[发明专利]一种利用污泥-膨润土基料制备孔隙伸缩型生态混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用污泥-膨润土基料制备孔隙伸缩型生态混凝土的方法，属于资源与环境技术的技术领域。

背景技术

  随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产量在不断增长。污泥是污水处理后的附属品，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高达90%左右，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细、比重较小。若没有对污泥进行最终处置，将会给环境带来再次污染。目前我国对污泥的处置以填埋为主，并有少量的堆肥和焚烧。污泥处理的最大难题是“初级污泥”含水率过高，后期脱水难度大、费用高。因此，不论是填埋，还是堆肥、焚烧，效果均不理想。然而，污泥也是有用的生物资源，如何避免污泥产生的二次污染并合理利用污泥中的有效成分，长期以来是亟待解决的研究热点之一。 

有关污泥资源化利用的专利近年来逐渐增多，在堆肥处理方面专利如CN01142234.3 一种利用有机污泥生产有机复合肥的方法及其装置，CN02106744.9 利用城市污泥生产复合有机肥的方法，CN02117359.1 城市污泥生物肥，CN03115882.X 利用污水污泥制备的有机肥，CN01115646.5 利用污泥制造有机复合肥的成套设备等。工业污泥资源化方面的专利如CN02107442.9 含重金属污泥资源化处理方法，CN200410060869.1 利用炼钢转炉污泥制备氧化铁黑和铁红颜料的方法，CN03116753.5 用铝型材厂工业污泥制造堇青石与莫来石耐火材料的方法等。

将污泥资源化用于建材方面的专利众多，主要是资源化处理成本低，并可实现大宗化处理。相关专利如CN87100016 污泥制砖瓦法，CN03113329.0 采用污水处理厂沉淀污泥配制的混凝土水下不分散剂，CN02116081.3 一种污泥资源化制品免加气砌块墙砖，CN200410068173.3 利用城市污泥生产水泥压制品的方法，CN01141481.2 废渣、污泥和废旧玻璃制备的轻质材料，CN03139052.8 一种利用油田污泥制成的地面砖及其生产方法等。下面举例部分相关专利，在利用污泥直接烧结砖方面有：

中国专利CN101058501 A，公开了一种污泥烧结砖工艺，其包括如下流程：1)原料混合；2)好氧陈化；3)制坯；4)干燥；5)烧制，原料是由含水率75％－85％的污水污泥和污泥干粉组成，两种原料混合比控制在1∶1－2.5，好氧陈化时间为1－5天，制坯压强为1－2MPa，砖坯成型含水25－30％，码放自然干燥后进入窑炉烧制，烧结温度控制在1000－1100℃，尾气温度冷却到150度以下。使用本工艺能大量消纳污水污泥，实现污泥无害化循环利用，且能耗低，产品达到国家相关标准。

中国专利CN101074151公开了一种城市生活污泥制砖的生产方法，该发明为城市生活污泥的处理和利用，特别是用于制砖的生产方法，其步骤包括将城市生活污泥发酵，发酵后在制砖机紧泥口处压缩磨擦加热至70℃以上，加热后的污泥置于压泥罐内抽真空，抽出的气体灌入加有盐酸的水中，处理后的污泥与页岩混合制砖。本发明避免了污泥深埋中对地下水的污染，节约了土地资源，杜绝了对人们生活的影响，同时利用污泥制砖可节约能源30％～70％，降低制砖造价。

中国专利201010533431，公开了一种环保污泥砖及其制备方法。其组分及含量为：优质土30-40%；煤矸石粉30-40%；污泥30-40%，将上述组分在搅拌设备中搅拌均匀；用液压式或挤出式制砖机将上述混合物料挤压制成不同形状和尺寸的砖坯；自然干燥或利用焙烧窑炉余热对砖坯进行干燥，将干燥后的砖坯以900-1100℃高温烧结2-3小时即得成品。本发明生产工艺简单，成本低，具有良好的经济效益和环保效益。

生态混凝土是通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用一定工艺制造出来的具有特殊结构与功能、环境负荷小、生态环境相协调性高，并能为环保做出贡献的混凝土。生态混凝土不仅仅是作为建筑材料，为人类构筑所需要的结构物或建筑物，而且他是与自然的融合，对自然环境和生态平衡具有积极保护作用的材料。目前开发出的生态混凝土的功能主要有雨水渗透、污水处理、河岸护坡、降低噪声、防噪杀菌、吸收去除氮氧化物、阻挡电磁波和植草固沙等。生态混凝制备技术在发达国家已经较为成熟。如透水性混凝土是目前研究与应用最多的生态混凝土之一，这种混凝土在德国、日本、美国等发达国家得到了广泛应用，主要用于道路和路面铺设。目前我国也开始重视混凝土结构的绿化问题，但生态混凝土的制备方法仍有一定局限。