城市污泥为部分原料制备黏土烧结普通砖

刘波波等：高能球磨和热压烧结制备SiC/Ti3SiC2复相陶瓷及其性能·1963·第38卷第10期城市污泥为部分原料制备黏土烧结普通砖林子增，孙克勤(东南大学能源与环境学院，南京210096)摘要：用城市污泥为部分原料制备了黏土烧结普通砖。结果表明：随着污泥掺量增加，成型砖坯密实度下降；在焙烧过程，污泥中重金属熔融固化，有机物挥发，所形成的气孔和孔洞降低了砖体抗压强度及热导率。制备生坯时的最优含水率为19%～21%，经105℃干燥，960℃焙烧，所生产的黏土砖体质量较好。综合考虑制砖各工艺环节，建议将污泥掺量控制在5%(质量分数)以内，5%污泥制备黏土烧结普通砖的抗压强度达15.0MPa以上，可作为承重砖体使用，并可提高隔热保温性能。关键词：黏土；城市污泥；烧结普通砖；抗压强度；气孔率中图分类号：X705文献标志码：A文章编号：0454–5648(2010)10–1963–06PREPARATIONOFCOMMONCLAYBRICKBYSEWAGESLUDGEASTHEPARTIALRAWMATERIALLINZizeng，SUNKeqin(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Theclaybrickwaspreparedbysinteringusingsewagesludgeasthepartialrawmaterial.Theresultshowsthatthecom-pactnessofunburnedbrickdecreasesasthecontentofsludgeincreases.Duringthesinteringprocess,theheavymetalinthesewagesludgemeltsandthensolidifies;theorganicmattersvolatilizesandformsvoidstocausereductionofthecompressivestrengthandthermalconductivity.Thebrickswithgoodqualitycanbeobtainedwiththeoptimummoisturecontentrangefrom19%to21%,thedryingtemperatureof105andthesinteringtemperature℃of960.Consideringthebrickmanufacturingprocessinallaspects,the℃amountofsewagesludgeisrecommendedtobecontrolledwithin5%inmass,andthebrickpreparedhasthecompressivestrengthtoatleast15.0MPa.Thebrickmadeinthiswaycanbeusedasbearbrickwithgoodthermalinsulationandheatpreservationproperties.Keywords:clay;sewagesludge;firedcommonbrick;compressivestrength;porosity随着污水处理量增加及污水排放标准提高，城市污水厂污泥产量迅速增加。污泥产量约占污水量的0.3%～0.5%，但污泥处理设备投资却占到总投资的30%～50%，发达国家甚至达到70%，投资比例高。[1]目前，我国的污泥处置方式主要有卫生填埋、土地利用、焚烧等，但是这几种方法都存在一定的问题，[2–4]因此，寻找有效的污泥减量化、稳定化、资源化处置技术具有重要的现实意义。近年来，污泥资源化制砖技术得到了充分发展，[5–8]但对制砖工艺流程尚缺少系统性研究。为此，采用城市污泥为部分原料制备了黏土烧结普通砖(承重砖，120mm×57mm×27mm)，研究了污泥掺量对制砖工艺及砖体质量的影响，确定了污泥制砖的工艺参数及污泥控制掺量比；对砖体热导率及气孔率进行了测定，研究了污泥砖体隔热保温性能。此外，还对污泥砖体物相组成及重金属固化效果进行了分析。1实验1.1砖样制备城市污泥(含水率为75%)取自南京市江心洲污水处理厂，污泥处理工艺为：剩余污泥–浓缩–消化–机械脱水。为防止污泥中有机物挥发以及减少污泥干燥过程中臭味，污泥置于上海博迅实业有限公司医疗设备厂产GZX–9140MBE型数显鼓风干燥箱，60℃恒温干燥至恒重，粉碎后孔径为3mm的标准收稿日期：2010–01–10。修改稿收到日期：2010–06–23。第一作者：林子增(1982—)，男，博士研究生。通讯作者：孙克勤(1961