污泥是城市水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物， 具有含水率高、 強(qiáng)度低的特點(diǎn)，且往往含有病原菌、重金屬和有毒有害難降解有機(jī)物等有害成分，若未經(jīng)妥善處理處置， 極易造成二次污染 。傳統(tǒng)的污泥處置多采用污泥填埋、土地利用、污泥堆肥、污泥焚燒和海洋傾倒等方式， 這些方式均存在一定的弊端， 其中海洋傾倒已被嚴(yán)令禁止，污泥填埋占用大量土地資 源，污泥焚燒尾氣處理控制難等 。因此， 研究新型的污泥處理處置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用受到越來越多的關(guān)注。陶粒具有強(qiáng)度高、 密度低、 隔聲降 噪、導(dǎo)熱難、抗收縮性、表面粗糙多孔、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)， 在建筑材料、 水處理、 吸聲材料、 園藝基質(zhì)等方面的應(yīng)用前景廣闊。

污泥的化學(xué)組成與陶粒制備原料相近， 因而研究人員考慮利用脫水污泥替代黏土、 頁巖等資源生產(chǎn)陶粒。相比工業(yè)污泥， 給水污泥和生活污水污泥的產(chǎn)量大、 成分相對簡單， 成為國內(nèi)外污泥資源化制備陶粒的重點(diǎn)研究對象 。陶粒按制備工藝可分為燒脹陶粒、 燒結(jié)陶粒和免燒陶粒， 燒脹陶粒密度小，內(nèi)部孔隙豐富， 應(yīng)用*域廣， 因而研究關(guān)注較多。結(jié)合污泥的特性與成分分析， 本文闡述了利用污泥制備陶粒的可行性，綜述了國內(nèi)外利用污泥制備陶粒的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)從污泥摻量、 原料配比和焙燒制度三方面分析了污泥制備輕質(zhì)陶粒的工藝影響因素， 并總結(jié)了污泥陶粒在建筑材料、 水處理等方面的應(yīng)用情況， 以期為污泥資源化制備陶粒的研究和發(fā)展提供參考。

污泥與黏土、 頁巖等主要成分相似， 主要為 SiO2 和 Al2O3， 具 備 資 源 化 制 備 輕 質(zhì) 陶粒 的 可能。給水廠污泥中由于添加過多鋁類絮凝劑導(dǎo)致SiO2 含量相對偏低， Al2O3 成分偏高， 會引起陶粒強(qiáng)度下降， 同時(shí)燒結(jié)溫度升高， 造成陶粒產(chǎn)品質(zhì)量下降和能源浪費(fèi)。污水廠污泥同樣存在 SiO2 含量偏低的問題， 此外其燒失量相當(dāng)大（LOI ＞ 40％），在煅燒過程中收縮明顯， 無高溫液相出現(xiàn)， 通常不具備直接燒制陶粒的條件。因此， 研究人員采取添加含硅、 鋁等輔助材料復(fù)配原料的方式資源化利用污泥燒制陶粒。常用添加材料如粉煤灰、 蒙脫土等經(jīng)過摻加硅、 鋁類輔助材料后基本能滿足燒制陶粒的原料需求， 污泥作為輔助摻料起到促進(jìn)陶粒膨脹的作用。

污泥制備陶粒技術(shù)研究發(fā)展歷程

 經(jīng)過多年的研究與實(shí)踐， 現(xiàn)已基本形成了污泥資源化制備輕質(zhì)陶粒的基礎(chǔ)理論體系， 并建成了一定數(shù)量的污泥陶粒示范生產(chǎn)線。總體來看， 污泥資源化制備陶粒仍有許多問題有待研究：在基礎(chǔ)理論層面， 如基于提高污泥摻量的污泥預(yù)處理技術(shù)、 污泥及輔料中各組分配比對陶粒性能的影響機(jī)制、 基于不同功能需求的陶粒焙燒工藝、 助熔劑與陶粒膨脹之間的關(guān)聯(lián)、 污泥重金屬固化機(jī)理等有待深入研究 ；在實(shí)際生產(chǎn)層面， 如原料預(yù)處理及均化、精細(xì)化自動化配料、 煙氣處理和生產(chǎn)節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù)及其配套生產(chǎn)裝備的開發(fā)， 從而加強(qiáng)對生產(chǎn)過程的技術(shù)控制。

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