陶粒,作为一种建筑用轻骨料,以其轻体、保温、环保等特性受到了人们的极大重视。当前我国陶粒主要以粘土陶粒为主,而粘土原料的来源绝大部分取自于耕地,不符合可持续发展战略。
因此以污水厂的污泥为主要的组成原材料,加以一定量的辅料、外加剂,经过脱碳和烧胀制成具有一定强度的轻质陶粒,可以大量的消耗脱水污泥,不但处理成本大大低于焚烧法,还能够避免污泥二次污染,尤其符合我国固废处理的无害化、减量化和资源化原则将有广阔的发展前景。
1.1轻质陶粒概述 轻质陶粒是陶粒中的一个品种,我国行业标准《超轻陶粒和陶砂》JC487-92将它定义为“堆 积密度不大于500kg/m3 的陶粒”。按其堆积密度分为200,300,400和500等4级。按其最大粒径分为10mm和20mm两类。按其质量指标分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)[2]。
轻质陶粒采用优质黏土、页岩或粉煤灰为主要的组成原材料,通过回转窑高温焙烧,经膨化而成,是一种优良的混凝土轻骨料,由于其内部呈蜂窝状结 构,因而具有轻质、高强、导热系数低、吸水率小等特点。
以它为原料制成的轻骨料混凝土空心砌块、梁、板等已成为中国发展新型墙体材料、代替实心黏土砖的主流产品。其中“轻骨料混凝土空心砌块”已列入科技部、财务部、国家税务总局2000年9月15日发布的《中国高新技术产品目录》中。
1.2.1国外研究现状 近期,国外已有不少关于将污泥制成轻质建筑材料的报道。在日本,以燃烧过的污泥粉为主要的组成原材料,与污泥干粉或者粉煤等可燃性粉末,按需要的发热量调配成混合料,加水造粒,在链式烧结机上烧成轻骨料。轻骨料的烧结温度为1000～1100℃,烧结时间为25～30min。轻骨料的筒压强度为3～4Mpa,吸水率为16%～18%。福航公司李联盟介绍，在美国,NakouziS等人通过研究[3],发现回收或再利用染料污泥,将其转变成制陶粒的制陶成分,代替了原有的土地填埋的处理方法,取得了一定经济效益,并同时解决了污泥处置问题。
1.2.2国内研究现状 20世纪90年代以来,我国学者也进行了大量污泥制轻质陶粒的研究,并取得了一定的成果。山东福航新能源环保股份有限公司采用城市污水厂污泥替代河道淤泥或部分粘土烧制轻质陶粒获得成功，该企业以污泥为主要的组成原材料,掺以粘土和少量固体燃料研制生产出污泥陶粒,使污泥变废为宝,有利于改善环境污染,具备比较好的社会效益和经济的效果与利益效益。
陶粒制备工艺路线 根据烧胀机理,可采用图1所示的污泥生产的基本工艺路线 污泥陶粒生产的基本工艺简图制备的轻质陶粒产品性能可依据中华人民共和国国家标准《轻骨料试验方法》(GB2842-81) 和中华人民共和国建材行业标准《超轻陶粒和陶砂》 (JC487-92)来检验。
污水厂污泥是在一系列水处理工艺中从污水 中分离出来的生物固体。其无机成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,类似粘土的主要成分。据福航公司李联盟介绍，烧制陶粒时,原料的化学成分是致陶粒膨胀的重要的因素。按其作用可分为3类:其一是成陶成分,有SiO2、Al2O3及Fe2O3,在原料中占3/4;其二是起助熔作用的熔剂氧化物,有Na2O、K2O、FeO、MgO等;其三是发气物,在物料高温时产生气体,如H2O、O2、CO2、CO、H2等。经过上百件样的试烧,不添加助胀剂的原料化学成分多在以下范围(%):SiO2:48～68、Al2O3:12～18、Fe2O3:5～10、K2O+Na2O:2.5～7.0。原料的化学成分如能控制在上述 范围内,多数料球都能烧胀。学者Riley在研究粘 土陶粒烧胀性时[8],发现在某温度范围内,当所用陶粒原料的化学成分处于某一范围时,所得陶粒均拥有非常良好的烧胀性。据此,他提出了用三元法表示原料化学成分的Riley三角形,并具体圈定形成适宜粘度的原料化学成分范围%如图2表示:适宜粘度的原料化学成分范围为SiO2:53%～79%,Al2O3:10%～25%,Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等熔剂之和13%～26%[9]。
以轻质陶粒代替砾石制成的超轻陶粒混凝土小型空心砌块和隔墙板是性能优良的新型墙体材料,在建筑行业中有广泛的应用。
根据测算,陶粒混凝土应用于高层建筑,能减轻建筑物自重30%,减轻劳动强度20%,降低造价10%。云南省设计院曾对21M跨度的小型网架作过结构费用对比分析。当采用陶粒轻混凝土屋面板时网架自重比普通钢筋混凝土材料减轻了1.78kg/m3,按网架造价5000元/t计算可减少网架结构费用8.9元/m3。工程应用根据结果得出,超轻陶粒应用于屋面其技术经济指标较佳[10]。
以污水厂污泥制成轻质陶粒,变废为宝,将非常大程度上减轻日益严峻的污泥处理问题。福航公司李联盟介绍，在处理过程中,大量病原菌被高温杀死,且重金属固结在陶粒中,消除了污泥农用过程中,重金属从农产品进入食物链,最终进入人体,并在人体内富集的问题,避免了二次污染的产生,真正体现了固态废料处理的无害化、减量化、资源化原则,环境效益显著。
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一、污泥的分类与特征根据污泥的来源分为市政污泥和工业污泥。市政污泥主要指城市污水处理厂产生的污泥与市政建设产生的污泥。工业污泥主要有电镀污泥、钢铁冶炼污泥、纺织印染污泥、化工污泥、造纸污泥等。
随着环保压力的增大，一方面砂石价格飞涨，不少地方砂石断供，商品混凝土搅拌站停产，陶粒企业努力提升产品质量，扩大应用领域，以其能小部分替代石子市场占有率。另一方面，危废固废资源化处置成为行业热点，由于陶粒生产可吸纳固态废料，因此部分陶粒企业具有了环保功能，成为了环境治理商以及固废处置
来信：我司中试结果中产品陶粒符合《轻集料试验方法》（GB/T17431.2-2010）产品品质衡量准则，产品的浸出毒性含量符合《危险废物鉴定判别标准浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》浸出毒性鉴定判别标准限值。但2020年1月14日生态环境部发布的《固态废料再生利用污染防治技术导则》（HJ1090-2020）》，在“6.3利用固体废
吃进湿湿的污泥，吐出块块黑色泥饼。通过这样的大型机械设备，污泥有了使用价值用作绿植覆土等。前天，本报与市供排水集团共同组织的市民走近生活垃圾污水处理第一线活动来到最后一站：位于镇海区的市供排水集团下属单位北区污水处理厂，实地了解污水处理最后一公里，以及污泥无害化处置。走进厂区，就见芳
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资源性短缺和水环境污染造成的水资源危机慢慢的变成了我国社会、经济发展的重要制约因素，为了使废水作为水资源进一步回用来生产或生活之中，工业废水和生活垃圾污水的深度处理技术成为水处理界研究的热点。自20世纪80年代以来，曝气生物滤池(BAF)受到大家的广泛关注，现在已经成为国内外研究的热点。它作为一种新
晋电化工有限公司30万m3陶粒项目，是我县推进节能减排、发展循环经济的重点工业项目，也是骨干企业实施废物循环利用、加快集团化发展的试点项目。项目企业偏关县晋电化工有限公司位于老营镇方城村。公司以煤、电、冶集团化发展为主导，是我县顶级规模的民营股份制公司，也是山西省循环经济试点企业和国
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