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污泥资源化的出路有哪些?

时间:2019-07-19 09:20

来源:烧结砖技术

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近年来,随着我国经济的发展和城镇化的不断推进,城市污水厂的建设规模不断扩大,污水处理程度逐步提高,好氧污水处理技术由于启动时间短,普遍适用于中低浓度的有机废水而广泛应用,好氧污水处理技术带来最大的特征便是剩余污泥的产量也逐渐增加。对污泥处置方式,传统的方法为污泥填埋、污泥农用和污泥焚烧。污泥填埋后会造成一定的环境问题。为了满足固体废物处理的“无害化”、“减量化”、“资源化”的三化原则,构建环境友好型社会,污泥资源化是污泥处置的最终出路。污泥资源化利用研究的热点便是污泥无害化建材技术,既可解决污泥对环境造成的不利影响,?#37096;?#35299;决污泥的占地问题,又可变废为宝,更符合生态性的可?#20013;?#21457;展战略。

一、污泥无害化建材—污泥砖

1.污泥制砖工?#25112;?#32461;

污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后,与其他原料或是外加剂混合,加压成型,焙烧后?#39057;?#27745;泥砖。污泥制砖有两种方法,一种是干化的污泥直接用来制砖,另一种方法是利用污泥焚烧灰制砖。各种制砖生产工艺基本相同,原料配制一制坯一干燥一焙烧一成品。

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干化污泥直?#21448;?#30742;是将污泥用人工烘干的方法来?#26639;?#25110;者是室外自然?#26639;桑?#24178;化后进行一些磨细处理,再和其他原料混合起来,之后加压成型,再经焙烧后制成污泥砖。工艺要点要控制污泥掺量约为10%-20%,当污泥掺量高于30%时,此种污泥砖抗压强度己不能达到砖的性能标准。因为污泥中的有机质会大大降低砖的力学性能。

第二种方法为焚烧污泥灰制砖。在?#20998;蓿?#26368;常用的污泥处理方法是污泥焚烧法,由此产生了许多的污泥焚烧灰,因此污泥焚烧灰的资源化被充分的利用,研究的途径也更为广泛,制砖粘土的化学成分与焚烧后的污泥灰的化学成分很相近。

污泥灰通常以黏土作为外加剂,其中污泥灰的掺量最高可?#28304;?#21040;50%,砖的综合性能好,该工艺流程的要点是在焚?#23637;?#31243;中需要强压力,当采用100%的污泥焚烧灰制砖,成型压力要达到90MPa以上。

2.污泥制砖可行性分析评价

城市污泥中所含有的有机质具有一定的热值,过程中所需的热量可用高温焙烧,有效的减少了能源消耗的问题,有利于经济的良性循环,在经济上是可行的。根据废弃物处理“三化”原则?#32422;?#20135;业化的要求,既没有毁田挖土制砖,?#27493;?#32422;了占用耕田资源的问题,实?#33267;?a href="http://www.chndaqi.com/news/field?fid=36">循环经济发展模式也符合我国可?#20013;?#21457;展的政策,有效的降低资源消耗减少环境的污染,因此环境评估上是可行的。

在技术上,利用污泥制砖和建筑材料的原料是有范围要求的,有的单一使用污泥制砖不能满足国家标准,所以需要与添加剂配合使用才能满足相关标准要求。另外污泥具有化学不稳定性,在一定范围内会导致产?#20998;?#37327;波动,因此需要?#32454;?#25511;制工艺?#38382;?#27745;泥制砖前期污泥预处理需要一定成本,在预处理后的制砖工艺流程稍微复杂,因此也带来的成本略高;同时还要注意避免二次污染的产生。国家污泥制砖标准要求用于制砖的污泥,是经稳定化、减量化和无害化处理的污泥,目的是为了规范利用污泥制砖,避免污泥进入砖厂处置的无序化,保证污泥制砖的安全可靠和对环境影响的最小化。

二、污泥无害化建材—污泥陶粒

1.污泥制作陶粒工?#25112;?#32461;

陶粒是一种人造轻质粗集料,因?#26159;帷?#39640;强、保温等特性备受关注,是具有发展潜力的一?#20013;?#22411;建材。改性污泥可以制成陶粒作为建筑材料使用。污泥陶粒的制备是用粘土和炉渣做辅助料,污泥为主要原料,经过焙烧、成球形成的具有一定硬度、吸附能力的滤料,这种滤料可以应用于污水处理。也有用污泥、粘土?#32422;?#19968;定量的燃料成功研制生产了污泥陶粒。陶粒是轻骨料中的重要成员,也是目前应用形式最多的。陶粒烧制一般采用回转窑焚?#23637;ひ占?#19982;其匹配的原料制备、污泥脱水、干化、粉磨、窑外成球、窑内成球、烧成热工、筛选分级、原料化验控制、成品出厂检测并其相适应的烧成技术,设备配套、自动化控制。

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2.污泥制陶粒可行性评价

上个世纪80年代污泥制作陶粒的技术在国外就己经日趋成熟。目前国内也有成熟的工艺流程。但该技术工艺在建设中需要建立独立的焚烧炉,投资运行费用大,污泥的有机成分不能完全分解利用,甚至有些成?#27867;?#30340;陶粒烧胀性不足。可以借鉴国外的工艺,对工艺精细改造,成?#27867;?#23545;陶粒的物理性能和浸出液进行检测,达到陶瓷作为建筑材料的标准。

成陶作用过程中有三大类物质非常必要,一类物?#36866;?#26377;:SiO2, Al2O3及Fe2O3,这些在污泥原料中占很大比例,另外是起助熔作用的熔剂氧化物有:Na2O,K2O,FeO,MgO,其三是发气物,在物料达到高温时产生气体,如水蒸气、二氧化碳、氧气、一氧化碳、氢气等,污泥锻烧时会产生气体,配合相应工艺流程并结合辅助剂会使料球发生烧胀,达到陶粒要求,因此技术上是可行的,但要?#19994;?#27745;泥制陶的最佳烧结方案,控制好工艺?#38382;?/p>

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编辑?#21644;?#23195;媛

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