專利名稱：一種淤泥磚的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑用磚技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種利用天然沉積的淤泥或清淤疏浚過(guò)程中產(chǎn)生的疏浚泥來(lái)制作免燒免蒸淤泥磚的工藝。
背景技術(shù)：
淤泥為在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用形成，其天然含水量大于液限、天然空隙比大于或等于1. 5的粘性土。對(duì)河流、湖泊進(jìn)行清淤疏浚，由此會(huì)產(chǎn)生大量的疏浚泥。同時(shí)，隨著中國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，水污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，在修復(fù)、治理污染河流湖泊時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生大量的疏浚泥。目前處理河道湖底淤泥或疏浚泥的方法主要有以下幾種海洋傾倒處理法、排水處理法、固化處理法、加熱處理法、真空電滲及動(dòng)力擠密聯(lián)合處理法。其中，海洋傾倒處理法簡(jiǎn)單方便，但給海洋生態(tài)環(huán)境造成二次污染。固化處理法在固化淤泥的同時(shí)減緩了污染物的溶出速率，可減小對(duì)周圍環(huán)境的二次污染，加熱處理法將淤泥脫水，轉(zhuǎn)化成建筑材料，可以實(shí)現(xiàn)淤泥的再生資源化，但處理大規(guī)模淤泥的能力不足。真空電滲及動(dòng)力擠密聯(lián)合處理法可快速、高效地排出淤泥中的大量水分和污染物，且造價(jià)低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景和較大的推廣價(jià)值。以太湖為例。太湖是我國(guó)第三大淡水湖，是江南的一顆璀璨明珠。但20世紀(jì)80年代以來(lái)，大量的污染物排入河網(wǎng)與湖泊水體，致使太湖水體嚴(yán)重污染。太湖底泥作為外部污染物質(zhì)的蓄積庫(kù)，是主要的污染內(nèi)源，對(duì)污染底泥進(jìn)行治理是太湖水環(huán)境綜合治理的重要組成部分。目前，對(duì)太湖底泥的處置均采用傳統(tǒng)排泥場(chǎng)堆放方式。排泥場(chǎng)占地類型主要為疏浚湖區(qū)周邊的魚塘和環(huán)湖大提陸域一側(cè)的低洼地等。但是，這種處置方式長(zhǎng)時(shí)間占用寶貴的土地資源，造成土地資源的閑置浪費(fèi)，與此同時(shí)，土地的成本持續(xù)提高，對(duì)傳統(tǒng)排泥場(chǎng)處置方式造成嚴(yán)重制約。在上海蘇州河開(kāi)展了利用底泥燒結(jié)多孔磚、燒制陶粒及陶瓷工藝品和疏浚底泥用作填埋場(chǎng)封場(chǎng)覆蓋防水材料的試驗(yàn)研究；大運(yùn)河(杭州段)疏浚底泥進(jìn)行了土地利用可行性及其生態(tài)影響試驗(yàn)研究，這雖給太湖疏浚底泥處置提供了有益啟示，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析，尚不能直接照搬應(yīng)用到太湖大規(guī)模疏浚底泥處置工程。淤泥固化技術(shù)涉及到生態(tài)修復(fù)、資源再生利用、環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域，是一項(xiàng)環(huán)保型新技術(shù)。它按照“以廢治廢”的創(chuàng)新思路，通過(guò)向淤泥中加入固化材料來(lái)固結(jié)疏浚淤泥，并將固化處理后的淤泥作為市政工程、提坊加固工程、道路工程、填方工程的良好原料，使其變廢為寶。這樣既保護(hù)了環(huán)境又節(jié)約了大量的土石資源，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。傳統(tǒng)的淤泥處理方式占用了大量土地，極易造成二次污染，淤泥固化技術(shù)可以形成資源的循環(huán)利用，更加徹底地解決淤泥的處理問(wèn)題，也可為今后長(zhǎng)期進(jìn)行河道清淤創(chuàng)造有利條件。另一方面，在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展情況下，墻面磚、地面磚等仍然是土木建筑工程中最通用的原材料之一。磚的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝大多都采用制坯和燒結(jié)，并且需要取用大量的土石資源。因此，傳統(tǒng)工藝不但復(fù)雜可操作性差，并且浪費(fèi)能源，污染環(huán)境，破壞自然資源，尤其是還需要窯燒，成本也比較高。CN 101439949A公開(kāi)了一種環(huán)保免燒淤泥磚及其生產(chǎn)方法，淤泥磚的主要成分是淤泥、砂和水泥，輔助化工原料是高錳酸鉀等鉀質(zhì)鹽類飽和溶劑作為氧化劑，采用水浸、氧化、固化、凝結(jié)、上模和脫模生產(chǎn)工藝，充分有效地利用了各種淤泥，保護(hù)了自然資源，也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。該發(fā)明的工藝過(guò)程還是比較復(fù)雜，需要用到專用的磚模，而且生產(chǎn)出的最終產(chǎn)品抗壓抗折性能差，質(zhì)量得不到保證。CN 101769037A涉及一種黃河淤泥燒結(jié)磚及其制造方法。該發(fā)明的黃河淤泥燒結(jié)磚由以下質(zhì)量百分比的原料復(fù)配而成黃河淤泥30 % 85 %、爐渣0 % 25 %、煤矸石0 60%、粘土 5 50%;制造方法為通過(guò)將上述原料破碎篩分、配料、攪拌、陳化、成型、切割、干燥、焙燒的工藝步驟制作而成。該發(fā)明一方面大量利用黃河淤泥，可為黃河流域清淤，另一方面用爐渣、煤矸石廢渣為配料，具有節(jié)能利廢、資源合理化配置的特點(diǎn)。該發(fā)明生產(chǎn)的是一種燒結(jié)磚，需要浪費(fèi)大量燃料，不符合節(jié)能減排的國(guó)家政策。綜上，現(xiàn)有的一些利用淤泥生產(chǎn)建筑用磚的技術(shù)都不夠完善，不但工藝復(fù)雜難以操作，而且很難保證成品磚的質(zhì)量，因此，目前非常需要研究一種既容易操作，符合國(guó)家環(huán)保政策，又能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的制作淤泥磚的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的一系列問(wèn)題，提出了一種制作工藝簡(jiǎn)單合理、可操作性強(qiáng)、不會(huì)產(chǎn)生二次污染、生產(chǎn)出的成品磚抗壓抗折強(qiáng)度高、抗裂性能強(qiáng)、使用壽命更長(zhǎng)的利用天然底泥或疏浚泥制作非燒結(jié)磚的技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種淤泥磚的制作工藝，包括以下步驟1)淤泥脫水；2)陳化；3)擠出成型；4)干
O本發(fā)明所述的淤泥脫水與湖泊、河道清淤工程相配套，將含水量為150%左右的流動(dòng)狀淤泥，除去其中的垃圾、雜物后，進(jìn)入高壓薄層脫水機(jī)進(jìn)行脫水，經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為55-80%，更優(yōu)選60 70%，泥餅貫入強(qiáng)度為180 300kPa，優(yōu)選為195 230kPa。脫水后的淤泥可以大量堆放(堆高可達(dá)到5m以上)，并可單獨(dú)作為制磚粘土進(jìn)行利用。本發(fā)明所述的淤泥脫水后可以任選進(jìn)行將脫水后的淤泥輸送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，使其粒徑小于4mm。淤泥經(jīng)過(guò)破碎處理后，顆粒變得更加細(xì)小，在后續(xù)步驟中可以更好的與其他添加物混合均勻，有效保證淤泥磚的質(zhì)量。本發(fā)明所述的陳化方法為，首先對(duì)淤泥進(jìn)行有機(jī)物含量測(cè)試，根據(jù)有機(jī)物含量選擇添加生石灰，經(jīng)預(yù)處理后的物料通過(guò)膠帶輸送機(jī)運(yùn)送到陳化庫(kù)再攪拌均勻。生石灰的使用量根據(jù)有機(jī)物的含量不同而改變，作用是為了蒸發(fā)去除淤泥中的有機(jī)物，還可以將淤泥的含水量調(diào)節(jié)至合理范圍。本發(fā)明的陳化階段時(shí)間為60 90小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為6 18。陳化工序可以增加物料的可塑性，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程起到調(diào)節(jié)、緩沖的作用。經(jīng)過(guò)陳化的混合料通過(guò)膠帶輸送機(jī)輸送到成型車間的箱式給料機(jī)處定量向強(qiáng)力攪拌擠出機(jī)給料。原料通過(guò)再次攪拌，其水份控制在16 19%，擠出后的物料進(jìn)入多級(jí)真空擠磚機(jī)；擠出成型采用高擠出壓力、高真空度的真空擠出設(shè)備，擠出壓力> 3. 6MPa，優(yōu)選3. 8MPa 5. 2MPa,進(jìn)一步優(yōu)選 4. OMPa ；真空度彡-0. 090MPa,優(yōu)選-0. 253MPa -0. 092MPa,進(jìn)一步優(yōu)選-0. 105MPa。擠出的泥條經(jīng)自動(dòng)切條機(jī)、自動(dòng)切坯機(jī)切割成需要規(guī)格的磚坯，經(jīng)磚坯輸送機(jī)輸送到機(jī)械碼坯處，自動(dòng)化碼坯機(jī)將磚坯碼放到托盤上。干燥室屬生產(chǎn)線設(shè)備。干燥是不燒結(jié)磚工業(yè)非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，干燥環(huán)境，直接關(guān)系到整條生產(chǎn)線的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明所述的干燥熱介質(zhì)主要來(lái)源于自然風(fēng)，冬季再配備其它的供熱設(shè)備，如供熱風(fēng)機(jī)等。如果本發(fā)明所述的干燥熱源采用供熱風(fēng)機(jī)等供熱設(shè)備時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生一定量的粉塵氣體，最好能夠安裝尾氣處理設(shè)備，對(duì)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行較徹底的清潔，保證不對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明技術(shù)方案簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，操作人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間系統(tǒng)培訓(xùn)即可上崗，人員成本低，生產(chǎn)效率高。2、本發(fā)明利用大量淤泥作為制作建筑用磚的材料，在很大程度上解決了如今河道湖底天然底泥或疏浚泥難以妥善處理，傳統(tǒng)處置方式占用大量土地資源，極易造成二次污染的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了淤泥無(wú)害化、資源化。3、淤泥中普遍有機(jī)物含量較高，本發(fā)明在陳化工序中加入生石灰，可以根據(jù)有機(jī)物的含量而添加不同量的生石灰添加劑，不但能夠蒸發(fā)去除淤泥中的有機(jī)物，還可以將淤泥的含水量調(diào)節(jié)至合理范圍，保證淤泥磚的質(zhì)量。4、本發(fā)明的工藝設(shè)計(jì)使得成品磚各方面性能大大提升，淤泥的可塑性、成型性好，制成的淤泥磚抗壓抗折強(qiáng)度大、抗磨性能好，即使在寒冷的冬季也很難凍裂，使用壽命長(zhǎng)。下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下實(shí)施例一一種淤泥磚的制作工藝，包括以下步驟1)淤泥脫水本發(fā)明所述的淤泥脫水與湖泊、河道清淤工程相配套，將含水量為150%左右的流動(dòng)狀淤泥，除去其中的垃圾、雜物后，進(jìn)入高壓薄層脫水機(jī)進(jìn)行脫水，經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為80%，泥餅貫入強(qiáng)度為180kPa。脫水后的淤泥可以大量堆放(堆高可達(dá)到5m以上)，并可單獨(dú)作為制磚粘土進(jìn)行利用。2)破碎將脫水后的淤泥輸送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，使其粒徑為4mm。淤泥經(jīng)過(guò)破碎處理后，顆粒變得更加細(xì)小，在后續(xù)步驟中可以更好的與其他添加物混合均勻，有效保證淤泥磚的質(zhì)量。3)陳化
本發(fā)明所述的陳化方法為，首先對(duì)淤泥進(jìn)行有機(jī)物含量測(cè)試，根據(jù)有機(jī)物含量添加生石灰，經(jīng)預(yù)處理后的物料通過(guò)膠帶輸送機(jī)運(yùn)送到陳化庫(kù)再攪拌均勻，物料的成型性能得到提高。本發(fā)明的陳化階段時(shí)間為60小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為18。4)擠出成型經(jīng)過(guò)陳化的混合料通過(guò)膠帶輸送機(jī)上輸送到成型車間的箱式給料機(jī)處定量向強(qiáng)力攪拌擠出機(jī)給料。原料通過(guò)再次攪拌，其水份控制在16 19%，擠出后的物料進(jìn)入多級(jí)真空擠磚機(jī)；擠出成型采用高擠出壓力、高真空度的真空擠出設(shè)備，擠出壓力3. 6MPa;真空度-0. 090MPa。擠出的泥條經(jīng)自動(dòng)切條機(jī)、自動(dòng)切坯機(jī)切割成需要規(guī)格的磚坯，經(jīng)磚坯輸送機(jī)輸送到機(jī)械碼坯處，自動(dòng)化碼坯機(jī)將磚坯碼放到托盤上。5)干燥干燥室屬生產(chǎn)線設(shè)備。干燥是不燒結(jié)磚工業(yè)非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，干燥環(huán)境，直接關(guān)系到整條生產(chǎn)線的產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明所述的干燥熱介質(zhì)主要來(lái)源于自然風(fēng)，冬季再配備其它的供熱設(shè)備，如供熱風(fēng)機(jī)等。如果本發(fā)明所述的干燥熱源采用供熱風(fēng)機(jī)等供熱設(shè)備時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生一定量的粉塵氣體，最好能夠安裝尾氣處理設(shè)備，對(duì)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行較徹底的清潔，保證不對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。實(shí)施例二 一種淤泥磚的制作工藝，淤泥經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為55%，泥餅貫入強(qiáng)度為300kPa ；破碎工序使淤泥粒徑為2mm ；陳化階段時(shí)間為90小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為6 ；真空擠出設(shè)備的擠出壓力5. 2MPa ；真空度_0. 253MPa。其余步驟同實(shí)施例
ο實(shí)施例三一種淤泥磚的制作工藝，淤泥經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為60%，泥餅貫入強(qiáng)度為230kPa ；破碎工序使淤泥粒徑為2. 5mm ；陳化階段時(shí)間為75小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為15 ；真空擠出設(shè)備的擠出壓力4. OMPa ；真空度-0. 105MPa。其余步驟同實(shí)施例一。實(shí)施例四一種淤泥磚的制作工藝，淤泥經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為65%，泥餅貫入強(qiáng)度為195kPa ；破碎工序使淤泥粒徑為3mm ；陳化階段時(shí)間為82小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為12 ；真空擠出設(shè)備的擠出壓力3. SMPa ；真空度-0. 092MPa。其余步驟同實(shí)施例一。實(shí)施例五一種淤泥磚的制作工藝，淤泥經(jīng)過(guò)脫水后含水量降低為70%，泥餅貫入強(qiáng)度為210kPa ；破碎工序使淤泥粒徑為3mm ；陳化階段時(shí)間為65小時(shí)，陳化處理后物料的塑性指數(shù)為16 ；真空擠出設(shè)備的擠出壓力5. OMPa ；真空度-0. 173MPa。其余步驟同實(shí)施例一。申請(qǐng)人:聲明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將上述實(shí)施例某參數(shù)的具體點(diǎn)值，與發(fā)明內(nèi)容部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是本發(fā)明的記載范圍之一，本申請(qǐng)為使說(shuō)明書簡(jiǎn)明，不再羅列這些數(shù)值范圍。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的制作工藝，但本發(fā)明并不局限于上述制作工藝，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明所選用的具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
申請(qǐng)人:將通過(guò)本發(fā)明所述的制作工藝制得的淤泥磚與普通建筑用磚做性能對(duì)比試驗(yàn)表明，淤泥磚的各方面性能明顯優(yōu)于普通磚。
權(quán)利要求
1.一種淤泥磚的制作工藝，其特征在于，包括以下步驟1)淤泥脫水；幻陳化；；3)擠出成型；4)干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的制作工藝，其特征在于，所述的淤泥脫水是指將淤泥中含有的雜物去除后，進(jìn)行脫水，脫水后淤泥的含水量為55-80%，優(yōu)選為60 70%，進(jìn)一步優(yōu)選65% ；泥餅貫入強(qiáng)度為180 300kPa，優(yōu)選為195 230kPa，進(jìn)一步優(yōu)選210kPa。
3.如權(quán)利要求2所述的制作工藝，其特征在于，所述的淤泥脫水后任選進(jìn)行將脫水后的淤泥進(jìn)行破碎處理，使其粒徑小于4mm。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的制作工藝，其特征在于，所述的陳化是在脫水后的淤泥中加入添加劑并攪拌均勻，陳化時(shí)間為60 90小時(shí)。
5.如權(quán)利要求4所述的制作工藝，其特征在于，所述的添加劑為生石灰。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的制作工藝，其特征在于，所述的陳化處理后物料的塑性指數(shù)為6 18。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的制作工藝，其特征在于，所述的擠出成型過(guò)程為將陳化好的物料輸送至擠出機(jī)擠出成型，再經(jīng)切條機(jī)、切坯機(jī)切割成磚坯。
8.如權(quán)利要求7所述的制作工藝，其特征在于，所述的擠出機(jī)采用真空擠出設(shè)備，擠出壓力彡3. 6MPa,優(yōu)選3. 8MPa 5. 2MPa,進(jìn)一步優(yōu)選4. OMPa ；真空度彡-0. 090MPa,優(yōu)選-0. 253MPa -0. 092MPa，進(jìn)一步優(yōu)選-0. 105MPa。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的制作工藝，其特征在于，所述的干燥工序熱源采用自然風(fēng)或供熱風(fēng)機(jī)。
10.如權(quán)利要求9所述的制作工藝，其特征在于，所述的干燥熱源采用供熱風(fēng)機(jī)時(shí)，任選增加尾氣處理設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種淤泥磚的制作工藝，所述的制作工藝首先將淤泥進(jìn)行脫水處理，然后加入添加劑攪拌均勻輸送至陳化庫(kù)中進(jìn)行陳化，再將陳化好的物料輸送至擠出機(jī)擠出成型，再經(jīng)切條機(jī)、切坯機(jī)切割成磚坯，最后進(jìn)入干燥室進(jìn)行干燥得到淤泥磚成品。本發(fā)明技術(shù)方案簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了淤泥無(wú)害化、資源化，成品淤泥磚抗壓抗折性能優(yōu)異，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C04B18/30GK102367203SQ201110309789
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者趙俊 申請(qǐng)人:無(wú)錫晨馳江河科技有限公司, 趙俊