江河污泥理化性质分析及其在免烧砖制备中的研究

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1、试验研究文章编号：1009-9441（2015）04-0001-04江河污泥理化性质分析及其在免烧砖制备中的研究①□□夏阳，余晓军，朱华，梁初，张俊，甘永平，黄辉，陶新永，张文魁（浙江工业大学材料科学与工程学院，浙江杭州310014）摘要：采用X射线衍射仪（XRD）和X射线荧光光谱分析着处理量低、经济效益差等问题，无法实现污泥资源仪（XRF）等材料表征手段，对江河污泥的化学成分、相组成的有效利用。根据相关文献资料显示，我国每年从和微结构进行了分析，探讨了江河污泥制砖的可能性。在此［2］河道、湖泊清理出的污泥就有8000万t

2、，对环境基础上，以江河污泥作为基料，以细砂、小石子或煤灰为骨造成了巨大负担。利用污泥制砖，一方面可以将污料，系统研究了不同配比对免烧砖性能的影响。结果表明，泥资源化利用，避免了污泥淤积和二次处理等问题；在污泥-水泥二元系统中，当水泥与污泥的质量比为1:0.7时，免烧砖的力学性能最好，抗压强度高于免烧砖国家标另一方面，污泥免烧砖克服了传统烧结砖产业的高［3-5］准中的MU20；在污泥-骨料-水泥三元系统中，当污泥:污染和能源消耗量大等问题，也在一定程度上小石子（骨料）:水泥的质量比为1:0.35:0.35时，免烧砖缓解了建材

3、原料紧缺问题，实现了经济和环境的双的抗压强度最高可达41.56MPa，强度等级达到免烧砖国家向提升。标准中的MU40。本试验拟采用污泥作为免烧砖基料，通过系统关键词：江河污泥；免烧砖；水泥；骨料；抗压强度研究污泥-水泥和污泥-水泥-骨料（细砂、小石中图分类号：TU522文献标识码：A子和煤渣）两类免烧砖的配比与强度之间的关系，引言探索污泥生产免烧砖的基本工艺过程和影响因素，以期实现污泥的高效资源化利用。随着我国经济的快速发展，环境问题日益突显，对人们的生产、生活、健康都造成了严重影响。特别1试验是近年来，城市建设和工业生产

4、的步伐不断加快，建筑污泥和工业污泥的排放量与日俱增，不仅造成城1.1原材料及预处理市周边植被破坏和水土流失，同时污泥倾倒入河、入（1）污泥：宁波广合污泥处理科技有限公司提海也造成了河床不断抬高，湖泊淤塞，恶化了生态环供的污泥，其物化成分和矿物组成分别见表1、表2境，严重制约了航运、蓄洪等产业的发展。在国际和图1。将污泥在鼓风干燥箱内于100℃下干燥上，城市污泥主要可通过堆肥、填埋、焚烧等传统方12h后，置于行星球磨机，以300r/min，球磨粉碎［1］法处置。然而上述这些方法均不同程度地存在6h，再采用0.053mm（28

5、0目）标准筛网过筛分离。表1污泥的主要化学成分%成分SiAlCaFeMgKNaCrZnCuNiCoPbHg含量28.868.875.422.922.432.101.270.01680.0080.00290.00280.002300表2污泥的水、盐和有机质含量编号12345678910平均值含水量/%41.5439.4943.5642.3939.5641.7240.2540.5841.2043.3941.37水溶性盐（/g/kg）3.093.294.083.763.584.214.902.914.224.053.81有机质/

6、%7.675.529.426.698.738.217.528.959.518.378.06①基金项目：建筑污泥绿色资源化技术开发项目（宁波广合污泥处理科技有限公司）。建材技术与应用4/2015·1·160mm三联试模中，采用混凝土振动台对物料振实，并在20MPa压力下成型。每种配方压制18个试块。（4）在室温条件下陈化1d脱模，将试块置于养护箱中养护21d，养护温度为20℃，湿度保持在80%以上。（5）进行试块微结构表征和力学性能测试。2结果与讨论图1污泥样品的XRD图谱2.1污泥的物化性质（2）水泥：杭州富阳钱潮水泥有限

7、公司生产的为了得到污泥的基本物化性质，采用ThermoP·C32.5复合硅酸盐水泥。Fisher公司生产的X射线荧光光谱仪（XRF：ARL（3）细砂：建筑用细砂，经水洗后使用。ADVANT’XIntelliPowerTM4200）测试了污泥的化（4）小石子：天然小石子，粒径为2~5mm，经学成分和相对含量，结果见表1。污泥的含水量按水洗后使用。LY/T1213—1999《森林土壤含水量的测定》进行测（5）煤渣：锅炉煤渣。使用前在行星球磨机中试，水溶性盐总含量按NY/T1121.16—2006《土壤以300r/min球磨4h

8、，并用0.015mm（100目）标准检测第16部分：土壤水溶性盐总量的测定》进行筛网过筛分离。测试，有机质含量按GB9834—88《壤有机质测定1.2试验步骤法》进行测试，检测结果见表2。由表1可知，污泥免烧砖制备的工艺流程如图2所示。所含主要化学成分为Si、Al、Fe、Ca、Mg等，其中Si所占质量分