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陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖.pdf

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陈年 垃圾 污泥 降解 改性 生产 聚合
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摘要
申请专利号:

CN201910034483

申请日:

20190111

公开号:

CN109608109A

公开日:

20190412

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C04B28/02;C04B20/04;C02F11/00;C02F11/02;C02F11/16; 主分类号: C04B28/02;C04B20/04;C02F11/00;C02F11/02;C02F11/16;
申请人: 黄酩皓
发明人: 黄酩皓;罗健泉
地址: 516100 广东省惠州市博罗县城银溪尚筑B2栋204A
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910034483

授权公告号:

法律状态公告日:

20190412

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖的方法;即是用陈年垃圾污泥作原料,经过除臭、?#26412;?#38477;解、调质,后加入本发明的共聚剂,用水泥作补充胶凝材料,经聚合反应,后压模、熟化、脱模和养护,生产钢化聚合砖;本发明将垃圾污泥全部做砖,无二次污染,变废为宝,使垃圾填埋地区实现完全干净的生态环境;本发明应用前景广阔,有很大的发展空间。

权利要求书

1.一种用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖的方法,包括原料除臭、?#26412;?#38477;解、干化、粉碎、调?#30465;?#32858;合、压模、熟化、脱模和养护,其特征在于制造过程为?#21512;蟶本?#21518;的陈年垃圾污泥中,加入6~11%偏钒酸铵和0.08~0.16%氢氧化钾,常温、常压,搅拌30分钟,将陈年垃圾污泥中的腐殖酸发生降解反应,生成腐殖酸钒等物质;向调质后的降解污泥中,加入1.3~2.0%碘化钙、1.6~2.3%硝酸铁、1.8~2.5%氟化铝等作共聚剂,后加入15~20%强度等级为32.5~42.5的普通硅酸盐水泥、8~18%自来水,继续搅拌20分钟,使上述全部物料实现聚合反应,生成一种强度高、延性和拉伸应变硬化等性能好的新型材料,用此材料在制砖机中压模、熟化一星期后脱模和养护,得本发明的钢化聚合砖。

说明书


陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖
技术领域 本发明涉及一种用垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖,更具体地说,涉
及一种用陈年垃圾污泥作原料,经过降解改性,生产钢化聚合砖的方法。


背景技术 我国每年产生的城市生活垃圾已超过一亿吨,全国已有三分之二的大
城市处于垃圾包围之中,由于垃圾的无害化、减量化和资源化还没有成熟易?#26800;?#22788;置方法,
长期以来,垃圾的处理处置主要靠填埋,填埋不仅浪费有机?#39318;?#28304;,还会污染地?#28388;?#28304;;当
前,国家对环境保护和环?#25345;?#29702;越来越重视,已填埋的垃圾,正准备再挖出来重新进?#24615;?#21033;
用,这是还我青山绿水的最好办法;再挖出来的陈年垃圾,经过无害化处理和风选,可以回
收一部分塑料、木材、金属等有用物质,但是,由于长时间的填埋和渗滤液的作用,填埋地区
的土壤已受到?#29616;?#30340;污染,产生了大量的有机质污泥,此污泥发臭、发粘、含水高、含大量细
菌、腐殖酸等物质,要做到垃圾填埋地区成为完全无污?#38236;?#22320;区,就有必要对垃圾填埋地区
的土壤,进行全面的无害化处理,才能形成完全干净的生态环境。


发明内容 本发明的目的在于提供一种用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖
的方法;即是用陈年垃圾污泥作原料,经过除臭、?#26412;?#38477;解,并通过干化和粉碎,然后进行
调质,后加入本发明的共聚剂,用水泥作补充胶凝材料,经过聚合反应,然后压模、熟化、脱
模和养护,生产钢化聚合砖。


为了达到上述目的,本发明采用了如下的技术方案:


1,用陈年垃圾污泥作原料,加入生物菌进行除臭;


2,然后加入超氧化钾(KO
2),对陈年垃圾污泥进行?#26412;?#28040;毒;


3,然后加入本发明的偏钒酸铵(NH
4VO
3)和氢氧化钾(KOH),将陈年垃圾污泥中的腐
殖酸进行降解反应,生成腐殖酸钒等物质,统称为:降解污泥;


4,将降解污泥在太阳能棚内脱水干化,


5,将干化后的降解污泥进行粉碎;


6,将粉碎后的降解污泥加入高岭土进?#26800;?#36136;,改善它的粘性;


7,将调质后的降解污泥加入本发明的碘化钙(Ca I
2·6H
2O)、硝酸铁【Fe(NO
3)

9H
2O】、氟化铝(AlF
3)等作共聚剂,后加入水泥和水,使上述全部物料实现聚合反应,生成一
种强度高、延性和拉伸应变硬化等性能好的新型材料,用此材料在制砖机中压模、熟化、脱
模和养护,即得本发明的钢化聚合砖。


本发明用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖的方法,包括原料除臭、?#26412;?#38477;
解、干化、粉碎、调?#30465;?#32858;合、压模、熟化、脱模和养护。其具体生产过程为:


1,除臭,用带搅拌的敞口设备作除臭罐,先开动搅拌器,搅拌器转速一直调节为30
~40转/分钟(以下的操作转速相同),在搅拌条件下完成除臭操作?#21512;?#21152;入陈年垃圾污泥作
原料,然后向陈年垃圾污泥中,加入生物菌溶液,常温、常压,搅拌20分钟,完成除臭操作。


2,?#26412;?#20173;在除臭罐中进行?#26412;?#25805;作,同样开动搅拌器,向除臭后的陈年垃圾污泥
中,加入0.02~0.04%(陈年垃圾污泥重量比,以下同)超氧化钾,常温、常压,搅拌20分钟,
完成?#26412;?#28040;毒操作。


3,降解,仍在除臭罐中进行降解操作,同样开动搅拌器,向?#26412;?#21518;的陈年垃圾污泥
中,加入6~11%偏钒酸铵和0.08~0.16%氢氧化钾,常温、常压,搅拌30分钟,将陈年垃圾
污泥中的腐殖酸发生降解反应,生成腐殖酸钒等物质,统称为:降解污泥。


4,干化,将降解污泥移入太阳能棚中进行脱水干化,使降解污泥的含水量小于
25%。


5,粉碎,采用通用的工业粉碎机,将干化后降解污泥用带式输送机不断送入粉碎
机内,进行粉碎操作,粉碎后的物料为20~30目,得到粉碎后降解污泥。


6,调质,用带搅拌的敞口设备作调质罐,先开动搅拌器,在搅拌条件下完成调质操
作?#21512;?#21152;入粉碎后降解污泥,然后向粉碎后降解污泥中,加入10~15%高岭土(高岭土的细
度为30目),再加入5~10%自来水,常温、常压,搅拌20分钟,使降解污泥的粘性得到显著的
改善,调质操作完成。


7,聚合,仍在调质罐中进行聚合操作,同样开动搅拌器,向调质后的降解污泥中,
加入1.3~2.0%碘化钙、1.6~2.3%硝酸铁、1.8~2.5%氟化铝等作共聚剂,后加入15~
20%强度等级为32.5~42.5的普通硅酸盐水泥(以下简称:水泥)、8~18%自来水,继续搅
拌20分钟,使上述全部物料实现聚合反应,生成一种强度高、延性和拉伸应变硬化等性能好
的新型材料,用此材料在制砖机中压模、熟化一星期后脱模和养护,即得本发明的钢化聚合
砖。


本发明生产的钢化聚合砖,强度等级可?#28304;?#21040;MU20的水平,即抗压强度平均值≥
20N/mm
2,本发明产品具有强度高、抗震、抗裂,不易碎的特性。


在实施本发明的过程中,向陈年垃圾污泥中加入的超氧化钾(KO
2)为黄色粉末,质
量符合工业级合格品,活性氧(O)含量≥31%,表观密度≤0.60g/cm
3;加入的偏钒酸铵
(NH
4VO
3)为淡黄色粉末,质量符合工业级合格品,偏钒酸铵(NH
4VO
3)含量≥99.5%,氯化物
(Cl
-)≤0.01g/cm
3;加入的氢氧化钾(KOH)为白色粉末,质量符合GB/T 1919-94标准中的合
格品,氢氧化钾(KOH)含量≥88.0%,氯化物(Cl
-)≤1.4%;加入的碘化钙(Ca I
2·6H
2O)为
黄白色粉末,质量符合工业级合格品,碘化钙(Ca I
2·6H
2O)含量≥72%,重金属(Pb)含量≤
0.01%;加入的硝酸铁【Fe(NO
3)
3·9H
2O】为淡紫色粉末,质量符合工业级合格品,硝酸铁【Fe
(NO
3)
3·9H
2O】含量≥90%,氯化物(Cl
-)≤1.5%;加入的氟化铝(AlF
3)为白色粉末,质量符
合GB4292-84标准中的二级品,氟(F)含量≥60%,铝(Al)≥30%,钠(Na)≤4%;加入的水泥
为普通硅酸盐水泥,技术标?#21450;碐B175-1999规定,强度等级为32.5~42.5。


在实施本发明过程中,原材料应进行检查、验收和保管;在生产?#20445;?#27599;天应检查一
次配料计量秤是否在?#24066;?#35823;差范围内;在搅拌?#20445;?#27599;班应检查一次搅拌的匀质性及和易性;
对半成品,应按规定检查每批半成品是否符合要求;最后的成品检验,则要对每批产品进行
抽样检测它的尺寸偏差、抗压强度、抗折强度是否符合要求。


本发明的创新之处在于:1、发明了向垃圾污泥中加入偏钒酸铵和氢氧化钾,将污
泥中的腐殖酸生成腐殖酸钒等物质,实践证明,腐殖酸钒参与制造聚合砖,可实现刚性共
聚,生成具有高强度高延性的制砖材料,使聚合砖的强度提高60~70%;2、发明了碘化钙、
硝酸铁和氟化铝作共聚剂,使全部物料实现高硬化性能的聚合反应,生成性能好的新型材
料,用此材料在制砖机中压模、熟化、脱模和养护,砖强度等级可?#28304;?#21040;MU20,显著提高了钢
化聚合砖的强度。


与现有技术相比,本发明具有以下明显的优点:1、本发明采用当前难于处理的陈
年垃圾污泥作原料,生产市场热销的高?#20998;?#38050;化聚合砖;本发明将垃圾污泥全部做砖,无二
次污染,变废为宝;2,本发明在“治本”上,为垃圾填埋地区实现完全干净的生态环境,提供
一条新的解决方案;3,本发明应用前景广阔,有很大的发展空间。


附图说明 图1是本发明用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖的工艺流程示
意图,图中明确表示了从原料开始至产品出来的全过程。


具体实施方式 以下通过具体的实施方式对本发明进行更加详细的描述:


参照图1,本发明用陈年垃圾污泥降解改性生产钢化聚合砖的方法,包括原料除
臭、?#26412;?#38477;解、干化、粉碎、调?#30465;?#32858;合、压模、熟化、脱模和养护。其具体生产过程为:


1,除臭,用带搅拌的敞口设备作除臭罐,先开动搅拌器,搅拌器转速一直调节为40
转/分钟(以下的操作转速相同),在搅拌条件下完成除臭操作?#21512;?#21152;入陈年垃圾污泥作原
料,然后向陈年垃圾污泥中,加入生物菌溶液,常温、常压,搅拌20分钟,完成除臭操作。


2,?#26412;?#20173;在除臭罐中进行?#26412;?#25805;作,同样开动搅拌器,向除臭后的陈年垃圾污泥
中,加入0.03%(陈年垃圾污泥重量比,以下同)超氧化钾,常温、常压,搅拌20分钟,完成杀
菌消毒操作。


3,降解,仍在除臭罐中进行降解操作,同样开动搅拌器,向?#26412;?#21518;的陈年垃圾污泥
中,加入9%偏钒酸铵和0.12%氢氧化钾,常温、常压,搅拌30分钟,将陈年垃圾污泥中的腐
殖酸发生降解反应,生成腐殖酸钒等物质,统称为:降解污泥。


4,干化,将降解污泥移入太阳能棚中进行脱水干化,使降解污泥的含水量小于
25%。


5,粉碎,采用通用的工业粉碎机,将干化后降解污泥用带式输送机不断送入粉碎
机内,进行粉碎操作,粉碎后的物料为30目,得到粉碎后降解污泥。


6,调质,用带搅拌的敞口设备作调质罐,先开动搅拌器,在搅拌条件下完成调质操
作?#21512;?#21152;入粉碎后降解污泥,然后向粉碎后降解污泥中,加入15%高岭土(高岭土的细度为
30目),再加入7%自来水,常温、常压,搅拌20分钟,使降解污泥的粘性得到显著的改善,调
质操作完成。


7,聚合,仍在调质罐中进行聚合操作,同样开动搅拌器,向调质后的降解污泥中,
加入1.8%碘化钙、2.1%硝酸铁、2.3%氟化铝等作共聚剂,后加入20%强度等级为42.5的
普通硅酸盐水泥、10%自来水,继续搅拌20分钟,使上述全部物料实现聚合反应,生成一种
强度高、延性和拉伸应变硬化等性能好的新型材料,用此材料在制砖机中压模、熟化一星期
后脱模和养护,即得本发明的钢化聚合砖。


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