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市政污泥及污泥陶粒的生产与应用

日期:2021-09-22来源:郑矿机器点击量:

一、市政污泥

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。  

 污泥     .jpg

具统计,每处理1m³废水约产生3-5kg湿基市政污泥,其中含水约96%,pH值通常在6.5-7.0之间。市政污泥中含有CaO和Fe2O3等无机氧化物,多源自污水处理过程所加入的絮凝剂。污泥中的重金属主要有Zn、Cd、Cr、Cu、As等。因我国城市污泥输送管网多使用含Zn管道,因此在重金属中占比较多。如果市政污水和工业污水合并,则污泥中所含重金属将会增加。目前市政建设污泥,如河道与管网疏浚、地铁建设等污泥量增加迅猛。

不同类型的污泥其化学组成和物化性质有较大差别,应根据其来源和物性特征采用相应的处置方式,其中以污泥生产陶粒是污泥消纳的重要途径之一。

二、污泥陶粒的生产

污泥掺量主要影响陶粒孔隙率、吸水率、表观密 度、堆积密度等性能,故而针对市场需求、产品定位等需求做配方研发,从而满足市场对同成品的要求。

陶粒的抗压强度,堆积密度,吸水率和颗粒密度等性能是衡量陶粒烧制质量的重要参数,且焙烧温度及时间的影响同样比较重要,应控制合适的焙烧温度和焙烧时间。

焙烧温度是陶粒烧制过程中的主要影响因素之一。温度较低时陶粒表面产生釉质层,使陶粒外层变得紧密;温度上升,因发泡剂生成气体增多而膨胀,液相量增多,黏度减小,陶粒外部生成一定量、有黏度的软化液相。在形成半熔性球体时,料球内部还原反应充分,膨胀效能好;温度过高,可能造成陶粒破裂。

 污泥陶粒成品.jpg

陶粒焙烧初期,生料球内发生一系列化学反应,释放气体而留下孔洞,助熔剂及玻璃态物质开始熔融,阻碍气体排出而膨胀;延长焙烧时间,陶粒表面液相量相继增多,由于液相表面张力作用,使固体颗粒相互接近,液相填充到气孔中,会促使坯体致密化,冷却后变成玻璃相使表面积增加,导致吸水量和表观密度急剧下降。

三、污泥陶粒的应用

污泥陶粒在水处理材料、建筑材料、吸声材料、无土栽培材料、植物保肥材料等领域广泛应用。

陶粒具有质轻、保温、隔热的特点,用陶粒和胶结材料配制成轻集料混凝土和各种建材而得到广泛应用。在干燥条件下表观密度不大于1950kg/m³,自重轻、强度高(可达70MPa),保温、隔热性能优良0.233-0.523W/(m·k),仅为普通陶粒的12-33%,耐火特性好(1610℃)。与普通混凝土相比,陶粒具有强度可设计性等特点,可以制成陶粒混凝土块,高强混凝土等材料,如陶粒混凝土复合保温墙板、空心隔墙板等;高强混凝土材料可以用于桥梁工程,高层建筑框架等,污泥陶粒也将随着陶粒的广泛应用而拓展。

四、结语

以污泥为原料生产污泥陶粒是污泥无害化处置与资源化利用的重要途径。污泥陶粒的生产须根据市场需求、用途、品种确定合适的生产工艺,以实现污泥综合利用的无害化和高效益化。郑矿机器致力于固废资源化利用的生产工艺、设备的研发,研究开发污泥陶粒生产新工艺、新品种,为提升污泥陶粒的使用性能,进一步拓展污泥陶粒的应用领域和使用范围,推进污泥无害化处置与资源化利用的产业发展助一份力,欢迎各界朋友来厂交流。



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