污泥制轻质陶粒研究现状及应用前景
污泥制轻质陶粒研究现状及应用前景
土壤修复设备/尾矿处理设备/污泥陶粒设备/建筑垃圾处理设备/工业固废处理设备/粉煤灰砌块砖工艺及设备/尾矿综合利用设备/固废利用/工业固废陶粒/工业固废处理技术-郑州德森环境科技有限公司
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原料,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,而且可以避免污泥二次污染,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 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原料,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、板等已成为我国发展新型墙体材料、代替实心黏土砖的主导产品。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污泥制陶粒国内外研究现状
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原料,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%。在美国,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。
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。以污泥为主要原料,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,具有较好的社会效益和经济效益效益。
2 前景展望
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,可以减轻建筑物自重30%,减轻劳动强度20%,降低造价10%。
以污水厂污泥制成轻质陶粒,变废为宝,将大大减轻日益严峻的污泥处理问题。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,真正体现了固体废物处理的无害化、减量化、资源化原则,环境效益显著。
关键词：陶粒,污泥陶粒,轻骨料,陶粒设备,工业固废处理设备
净水污泥制备陶粒及其对废水中磷酸盐的吸附试验研究
第２４卷 第４期 苏州科技学院学报（工程技术版） Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．４ ２０１ １年１２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ｄｅｃ．２０１ １
净水污泥制备陶粒及其对废水中
磷酸盐的吸附试验研究
祝成成， 王涌涛， 李大鹏
（苏州科技学院江苏省环境科学与工程重点实验室，江苏苏州２１５０１１）
摘要：运用Ｌ （４ ）正交试验设计方法，研究净水污泥陶粒配比中聚乙烯纤维配比、水玻璃配比、焙烧温度和保温 时间等因素对陶粒比表面积的影响．确定了净水污泥陶粒的最优配比为聚乙烯纤维占净水污泥含量为２０％．水玻璃
占净水污泥含量为６％，焙烧温度为１ １６０ ｏＣ，保温时间为５ ｍｉｎ。并利用制备的净水污泥陶粒处理含磷废水，考察了 净水污泥制备的陶粒投加量、反应时间和不同ｐＨ值对废水中磷酸盐的去除效果。结果表明，在含１０ ｍ 磷酸盐溶
液的比色管中，净水污泥制备的陶粒投加量为２．０ ｇ、反应时间为２４０ ｍｉｎ、ｐＨ值为７左右的条件下，吸附效果最佳。 关键词：净水污泥；陶粒；含磷废水；正交试验；
中图分类号：Ｘ８３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０６７９（２０１ １）０４—００１２一Ｏ６
净水污泥作为给水厂排放的固体废物，处理部分除用于建材、土地、能源、化工和农业等方面外，还有相 当多的净水污泥采用就地堆积的方法处理，极易造成环境污染【”。净水污泥含有大量的ｓｉ、Ａｌ的活性点，对废
水中磷有较好的吸附凝聚作用。因此．可利用净水污泥为主要原料．通过添加成孔剂和粘结剂的方法在高温
下制成净水污泥陶粒。这不但很好的解决了净水污泥的处理处置问题，而且达到了以废治废，实现净水污泥 资源化利用的目的。
磷是水体产生富营养化的主要限制因子，减少外排废水中磷的含量是控制水体富营养化的重要途径。 目前常用的除磷方法主要有生物法、化学沉淀法、晶析法和吸附法等。生物法除磷处理成本低、操作管理方
500～700密度等级渣土陶粒的研制及其性能
500～700密度等级渣土陶粒的研制及其性能
高二利
【摘 要】为提高渣土资源的利用,研究了粉煤灰、污泥和秸秆作为原材料来烧制渣土陶粒,并通过温度优化和配方优化制备出500～700密度等级不同粒径的渣土陶粒.采用扫描电镜对制备的渣土陶粒进行了微观结构分析.研究结果表明:渣土-粉煤灰最适宜制备渣土陶粒,且当渣土掺量50％～70％、粉煤灰掺量30％～50％及焙烧温度1200～1250℃时,可制备出500～700密度等级不同粒径的渣土陶粒;随着密度等级的降低,同一粒径渣土陶粒的筒压强度逐渐降低,由700密度等级下的4.3
MPa降低至500密度等级下的2.0 MPa;相同粒径下,低密度等级内部孔径较大,且连通孔较多;相同密度等级下,小粒径内部封闭孔较多,且孔结构密度较高.
【期刊名称】《交通科学与工程》
【年(卷),期】2019(035)001
【总页数】7页(P25-31)
【关键词】陶粒;渣土;粉煤灰;密度等级;孔结构
【作 者】高二利
【作者单位】内蒙古交通设计研究院有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010010
【正文语种】中 文
【中图分类】U416
随着城市化进程的不断推进，中国每年产生的建筑垃圾总量约为15.5～24亿吨，占城市垃圾总量的30%～40%，其中，工程渣土占70%以上[1]。据相关统计[2]，中国对建筑垃圾的利用率还不到5%。由于渣土具有组成不均匀、强度低、压缩性大、欠密实及湿陷性等特点。目前，绝大部分建筑渣土采用露天堆放或填埋的方式处理，不仅占用大量土地资源，而且对环境产生严重污染，包括：清运和堆放过程中产生的粉尘和重金属等渗流物对环境的污染。但建筑渣土亦具有较好的物理和化学稳定性，如：土体颗粒大、比表面积小、含薄膜水少及透水性好等[3]。经分拣处理后，加入粉煤灰等改性材料，可制成符合规范要求的渣土陶粒，成为理想的混凝土轻骨料，因而具有广阔的推广应用前景[4]。
陶粒是具有多孔轻质、保温隔热及耐久性高等优点的绿色建筑材料[5-9]，且与水泥石的硬度和弹性模量更接近，将其应用于混凝土结构可使内部体系更趋于均匀，骨料与砂浆间的弹性更为协调。然而，当前陶粒市场上普遍存在着密度等级和强度较低的问题[10-12]，限制了其在承重结构中的使用。研制出高强度、高性能的材料，使其既轻质、保温又能应用于承重结构，是学者们急需解决的问题。为此，作者拟制备不同粒径((10,15]) mm和(15,25] mm)的500～700密度等级的渣土陶粒。通过优化温度和配方，烧制出性能最佳的渣土陶粒，并分别探究不同密度等级下渣土陶粒的宏观性能和微观结构。
城市污水处理厂污泥最终处置方法研究
城市污水处理厂污泥最终处置方法研究
摘要：随着日益增加的人口和全球社会的日益城镇化，城市污水的产生量越来越大，生态环境面临日益严重破坏的压力。本文叙述了污泥的传统处置方式（直接土地利用、填埋、焚烧）及其弊端，并提出了污泥的资源化利用方式（污泥堆肥、燃料化、剩余污泥制可降解塑料、建材利用、热解制油）。
关键词：污泥处置；传统处置方式；资源化利用
1 引言
污泥通常经浓缩、消化稳定、脱水等工艺后，就进入最终处置阶段。污泥的最终处置技术大致可以归结为两大类[1]：一是抛弃型技术，污泥作为废物不再利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝，符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济。
2 污泥的传统处置方式
2.1 直接土地利用
污泥中含有丰富的有机营养成分如n、p、k等和植物所需的各种微量元素如ca、mg、cu和fe等，其中有机物的浓度一般为40%~70%，其含量高于普通农家肥，因此能够增加土壤肥力，促进作物的生长，将剩余污泥回用于土地作为植物的肥料，可以对剩余污泥进行充分利用。但其所面临的问题有：采用污泥肥料会恶化施用地的环境卫生状况；污泥的成分复杂，若未经稳定化处理会改变
土地的微生态条件，从而影响作物的生长；污泥中的有毒物质可能通过食物链的转移，最终危及人类的身体健康[2]。因此，对于剩余污泥的土地回用，大多发达国家都制定了严格的标准。此外，目前国内常用的污泥浓缩技术因其含水率高，造成运输困难，给直接土地利用的具体操作带来较大麻烦。
2.2 填埋
污泥的填埋处理具有容量大、见效快的特点，是目前最为常见的最终处置途径。在北美约有68%、欧洲约有47%的污泥处理采用专用污泥填埋场处置，在中国已建成的污泥填埋场有十余个。污泥填埋处置采用污泥汽运、分层填埋、分层压实、分层用土或塑料薄膜覆盖的方法。污泥填埋至极限高度后，在表层铺设多层山地土，总厚度约1m，再铺上0.3m种植土，再种树绿化，美化生态环境[3]。但是污泥填埋必须预先脱水至含水率小于65%，为此需要消耗大量的药剂，既增加了成本也增加了污泥量[4]，而且要占用大量的土地和花费较高的运输费用和运行成本，且填埋场周围环境也会恶化。因此，在许多国家和地区人们坚决反对新建填埋场，现有的部分填埋场也要逐渐关闭。
城市污泥的处置及其资源化利用展望
２０１２年第１２期 科技圈向导 ◇环保科技◇
城市污泥的处置及其资源化利用展望
吴新碧
（咸宁市环境监测站湖北咸宁４３７１ Ｏ０）
【摘要】本文通过分析传统污泥处置现状及其资源化利用的趋势，总结了各方法的局限性及存在的主要问题．提出了一种新的适应当前
国情的比较可行的新型的污泥资源化处置方法一利用锅炉余热干化生活污泥用作电厂原料，并对其未来的资源化发展进行了展望。
【关键词】城市污泥；利用趋势；局限性；利用展望
１．目前污泥处置现状及其资源化利用趋势
１．１污泥填埋处理
污泥填埋包括单独填埋和混合填埋。单独填埋指污泥在专用填埋 场进行填埋处置，又可分为沟填、掩埋和堤坝式填埋三种类型：混合填
埋指污泥与生活垃圾混合在填埋场进行填埋处置 土地填埋是我国多
数污水处理厂污泥主要的处置方法．且多数是和生活垃圾混和填埋
污泥填埋处理操作上相对简单．但是对场地的要求较高：既要防 止渗滤液、微生物对地下水体的污染．还要考虑污泥发酵所形成气体 的二次污染。目前我国污水处理厂污泥填埋问题尤为突出 一是消耗
大量土地资源，不少城市很难找到新的填埋场；二是产生大量渗沥液，
由于含水率较高．污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染．大部分和垃
圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象：三是对填埋气进行资源化 利用的填埋场较少，填埋气体污染大气，并存在安全隐患。此外，污泥
填埋需要占用大量的土地．由于城市地价越来越高．对于人多地少的
我国来说，这是最不经济的方法．而且如果防渗工作不到位．将可能导 致潜在的土壤污染和地下水污染
１．２污泥农业利用 相对于污泥填埋处理，污泥农业利用的投资少、能耗低、运行费用
低，被认为是最有发展潜力的一种处置方式。目前，我国的污泥农用方
式主要有直接农用、干化农用和堆肥农用。其中堆肥农用是最安全有 效的方法．因为污泥必须经过堆肥化处理杀死其中的病原菌、寄生虫
卵、杂草种子，去除臭气，使其重金属有效态含量降低，速效养分含量
污水处理污泥建材资源化利用现状
广东建材２０１４年第２期 节能环保
１引言 污水处理污泥建材资源化利用现状
黄宏伟罗冬梅麦俊明翟羽
（广东省建筑材料研究院）
【摘 要】污水处理污泥的传统处置方法如土地利用、卫生填埋、堆肥和焚烧等由于存在污染土壤、 空气、水源等弊端，已经逐渐被淘汰；污泥的建材资源化利用具有用量大和可持续发展等优点，在制备 烧结砖、水泥和陶粒等建材制品时可以利用污泥作为部分替代原料，同时污泥还具有一定的燃烧热 值，加以利用还可以节约能源。污泥建材资源化利用还可以将污泥中的重金属元素固化并可以消灭病 原微生物等有害物质，有效地减少了污泥对环境所造成的危害。
【关键词】污水处理污泥；建材；资源化利用；环境
污水处理污泥含水量高、易腐烂、成分复杂，不仅含
有大量有机物和２０％￣３０％的无机物，同时还含有大量 的病原菌、细菌、寄生虫卵以及铜、砷、铅、锌、汞等重金
属和难以降解的有机污染物等有害物质，并伴有强烈刺
激性臭味。截至２０１２年９月底，我国累计已建成城镇污 水处理厂３２７２座，处理能力达到１．４０亿ｍ３／ｄ，全国城
镇污水处理厂累计处理污水量１０９．２８亿ｍｓ。按目前的 污水处理能力来计算，我国每天产生湿污泥１８．５万ｔ，
每年产生湿污泥约６７５２．５万ｔ，而且污泥的产生量仍
以每年５％～１０％的速度在增长，但污泥处理处置问题却
一直没有得到妥善解决。因此如何合理地处置污泥，做
到减量化、无害化、稳定化、资源化和产业化已经成为亟 待解决的环境资源问题。
目前国内外污泥处置的方法主要有以下几类：土地 利用、卫生填埋、堆肥处理、焚烧、农用绿化以及综合利
用等，随着社会对环境保护的要求越来越高，传统的土
地利用、卫生填埋、堆肥和焚烧等方法由于存在污染土 壤、空气、水源等弊端，已经逐渐被淘汰。随着人们环保
意识的增强、土地资源的日益匮乏，污泥土地利用条件 的严格化，因此在污泥处理过程中强调污泥的稳定化和
无害化，就显得尤为重要。而充分利用污泥中的有用成
底泥陶粒在水生态修复中的应用
中南农业科技2023年第44卷第5期2023年5月中南农业科技South-CentralAgriculturalScienceandTechnologyVol.44No.5May.，2023叶晶，怀志文，黄咏文，等.底泥陶粒在水生态修复中的应用［J］.中南农业科技，2023，44（5）：242-245．
中国内陆河流污染问题严重，河流底泥疏浚是恢复河流生态环境、改善水质、控制内源负荷的重要途径［1，2］。2016年中国年产疏浚底泥共计5亿m3（水下体积），疏浚后将形成淤泥（密度为1.4g/cm3）约6.7亿m3，2020年中国疏浚底泥达到51.7亿m3［3］。不断增加的淤泥使得堆场用地十分紧缺，同时存在堆场长期占用土地和处理不当易产生二次污染等问题。对疏浚底泥的处理方法一般为土地利用，制造填方材料和建筑材料［4-6］。这些处理方法使得底泥中的有益物质无法被利用，造成资源浪费［7］。由于部分底泥污染严重，富集重金属等物质，常规填埋和土地利用等方法均存在重金属和有机物污染的风险［8，9］，底泥处置和资源化利用亟需科学合理的方法。国内外研究人员使用清淤底泥制作陶粒。Yue等［10］以脱水污泥和黄河底泥为原料，进行超轻陶粒生产试验。Wang等［11］通过引入沸石和膨润土来确定沉积陶粒烧结三组分混合料的最佳配比。关于陶粒净化水体的研究主要包括煤矸石陶粒和粉煤灰陶粒［12］，粉煤灰陶粒是研究人数最多、技术最为成熟的1种固体废物生产的陶粒。以河道底泥制备陶粒去除污染物的研究鲜有报道。底泥陶粒具有孔隙率高、化学和热稳定性佳等特性，使其成为一种良好的磷吸附剂［13-15］。同时，其表面积大、密度小、强度高的特点，使得能够覆盖在河湖底泥表层，抑制底泥的再悬浮，并吸附水体中过量的营养盐和污染物等［16］。这些优质特点使得底泥陶粒对于改善水质和控制富营养化有良好的应用潜力。经过高温（温度需大于1000℃）烧结后的陶粒，其中的重金属能够得到有效的固定，避免造成二次污染［16］。底泥中含有的Al、Fe、Ca、Mg等元素，还是制造功能性陶粒的良好原料［17］。底泥的陶粒化不仅为清淤底泥提供了去处，也实现了清淤底泥的生态处置和资源化利用，变废为宝，产生积极的生态效应，对中国生态文明建设具有重要的现实意义。本研究结合底泥陶粒的特点及在水质净化过程中的高效作用，详细分析了底泥陶粒在水生态修复中的优势，并对底泥陶粒未来在水生态修复中的应用提出展望，旨在为底泥陶粒的应用提供新的思路。1底泥陶粒的制备及特点1.1底泥陶粒的制备1973年挪威首先进行了底泥陶粒生产［18］，中国底泥陶粒的制备起步较晚，1999年才开始进行相关研究［19］。底泥陶粒的制备过程一般分为原料的预处理、底泥的性质分析、配料、混合和成型、干燥和预烧、焙烧、冷却等步骤。清淤底泥在制作陶粒前需要进行泥水分离，脱水干化是实现减量化的有效措施［20］，底泥脱水方法主要有自然干化法、机械脱水法和土工管袋法。脱水后的底泥需要筛出细小杂质并使底泥各部分均匀混合，并进一步对底泥的性质进行分析判定，底泥的塑性、化学组成、颗粒大小等因素都会对底泥陶粒的烧制产生较大影响［17］。不同用途的底泥陶粒其最佳原料成分和最佳含量有所不同，超轻陶粒的最佳原料成分和配比范围为SiO2，48%～65%；Al2O3，14%～20%；Fe2O3，5%～9%；MgO，CaO，3%～5%；Na2O+K2O，1.5%～3.0%；烧失量2%~5%［21，22］，而高强陶粒为SiO2，55%~65%；Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O，50%；Al2O3，18%~25%；收稿日期：2022-10-24作者简介：叶晶（1989-），男，湖北武汉人，博士，主要从事湖泊水生态修复研究工作，（电话）152****1159（电子信箱）****************。底泥陶粒在水生态修复中的应用
污泥处理处置现状分析与资源化利用研究
中国资源综合利用Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎVol.38，No.122020年12月
－ １９２ －污水治理污泥处理处置现状分析与资源化利用研究
单灵婕，王松林，孙渝波，王振峰，傅 冬
（中建水务环保有限公司，北京 100070）摘要：污泥处理处置是我国污染治理和节能减排的重要任务，资源化利用作为污泥处理处置的核心，目前在国内的发展却不容乐观。本文通过研究发达国家的城镇污泥处理处置及资源化利用现状，对我国污泥资源化技术方向和发展趋势进行分析，探索适宜我国的污泥处理处置与资源化利用路线。关键词：污泥；处理处置；资源化利用中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2020)12-0192-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2020.12.060Analysis of Sludge Treatment and Disposal Status and Study on Resource UtilizationShan Lingjie, Wang Songlin, Sun Yubo, Wang Zhenfeng, Fu Dong(China Construction Water & Environment Co., Ltd., Beijing 100070, China)Abstract: Sludge treatment and disposal is an important task for China's pollution control and energy saving and emission reduction, as the core of sludge treatment and disposal, resource utilization is not optimistic about the current domestic development. By studying the status quo of urban sludge treatment and resource utilization in developed countries, this paper analyzes the technical direction and development trend of sludge resource utilization in China, and explores suitable routes for sludge treatment and resource utilization in China.Keywords: sludge; treatment and disposal; resource utilization
陶粒的基本知识和用途
陶粒的用途：
陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，还在继续扩大。
在陶粒发明和生产之初，它主要用于建材领域，由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入，陶粒的应用早已超过建材这一传统范围，不断扩大它的应用新领域。现在陶粒在建材方面的应用，已经由100%下降到80%，在其他方面的应用，已占20%。随着陶粒新用途的不断开发，它在其他方面的比例将会逐渐增大。
陶粒的性能：
颗粒之所以在全世界得到快速发展，是因为它具有其他材料所不具备的许多优异性能，这一优异性能，这一优异性能使它具有了其他材料无法取代的作用。这些优异性能有以下几个方面。
密度小、质轻
陶粒自身的堆积密度小于1100kg/m3，一般为300～900kg/m3。以陶粒为骨料制作的混凝土密度为1100～1800kg/m3，相应的混凝土抗压强度为30.5～40.0Mpa。陶粒的最大特点是外表坚硬，而内部有许许多多的微孔。这些微孔赋予陶粒质轻的特性。200号粉煤灰陶粒混凝土的密度为1600kg/m3左右，而相同标号的普通混凝土的密度却高达2600kg/m3，二者相差1000kg/m3。
保温、隔热
陶粒由于内部多孔，故具有良好的保温隔热性，用它配制的混凝土热导率一般为0.3～0.8W/（m•k），比普通混凝土低1～2倍。所以，陶粒建筑都有良好的热环境。
耐火性优异
普通粉煤灰陶粒混凝土或粉煤灰陶粒砌块集保温、抗震、抗冻、耐火等性能于一体，特别是耐火性是普通混凝土的4倍多。对相同的耐火周期，陶粒混凝土的板材厚度比普通混凝土薄20%。此外，粉煤灰陶粒还可以配制耐火度1200℃以下的耐火混凝土。在650℃的高温下，陶粒混凝土能维持常温下强度的85%。而普通混凝土只能维持常温下强度的35%～75%。
直接还原选矿尾渣制备陶粒的研究
Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５３７ Ｊａｎｕａｒｙ．２０１４ 现代 Ｍ０ＤＥＲＮ 矿 业 ＭＩＮＩＮＧ 总第５３７期 ２０１４年１月第１期
材料 装备
直接还原选矿尾渣制备陶粒的研究
时成帅 王化军 梅 晶 冯
（１．北京科技大学土木与环境工程学院；２．北京科技大学金属矿 志远 张开路
山高效开采与安全教育部重点实验室）
摘要 以直接还原选矿尾渣为主要原料，添加城市污水处理厂剩余污泥制备轻质陶粒，考察
了烧制过程中各主要因素（预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间和原料配比）对陶粒性能（表
观密度、堆积密度、ｌ ｈ吸水率和颗粒强度）的影响，最终确定了烧制陶粒的最佳工艺条件。结果表 明，尾渣与污泥的最佳质量比为尾渣：污泥：９５：５，烧制陶粒的最佳工艺条件为：预热温度５５０℃，
预热时间３０ ｍｉｎ，焙烧温度１ １１０℃，焙烧时间６ ｍｉｎ，此时制得的陶粒表观密度为１．３６５ ｇ／ｃｍ ，堆
积密度０．６７２ ｇ／ｃｍ ，ｌ ｈ吸水率３．５Ｏ％，颗粒强度２２０ Ｎ，筒压强度３．５ ＭＰａ。 关键词尾渣剩余污泥直接还原 轻质陶粒
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｒａｍｓｉｔｅ Ｕｓｉｎｇ Ｔａｉｌｉｎｇｓ Ｄｉｓｃａｒｄｅｄ ａｆｔｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ－Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｈｉ Ｃｈｅｎｇｓｈｕａｉ ・ Ｗａｎｇ Ｈｕａｊｕｎ ＇ Ｍｅｉ Ｊｉｎｇ ’ Ｆｅｎｇ Ｚｈｉｙｕａｎ ， Ｚｈａｎｇ Ｋａｉｌｕ ＇。
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ—Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌ Ｍｉｎｅｓ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ）
污泥建材利用现状及前景探讨
污泥建材利用现状及前景探讨
汪靓１朱南文１张善发２陈华２
（１上海交通大学环境科学与工程学院，上海２００２４０；２上海市城市排水有限公司，上海２０００７０）
摘要分析了国内外污泥建材利用的现状，特别是污泥作为建筑砖块、轻质材料、水泥材料再利用方面的概况，对污泥建材利用的前景进行了展望。关键词污泥利用建材现状前景
０前言国和英国也计划大规模应用污泥灰制作建材。污泥污泥是污水处理厂污水处理的二次产物，城市的建材利用，总的来说，多项技术已经成熟，其应用污水处理厂每天都产生大量需要处理处置的污泥。前景良好。其中，建筑砖块、轻质材料以及水泥材料但是，污泥的处理处置一方面需要大量的资金（从西等技术，已经在日本、德国等国家开始进行规模化生方发达工业国经验看，一个完善的污泥处理处置系产应用或正在计划大规模生产再利用。统，其运行成本往往占整个污水处理厂总运行成本１污泥制砖的５０％以上ｕ１），另一方面还可能因为处置失当而污泥制砖主要有两种方法，一种是用污泥焚烧造成二次污染。因此，如何对城市污水处理厂产生灰制砖；另一种使用干化污泥直接制砖。从实际技的污泥进行经济、有效的处置（处理方法可依处置手术应用与发展角度看，干污泥制砖技术使用较少。段而变）一直是国内外环境工程界所关注的一个课日本的污泥焚烧灰制砖技术，走在世界前列。题。从技术角度看，目前污泥处置方式主要有农用、基于污泥焚烧技术在Ｅｔ本大规模的应用和该技术处填埋、焚烧、建材利用、热解、湿式氧化、高温熔化等理污泥比例的进一步上升（日本污泥焚烧比例已高几种（投海处置已被禁止［２３）。其中，污泥建材利用达６１％∞１），以及污泥焚烧灰在填埋过程中所必须与污泥农用，被看成较具发展潜力的污泥资源化利面对的越来越严格的环境法规要求¨Ｊ，污泥焚烧灰用的有效办法，十分受人瞩目。的处理与再利用问题就Ｅｔ益凸显出来。污泥焚烧灰污泥建材利用是污泥资源化方式的一种，其内制砖技术操作简单，产品可销往市场，从而平衡污泥容包含了利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶处理成本，因此，污泥焚烧灰制砖技术在日本受到了粒、玻璃、生化纤维板等。目前，污泥的建材利用已越来越多的重视。经被看作是一种可持续发展的污泥处置方式而在日东京市政府和ＣｈｕｇａｉＲｏ公司合作开发利用污本以及欧美国家逐渐发展起来，其中，日本已经有多泥焚烧灰制砖的技术［４］。第一个完整规模的工厂于家城市污水处理厂引进了污泥焚烧灰制砖技术，德１９９１年在南部污泥处理厂投入运行，能每天用１５ｔ