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净化型污泥陶粒透水砖及其制造方法

发布时间:2017-10-24 人气:100 来源:www.zzdshj.com

  在现今的城市系统中,道路和广场路面对雨水的渗透、直流、储蓄和净化起到重要的作用,随着“海绵城市”理念的提出,关于透水砖的研究和应用不断增多。采用透水砖代替传统的不透水路面可以防止地面积水,增加透水量补偿地下水资源,有效地缓解城市路面对城市地下水资源的负面影响。

  目前市面上常见的透水砖主要以陶瓷、天然碎石为原料,所得到的砖体密度大,蓄水效果差。并且,现阶段关于透水砖的研究主要集中在其强度、透水系数等方面,而对于透水砖的功能性及其对自然生态环境的积极作用则很少提及。中国专利CN200810187950.4提到了一种自洁式透水砖,虽然该透水砖具有一定的去污能力,但由于该砖体主要由碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣等密度较大的颗粒制成,因此其砖体的重量较大、吸水保水效果难以保证。

  陶粒是一种典型的轻骨料,使用陶粒来制造透水砖可以保证砖体具有良好的渗水性及保水性。并且随着我国工业化、城市化进程的不断发展,以垃圾和污泥为代表昀工业固废产量也越来越大。生活污泥有机物含量高,利用价值大,工业污泥成分复杂,难以稳定化,如何应用于陶粒烧制,实现废料的回收利用,并保证所制成的透水砖具有良好的吸水保水效果和净化效果,就成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

  鉴于现有技术存在上述缺陷,本发明的目的是提出一种以污泥陶粒为主要原料的净化型透水砖及其制造方法。

  一、技术方案:

  一种净化型透水砖,包括透水基层及覆盖于所述透水基层上表面的透水面层,所述透水基层与所述透水面层共同振压成一整体,以质量百分比计,所述透水基层原料包括50~70cYo的基层污泥陶粒及20~40%的水泥,所述透水基层原料还包括增强剂和水,所述增强剂为水泥的0.5、1.5%,所述水为原料混合时总固量的12~17%;

  所述透水面层原料包括0~50%的面层污泥陶粒、10-.,30%的水泥、20~60%的石英砂、3~lOcYo的改性剂以及0.5~1.5%的颜料,所述透水面层原料还包括增强剂和水,所述增强剂为水泥的0.5、1.5%,所述水为原料混合时总固量的12~17%

  优选地,所述净化型透水砖的砖体密度为ll00~l400kg/m3,透水系数为0.04~0. lcm/s,强度为25~40MPa,孔隙率为20~40%,面层厚度/基层厚度=1/11~1/5。

  优选地,所述基层污泥陶粒的粒径为5~lOmm,其原料按质量百分比计包括45~55%的湿污泥,30~40%的粘土以及5~10%的凹凸棒土。

  优选地,所述面层污泥陶粒的粒径为0.5~2mm,其原料按质量百分比计包括50~70cYo的湿污泥,20~30%的粉煤灰,3~10%的粘土以及O~lOqo的硅藻土。

  优选地,所述湿污泥的含水率为60-85%,所述湿污泥为生活污泥或由至少两种泥料混合而成的混合泥,当所述湿污泥为由生活污泥与工业污泥混合而成的混合泥时,生活污泥与工业污泥的混合比为5/1~10/1。

  优选地,所述改性剂由表面活性剂及纳米混合物混合而成,所述表面活性剂为司盘20、吐温20及吐温40中的一种或几种的组合,所述纳米混合物为纳米氧化亚铜、纳米零价铁及纳米二氧化钛中的一种或几种的组合。

  一种净化型透水砖的制造方法,包括如下步骤:

  Sl、基层原料添加步骤,将透水基层的原料按配比混合均匀后装入模具中;

  S2、面层原料添加步骤,将除颜料外的透水面层的原料按配比混合均匀后得到透水面层混合物,并将所述透水面层混合物装入所述模具中;

  S3、成型步骤,将模具振动4~lOs后压制成型,养护l~2天后取下模具,并在成品表面喷涂上颜料,即得到净化型透水砖。

  优选地,在Sl的基层原料添加步骤中,所使用到的基层污泥陶粒的制备方法为:将各原料混合均匀后造粒成粒径5-lOmm的颗粒,再经干燥,预热以及1050-1150℃的高温灼烧,即得到所述基层污泥陶粒。

  优选地,在S2的面层原料添加步骤中,所使用到的面层污泥陶粒的制备方法为:将湿污泥造粒成圆球,加入到粘土和凹凸棒土的混合物中,滚动造粒成粒径0. 5-lmm的颗粒,再经干燥,预热以及1050-1150℃的高温灼烧,即得到所述面层污泥陶粒。

  优选地,在S2的面层原料添加步骤中,所述透水面层混合物的制备方法包括如下步骤:

  S21、在表面活性剂中加入透水面层原料中所需水量50%的水配成表面活性剂溶液;

  S22、将纳米混合物加入所述表面活性剂溶液中,机械搅拌或超声分散均匀,形成纳米表面活性剂溶液;

  S23、在面层污泥陶粒、水泥、石英砂、增强剂的混合物中加入剩余50%的水混合为透水面层混合物半成品;

  S24、向所述透水面层混合物半成品中加入纳米表面活性剂溶液,搅拌均匀,即得到所述透水面层混合物。

  二、本发明的突出效果为:

  本发明的透水砖由利用工业污泥、生活污泥、并混以共他工业废料高温烧制成的陶粒制造而成,具有砖体质轻、孔多、吸水保水效果好等优点,不仅实

  现了对现有透水砖功能的进一步优化、使其能够有效净水净气,而且降低了砖体制造的原料成本,为本发明的广泛应用提供了基础。同时,本发明充分用了污泥及各种工业废料,不仅解决了这部分废料的处理问题、使其得以资源化和无害化的利用,同时也有效地节约了环境资源,降低了环境负荷。

  综上所述,本发明砖质轻、吸水保水效果好,可广泛应用于人行道、广场及各种绿化地面,具体很高的使用及推广价值。

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