[发明专利]一种底泥砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程与技术领域，涉及一种新型环保建材及其制备方法，具体涉及一种底泥砖的制备方法。

背景技术

底泥是江河、湖泊、水库等水体底部长期积存的沉积物，是水体多相生态系统的重要组成部分，是环境污染物在广泛空间和长期时间内的聚集处。随着截污工程的引入，底泥的二次污染问题成为影响底泥疏浚工程技术的广泛应用的问题，因此对河道底泥的处理和处置成为普遍关注的问题。

建筑业是消耗能源、资源的一大产业，与资源、环境有着不可分割的联系和作用，建筑与生态环境的协调关系的处理对社会发展起着及其重大影响。因此，在建筑业中，大力发展节土利废、节约能源、节省资源的新型环保材料显得尤为重要。因此，根据地域资源、建筑结构和建筑节能的要求，大力发展新型建筑材料，以期符合“依据环境再生、协调共生、持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物的再利用和净化，保护生态环境以确保人类社会的可持续发展”的战略发针。

现有制砖技术中以粘土为主要原料烧结制砖，所采用的原材料为粘土大量有限资源，不符合可持续发展战略要求；目前底泥处置技术中，疏浚底泥主要采用堆放、吹填、海洋抛泥等方法带来很多污染问题。本发明创新地提出利用重污染河道的底泥，实现了污染底泥中重金属的固化，减少底泥对环境的危害，同时实现了底泥的资源化再利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的环保的底泥砖的制备方法。本发明具有环境友好、成本低、耗能少、溶出少、生物毒性低、抗压强度高、多孔隙、对雨水径流等有净化作用、节约资源、废物再利用的优点，可作为建筑工程材料及用于铺设人行道、硬质化护岸，同时对城市径流中氮磷等营养盐有一定的吸附效果。

本发明提供了一种底泥砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）以河道底泥为原料，经脱水干燥粉碎后，将所述河道底泥、植物秸秆、废玻璃粉、粘结剂按比例70-90：0.1-3：5-15：0.1-10混合，添加以上混合组分总重量5%的钢渣，混合均匀，加水使含水率调节至20-40%，搅拌均匀捶打均质化，用制砖模具加压压制成型；

（2）自然条件下干燥12-48小时后，于80-100℃烘箱烘干，使其含水率调节至1-5％；

（3）经马弗炉高温煅烧，冷却后制成所述底泥砖。

本发明底泥砖的制备方法，其原料配比为：75-95%河道底泥、0.1-3%植物秸秆、5-15%废玻璃粉、0.1-10%粘结剂，另添加钢渣为以上混合组分总重量的5%。

其中，所述河道底泥是受污染河道底层硬质泥层以上的各层底泥，包括表层底泥和浅层底泥；所述河道底泥的含水率为40-60%。

所述植物秸秆是纤维长度为0.65－2.17mm，宽度为21－28μm的甘蔗渣。本发明中，甘蔗渣是指甘蔗经过榨糖之后剩下的废渣，其纤维形态较好。优选地，可采用制糖厂废弃甘蔗渣经过植物粉碎机粉碎成0.5-1cm长的甘蔗渣。

所述废玻璃粉是将废玻璃渣粉碎后制成的50-100目玻璃纤维。

所述粘结剂是水玻璃，其主要化学成分是硅酸钠。

所述钢渣的微粉粒径为0.4um。本发明采用的钢渣可以是工业固体废物，包括钙、 铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等氧化物。

其中，所述高温煅烧是在200℃保温1h，450℃保温1h，600℃保温1h，800℃保温1h，950℃保温1h，950℃煅烧1h，1010℃煅烧10min的升温程序下进行。

本发明中，马弗炉逐渐升温，升温程序根据组成成分及实际情况（包含内燃性物质-植物秸秆所需热能减少）进行了优化。

本发明环保底泥砖以底泥、碎玻璃、粘结剂、钢渣粉、植物碎屑为原料经预处理、混合、加水混匀、捶打均质化后，压制成型，经干燥、焙烧而得。

本发明制备得到的底泥砖，其抗压强度大于15MPa。