％后按质量比进行配制，其中炉渣粒径不得大于3mm，混合后陈化1～2星期，测定混合料含水率达到15～25％，用于制砖坯；配制时，每两份炉渣中加入泥饼的量为1～3质量份，加入河湖干化底泥的量为5～7质量份。

2、  如权利要求1所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，其特征在于，所述河湖底泥的泥水分离工艺如下：
(1)、混凝剂的配置：在干净水体中加入Fecl₃，并搅拌均匀，控制Fecl₃的质量百分比浓度为10％～40％，备用；
(2)、絮凝剂的配置：在干净水体中加入聚丙烯酰胺，并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1～0.2％备用；
(3)、泥浆水导入：利用绞吸式挖泥船或泥浆泵水力冲挖机组将河、湖底淤泥稀释为10～20％含泥率的泥浆水，然后泵入泥浆水管道；
(4)、混凝：步骤(3)的泥浆水管道出口端连接第一混合器的进口端，步骤(1)配置好的混凝剂通过混凝剂流入管道接入第一混合器，第一混合器的出口端连接混凝管道进口端，泥浆水流经第一混合器所用时间为3～5秒，泥浆水流经混凝管道所用时间为20～50秒，控制每吨泥浆水的混凝剂溶液用量为0.4～1.5Kg；
(5)、絮凝：步骤(4)的混凝管道出口端连接第二混合器的进口端，步骤(2)配置好的絮凝剂通过絮凝剂流入管道接入第二混合器，所述第二混合器的出口端连接絮凝管道进口端，泥浆水流经絮凝管道所用时间为10～40秒，控制每吨泥浆水的絮凝剂溶液用量为5～25Kg。

3、  如权利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，其特征在于，所述泥浆水管道、混凝管道与絮凝管道的管径相同。

4、  如权利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，其特征在于，所述泥浆水在泥浆水管道内的流速为1.5～3米/秒。

5、  如权利要求2所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，其特征在于，所述第一混合器为横置的管状体，泥浆水管道的管径与第一混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5；所述第二混合器亦为横置的管状体，混凝管道的管径与第二混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5。

生活污泥和河湖底泥混合制砖方法
技术领域
本发明涉及一种制砖方法，具体地说是一种生活污泥和河湖底泥混合制砖方法。
背景技术
传统的制砖方式需要消耗大量的粘土，严重侵占了耕地。为了保护耕地政府已颁发了有关政策，加大力度“禁实限粘”，再利用粘土制砖既不现实又无可能。同时，随着城市和集镇的快速发展，环境污染也日益严重。生活垃圾、污水已严重影响了人们的居住环境。目前，政府已花大力气建立城镇居民生活垃圾和污水收集网，将垃圾和污水集中治理，这相对的解决了环境污染。但是大型污水处理的生活污泥的处置，还存在着一些不尽完善的地方。
发明内容
本发明的目的在于设计一种生活污泥和河湖底泥混合制砖方法，以便更好地处理生活污泥，改善环境。
按照本发明提供的技术方案，所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法包括如下步骤：
a、生活污泥处理处置：污水处理厂的液态污泥，经絮凝脱水、压滤制成的泥饼；
b、河湖底泥处理处置：运用河湖底泥的泥水分离工艺，将河湖中含泥率10～15％的泥浆水输送到预设的干化池内；在输送过程中，所述泥浆水经河湖底泥的泥水分离工艺处理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再经3～4个月干化后达到60～70％的含泥率，成为制砖的河湖干化底泥；
c、混合料配制：将泥饼、炉渣、河湖干化底泥按质量比进行配制，其中炉渣粒径不得大于3mm，混合后陈化1～2星期，测定混合料含水率达到15～25％，用于制砖坯；配制时，每两份炉渣中加入泥饼的量为1～3质量份，加入河湖干化底泥的量为5～7质量份。
所述河湖底泥的泥水分离工艺如下：
(1)、混凝剂的配置：在干净水体中加入Fecl₃(即JZI)，并搅拌均匀，控制Fecl₃的质量百分比浓度为10％～40％，备用；
(2)、絮凝剂的配置：在干净水体中加入聚丙烯酰胺(即JZO)，英文名称Polyscrylamide，并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1～0.2％备用；
(3)、泥浆水导入：利用绞吸式挖泥船或泥浆泵水力冲挖机组将河、湖底淤泥稀释为10～20％含泥率的泥浆水，然后泵入泥浆水管道；
(4)、混凝：步骤(3)的泥浆水管道出口端连接第一混合器的进口端，步骤(1)配置好的混凝剂通过混凝剂流入管道接入第一混合器，第一混合器的出口端连接混凝管道进口端，泥浆水流经第一混合器所用时间为3～5秒，泥浆水流经混凝管道所用时间为20～50秒，控制每吨泥浆水的混凝剂溶液用量为0.4～1.5Kg；
(5)、絮凝：步骤(4)的混凝管道出口端连接第二混合器的进口端，步骤(2)配置好的絮凝剂通过絮凝剂流入管道接入第二混合器，所述第二混合器的出口端连接絮凝管道进口端，泥浆水流经絮凝管道所用时间为10～40秒，控制每吨泥浆水的絮凝剂溶液用量为5～25Kg。
所述泥浆水管道、混凝管道与絮凝管道的管径相同。
所述泥浆水在泥浆水管道内的流速为1.5～3米/秒。
所述第一混合器为横置的管状体，泥浆水管道的管径与第一混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5.
第二混合器亦为横置的管状体，混凝管道的管径与第二混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5
本发明将生活污泥和经干化处理的大量绞吸出来的河湖底泥混合配制烧结建筑用砖，把两种污泥合成转化为清洁环保的建筑材料，取得了阶段性成果。这既解决了两种污泥的出路又解决了两种污泥的二次污染，既把废弃物充分利用，又可大量节约陆地土地资源，既可造福于社会，又能取得实际的经济效益。
污泥与底泥制砖的特色与优势：污泥制砖，在国内已有多家报道，是一种行得通的产业化途径，但泥饼与河湖干化底泥相结合的混合制砖，属于首创。这是因为：目前河湖底泥还难于开发：1)、由于不易干化，长期堆放自然干化，时间过长，因此利用存在困难；2)、如果河湖底泥经绞吸上岸，一般采用水泥、粉煤灰、石灰和粘结剂进行混合干化，底泥的土壤性质发生变化，普遍用作建筑填土和道路填土，制砖已不可能；3)、底泥主要用于农用和景观，少量的开发制成堆肥，还在研制中。采用CWJZ底泥干化技术，使河湖底泥快速干化，有效资源化利用已成可能，利用生活污泥与河湖底泥快速干化后烧制砖瓦，既节能又环保，在满足建筑功能需要的同时，又有利于节约土地和资源综合利用。另外，关键在于；采用CWJZ底泥干化技术，一方面促进了底泥的干化，另一方面，由于河湖底泥中加入了JZI和JZO二种絮凝剂，泥质没有发生质的变化，利用该泥种制砖却带来了新特色：①由于添加了具有强氧化性、其主要成分是铁分子的JZI疏水剂，一则可去除混合料臭味，二则使成品砖颜色变红，增加美观；②由于添加了具有较强粘性的大分子合成材料JZO絮凝剂，使混合料能混合均匀，增加可塑性，烧结过程中不易开裂。由于有这两种新特点，混合污泥制砖具有与众不同的创新性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
所述生活污泥和河湖底泥混合制砖方法包括如下步骤：
a、生活污泥处理处置：污水处理厂的液态污泥，经传统的絮凝脱水、压滤制成泥饼(即用阳离子絮凝剂先将液态污泥絮凝，上清液流出，絮凝污泥经真空吸滤后，通过输送带送至压滤装置进行机械压滤，此时得到含水率约80％的泥饼)；再经绞笼式压滤机挤压，得到含泥率约60％的污泥饼。
b、河湖底泥处理处置：运用河湖底泥的泥水分离工艺，将河湖中含泥率10～15％的泥浆水输送到预设的干化池内；在输送过程中，所述泥浆水经河湖底泥的泥水分离工艺处理后，形成沉淀底泥；沉淀底泥再经3～4个月干化后达到60～70％的含泥率，成为制砖的河湖干化底泥；
c、混合料配制：将泥饼、炉渣及河湖干化底泥按干泥质量比配制成混合料，其中炉渣粒径不得大于3mm，混合后陈化1～2星期，测定混合料的含水率达到15～25％时，即可利用传统的任何一种制砖方法制砖坯；所述按干泥质量比配制是指将泥饼、炉渣及河湖干化底的含水率都折算成干泥的含水率，并假设干泥的含水率为0％，然后来计算泥饼、炉渣及河湖干化底泥的加入量，下面所述泥饼、炉渣及河湖干化底的加入量就是以这种方式来确定的；配制时，每两份炉渣中加入泥饼的量为1～3质量份，加入河湖干化底泥的量为5～7质量份。
上述混合料不同配比分析对比

经实验对比，采用第二种配比的混合料制砖效果较为理想。
所述CWJZ即指所述河湖底泥的泥水分离工艺，详见本申请人申请的同名专利，这种工艺包含如下步骤：
a、混凝剂的配置：在干净水体中加入Fecl₃(即JZI)，并搅拌均匀，控制Fecl₃的质量百分比浓度为10％～40％，备用；
b、絮凝剂的配置：在干净水体中加入聚丙烯酰胺(即JZO)，英文名称Polyscrylamide，并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1～0.2％备用；
c、泥浆水导入：利用绞吸式挖泥船或泥浆泵水力冲挖机组将河底淤泥稀释为10～20％含泥率的泥浆水然后泵入泥浆水管道。
d、混凝：步骤c的泥浆水管道出口端连接第一混合器的进口端，步骤a配置好的混凝剂通过混凝剂流入管道接入第一混合器，所述第一混合器为横置的管状体，第一混合器的出口端连接混凝管道进口端，泥浆水管道的管径与第一混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5，泥浆水流经第一混合器所用时间为3～5秒，泥浆水流经混凝管道所用时间为20～50秒，控制每吨泥浆水的混凝剂溶液用量为0.4～1.5Kg；
e、絮凝：步骤d的混凝管道出口端连接第二混合器的进口端，步骤b配置好的絮凝剂通过絮凝剂流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦为横置的管状体，第二混合器的出口端连接絮凝管道进口端，混凝管道的管径与第二混合器的混合区内径之比为1∶1.5～1∶3.5，泥浆水流经絮凝管道所用时间为10～40秒，控制每吨泥浆水的絮凝剂溶液用量为5～25Kg。
所述泥浆水管道、混凝管道与絮凝管道的管径相同。所述泥浆水在泥浆水管道内的流速为1.5～3米/秒。
本发明利用经生活污泥处理后形成的泥饼和河湖干化底泥及炉渣混合制砖具有得天独厚的优势：
1)、泥饼和河湖干化底泥的来源较为丰富。泥饼来源取料于城市众多的污水处理厂，可以根据政府进行政策性安排；河湖干化底泥则经河湖清淤，原料取之不尽，特别是水环境整治已是政府的重要决策之一，河湖清淤面广量大，河湖干化底泥将十分丰富。
2)、生活污泥含有丰富的有机质，经测定一般有机质含量在40～60％之间，按比例混合于坯砖中，可以代替部分煤渣，当烧成温度达到620℃时，生活污泥中丰富的有机质能自持燃烧。经测定其热值在2800～3500大卡之间，达到劣质煤水平，因此能节约外加能耗。节能量为常规制砖窑炉的三分之一，突显出无可比拟的经济性。
3)、生活污泥的干泥饼密度较粘土小约1.348g/cm³，掺入河湖干化底泥中，可减轻坯体重量。
4)、生活污泥在200～500℃之间有机质挥发份甲烷大量析出，此时没有达到燃烧点，如果排放则造成污染，而在隧道窑中，可通过抽热风机将其循环抽回燃烧室中充分燃烧既增加了热值，又避免了甲烷排放造成的污染。
5)、生活污泥达到燃烧点(620℃)内燃后，有机物全部分解、碳化，使砖内部产生孔隙，既增加砖的吸水率，又减轻了成品砖的重量。
6)、由于泥饼和河湖干化底泥原有的颗粒细小，大部分颗粒在70～200μ之间，因此烧制成品砖外表美观均匀、不粗糙。
用泥饼和河湖干化底泥按比例混合制砖，是一种完全可以产业化的、前景广阔的事业。这项工作的成果非常明显，具有显而易见的环境意义和经济意义：解决了两种污泥的出路；避免了污泥底泥的二次污染；节约了能源；以市场为导向可开辟多性能、多型号砖，以满足市场需要；具有优越的经济性，计划年制4千万块到5千万块标砖，在得到政府政策性支持和自身能耗下降等多因素下，年收益预计在500万元左右。