污泥燒制陶粒的技術(shù)路徑與控制因子研究.pdf

1、污泥是一種產(chǎn)生于污水處理過程的對(duì)人體和環(huán)境有很大危害的固體廢棄物，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，污泥產(chǎn)生量越來越大。其含水率高、體積大，力學(xué)性質(zhì)差，給堆放和運(yùn)輸帶來困難，且污泥中含有大量的有毒物質(zhì)，如果不能妥善地處理處置，將會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。
　　 目前成熟的污泥處理方法有：衛(wèi)生填埋、土地利用、干化和焚燒等，幾種方法各有缺點(diǎn)，研究新的污泥處理技術(shù)很有必要。本文通過對(duì)污泥物理化學(xué)性質(zhì)的分析，結(jié)合粘土陶粒燒制工藝，分析了污泥摻加不同

2、比例粘土、粉煤灰燒制陶粒的可能性，研究了污泥在一定條件下燒制輕質(zhì)陶粒的可行性，建立了一套生活污泥低溫干燥后燒制陶粒并最終建材化應(yīng)用的處置工藝。
　　 通過污泥、粘土、粉煤灰的無機(jī)成分對(duì)比，認(rèn)為生活污泥具備燒制陶粒的物質(zhì)基礎(chǔ)，并根據(jù)SiO2-Al2O3-MgO的熱力學(xué)平衡系統(tǒng)分析，認(rèn)為生活污泥摻加一定比率的粘土和粉煤灰后在1100℃-1200℃之間均有可能出現(xiàn)低共熔點(diǎn)。
　　 在實(shí)驗(yàn)室條件下，模擬工業(yè)陶粒生產(chǎn)工藝，采用自行

3、設(shè)計(jì)的柱狀沖壓造粒機(jī)制備污泥陶粒生料球，通過調(diào)節(jié)輔料配比嘗試將坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)用不同溫度燒制，待冷卻后測試體積、燒失率、堆積密度和表觀密度等物理性質(zhì)分析其燒脹情況，通過比表面積、筒壓強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和24h吸水率等性質(zhì)分析陶粒的建材性能。確認(rèn)摻加一定比例的粘土在1150℃-1120℃燒制的污泥陶粒均為合格的輕粗集料，具有良好的建材性能，物理性質(zhì)隨著粘土比例的增加而有所變化。其中粘土比例在10-20％，燒制溫度為1175℃的陶粒其筒壓強(qiáng)度均

4、超過4MPa，比表面積在3m2/g左右，為優(yōu)良的輕粗集料。而摻加粉煤灰的污泥陶粒在筒壓強(qiáng)度等性質(zhì)上無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，需要繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合二段式污泥干化工藝，設(shè)計(jì)了一套污泥脫水-陶粒燒制-砌塊生產(chǎn)的污泥資源化工藝。利用陶粒燒制窯的煙氣余熱使污泥含水率降至30％后與輔料混合，送入回轉(zhuǎn)窯燒制陶粒，最終制成輕集料砌塊。該工藝可充分利用污泥的礦物組分和熱值，并能利用煙氣余熱資源，減少大氣熱污染，保護(hù)環(huán)境作用顯著。