污泥烧结制陶粒机理及工艺研究

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1、沈阳航空工业学院硕士学位论文污泥烧结制陶粒机理及工艺研究姓名：徐杰申请学位级别：硕士专业：安全技术及工程指导教师：杨天华；张信芳20100104沈阳航空j【业学院硕：卜学位论文摘要污水污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废物，富含病原体、微生物等，环境危害性大，处理不当很容易引起二次污染。目前我国污水污泥的处理处置方式集中在填埋、土地利用及少量焚烧，缺乏行之有效的措施，因此开辟一条新的污泥资源化利用途径显的尤其重要。本文提出利用污水污泥烧结制取陶粒的技术路线，是一种比较新的污泥资源化方向，处理污泥的同时可达到一定的经济效益。首先分析污水污泥的化学成

2、分并对污泥烧结过程进行热分析研究，得出污泥的无机组分与粘土类似，可以作为原料烧结制陶粒，但污泥烧失量大，需加入适宜辅料辅助烧结，本实验选取粉煤灰和粘土作为辅料，经热分析研究，辅料烧失量均小于10％。通过加压成型和常压成型两种造粒方式开展试验研究，分析了原料配比、烧结温度和烧结温度保持时间对污泥陶粒产品的抗压强度、吸水率和密度等性能指标的影响趋势，同时指出了污泥陶粒的烧结机理，结果表明，综合考虑产品性能与经济性，适宜的物料配比为干污泥50％、粉煤灰30％、粘土20％，适宜的烧结温度1150℃，烧结温度保持时间30min。此时，加压成型陶粒产品的抗压强度

3、可达27MPa，吸水率可控制在12％左右，堆积密度可控制在900kg／m3以下，符合国家GB／T1743．1-1998规定的900kg／m3级别的轻集料的各特性要求。常压成型陶粒产品抗压强度和密度满足500kg／m3级别的轻骨料的要求，但吸水率高于标准。对烧结过程中重金属固化情况进行研究，通过检测污泥陶粒烧结前后的重金属含量，本工艺对Cu、Ni、Zn三种难挥发重金属固定率在60％一80％左右，对易挥发的Pb、Cd固定率在20％．30％，但由于污泥中Pb、Cd含量比较少，所以本工艺对重金属的固定效果比较理想。最后结合污泥干化工艺，设计了集污泥干燥及污泥

4、烧结为一体的陶粒制造系统，该系统具有物质和能量内部循环的特征。本设计不仅最大限度地减少了污泥的排放和能量的消耗，而且能够制备出质地优良的陶粒，保证环境效益的同时获得了一定的经济效益。关键词：污泥；陶粒；重金属；烧结——一沈阳航空jF业学院硕士学位论文—————————————————————————二二∑二二二-二==二—～．AbstractSewagesludgeisakindofsolidwastewhichisgeneratedfromtheprocessofurbansewagetreatment·Itcontainslargeamounto

5、fpathogensandmicroorganismandcancausegreatharlTltotheenvironment．Withoutsuitabletreatment，sludgecanleadtosecondarvpollutioneasily．Atpresent，themainsewagesludgetreatmentanddisposalmethodsarelandfill，landuseandcombustion，whicharenotscientific．Therefore，searchingforanew啪Yforresour

6、ceutilizationofsludgeisparticularlyimportant．Inthispaper，aprocessofsewagesludgesinteringforhayditeisproposed，whichisanewwayforsludgeresourceutilizationandbringaboutgreateconomicbenefits．Firstofall，chemicalcompositionandthermalanalysisarestudied．ResuItsshOwthatlno唱anlccomponento

7、fsludgeissimilartoclay．However，theignitionlossislarge．soauxiliarymaterialisadded．Flyashandclayareselectedasauxiliarymaterial．ResuItsshowthatignitionlossofflyashandclayislessthan10％．Thefeasibilityoftwogranulationtechnologiesbysinteringmunicipalsewagesludge(pressure。assistedsinte

8、ringandpressurelesssintering)isstudied．Theinfluencesof