污泥的特性与建筑材料资源化利用_黄晓庆

文章编号:1007一046X(2006)01一0045一04污泥的特性与建筑材料资源化利用ThePorp时esofsluynnadR.刀urdal七deUit仕,itonofBul山gnMateirias黄晓庆.黄少斌(华南理工大学环境科学与工程学院广州510640)杨顺汉(佛山市华昊华丰淀粉有限公司佛山52800)摘要:介绍了污泥的特性和几个资派化利用的途径,并简要分析了其利异。可以认为,污泥用于建材工业有其它方法所达不到的优势,可达到污泥德定化、无害化、资源化的目的,可以利度增效,保护自然资源,实现可持续发展。关扭词:污泥;建筑材料;制砖;陶粗;水泥;中图分类号:TU521.3文献标识码:B污泥是由多种微生物形成的菌胶团与其吸咐的有机物和无机物组成的集合体,污泥还含有难降解的有机物、重金属、盐类、少量的病原微生物和寄生虫卵等。污泥的处理已成为日益困扰社会的问题。因此,国内外的相关机构开始越来越重视污泥治理问题。利用合理的手段与技术将污泥转化成可回收利用的物质符合当今社会环保和节约资源的要求。1污泥的种类:1.1污水处理厂污泥、净水厂污泥是对污水进行处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面漂出的浮沫所得的残渣。一座二级污水处理厂,产生的污泥量约占总处理污水量的0.3%一0.5%(体积)。如进行深度处理,污泥量还可能增加0.5-1.0倍。1.2河道底泥随着城市的建设、工业发展、人口增加,城市、乡镇、工业园区范围内的河道大多被污染并沉积了大量的底泥。这些底泥无机物含量大,重金属污染更为严重,油类也多严重超标。河道污泥将由于清淤工程的实施而呈现污泥量大、排放时间集中、泥性沿河分布有所差异的特点,且污泥处置妥当与否直接制约河道清淤工程的进行。1.3生活污泥如城市排水管污泥。主要是城市生活污水和部分工业废水排人排水管,污水中所夹带的悬浮物及残渣沉积在排水管及窖井中而成。这类污泥有机质含量较低,其平均值为26.1%(干基)。而无机质(灰分)约占73.9%(干基)。说明其中无机成分多于有机成分,不可燃成分多于可燃成分,不可堆腐物多于可堆腐物。1.4工业污泥如印染厂、制革厂、纸厂等工业厂家的污水经处理后产生的大量污泥。这些污泥的成分复杂。含有大量有害、有毒物质,如重金属、病原体、酸、碱等。1.5油田污泥主要是油田污水处理的副产品,主要成分为碳酸钙、重金属、油类、碱、有害有机物等。1.6对污泥的相关浏试与分析1.6.1热值将湿污泥经105℃烘干后,按(煤的发热量测定方法》(GBIT213)进行热值分析,其测试结果见表1。衰1污泥的热位侧试结果污泥来源消化污泥陈污泥未消化污泥灰分挥发分临)雄分浅)热值(kJ/kg)与标煤比较邝)0.3未测出1.2511.370热量低,未洲出13.291ù日二JQ甘…ZCùO甘左二口`连盖丝泪.72测试结果表明:同一工艺产生的污泥,经室外堆放后,所含热值大量丧失,挥发组分降低而灰分增加,且二者比例相当。因此可推测,污泥在堆放过程中继续有大量的有机质转化为无机性物质;未消化污泥的热值比消化污泥高15%左右。1..62热失重量分析污泥的热失重情况可以了解污泥的含水率、挥发分和灰分的含量。将湿污泥经(105士5℃)烘干后,再精秤多份1009上述烘干污泥,在高温炉内加热到800℃并保温60min后出炉,在空气中冷却后秤量l/2006粉煤灰以确定其热失重量;再分别加热到90℃至1250℃并各抗压强度试验,结果见图2、图3。保温3Omin后出炉,在空气中冷却后称量以确定其热失重值。如某污水厂未消化污泥的测试结果见图1。结果表明:污泥热失重速率随加热温度提高而递减,污泥加热到90℃和950℃时的灰分分别为50%和45%;继续加温到1000℃至1250℃时,灰分有递减现象,最终灰分稳定在39%左右。1..63污泥在常温和焙烧后的化学成分对常温污泥和900℃焙烧污泥进行化学成分测试,以分析其是否含有火山灰活性材料所必须具备的化学成分,同时还可了解将污泥用于制作高温焙烧制品的可行性。对某污水厂的消化污泥进行的测试结果见表2。表2污泥在常沮和始烧后的化学成分侧试结果项目—一卫堂鱼塑兰一一一一一遗兰510:Al:0,CaoMgoFe:0:N叨常温态干污泥35.17.25.41.82.80.552.8焙烧后污泥粉52.815.78.74.37.789.2结果表明:经900℃高温焙烧后,污泥中的主要无机物总量从52.8%提高到89.2%,特别是5102+A1203+eFZO,总量高达76.2%。经分析可知,5102含量和1A2o3+eF203含量较高的污泥,只要在高温焙烧(或焚烧)后进行快速冷却,就可形成足够多的活性5102和活性A1203,从而使污泥具有较高的火山灰活性。在1100一1200℃下可烧结成保温材料,也可作为烧制陶瓷制品的原料。1