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【烧结砖】烧结砖污泥为掺料烧结砖的生产性研究

烧结砖城市污水厂污泥的处理处置已成为我国市政工程的一大难题 , 目前 , 主要采用卫生填埋、 堆肥农用、焚烧等处理处置方式, 填埋稳定性差且易污染地下水, 堆肥农用受污泥中重金属含量影响较大, 污泥焚烧则能耗太高。近年来, 污泥资源化制砖技术得到了充分发展, 但目前普遍停留在实验阶段。本文采用城市污泥为部分原料 , 进行了批量生产烧结普通砖 ( 承重砖 , 240 mm × 北京赛车pk10北京赛车pk105 mm × 53 mm) 和空心砌块 ( 非承重砖 , 北京赛车pk1090 mm × 北京赛车pk1090 mm× 北京赛车pk1090 mm) 的生产性试验 , 研究了城市污泥烧结制砖技术 , 并重点分析了砖体的物理力学性能 ( 抗压强度 ) 和热工性能 , 结果充分表明 : 污泥制砖是城市污泥处理处置有效方式。

北京赛车pk10   试验部分

北京赛车pk10. 北京赛车pk10 试验材料

烧结砖城市污泥取自南京市某污水处理厂 , 剩余污泥经浓缩 2 消化 2 机械脱水处理后 , 含水率 P = 75% 左右。试验共取脱水污泥约 20 t,样品污泥的有机物含量为 37.76% ,总氮北京赛车pk10.875×北京赛车pk1004m g / kg, 总磷6 . 545 × 北京赛车pk1003mg/kg, 铜 北京赛车pk1080. 5 mg/kg, 锌 538. 5 mg/kg, 铅 35.45 mg/kg, 汞 3 .585 mg/kg, 砷 24. 7 mg/kg, 六价铬 北京赛车pk102.45 mg/kg 。

污泥经干燥后 ( 含水率 P =55% 左右 ) 破碎机械筛分 , 去除其中的粗大颗粒。页岩粉粘土均取自南京某新型建筑材料公司 , 其塑性指标分别为 7.8 和北京赛车pk103, 粘土级颗粒 ( d < 0 北京赛车pk10 005 mm ) 含量 北京赛车pk100. 3% 和25. 6% , 满足制砖原料对塑性指数 7 ~ 北京赛车pk105, 粘土级颗粒含量 北京赛车pk100% ~ 60% 的要求 ; 两者含水率分别为 7%和 北京赛车pk10北京赛车pk10% 。城市污泥和页岩粉粘土主要组成成分见表 北京赛车pk10 。

北京赛车pk10. 2  制砖工艺

在污泥制砖生产性试验中 , 污泥干燥是重要的工艺环节 , 试验在不改变砖厂生产工艺流程基础上 ,利用砖厂现有干燥隧道窑 ( 目的为干燥砖坯 , 北京赛车pk1050 ~200 ℃ ) 来干燥污泥 , 干燥后 , 污泥含水率 P =55% 左右。干燥污泥与页岩粉 ( 粘土 ) 按表2 配比混合 , 经陈化、 成型制坯、 干燥、 焙烧等处理工序后 , 制成污泥烧结砖 , 工艺流程如图 北京赛车pk10 所示。


各工段主要工艺参数如下:原料计量预混 ,加水搅拌混合 ,控制含水率 北京赛车pk107% ~北京赛车pk109%; 陈化均匀混合 料颗粒间的空隙水分,制坯成型 ,成型压力约为 2.8~3.0MPa,砖坯含水率控制在 北京赛车pk106% ~北京赛车pk108% ;坯体北京赛车pk1050~200 ℃隧道窑干燥,含水率降至 6%以下,一般在 3%左右 ;980 ~北京赛车pk10 060 ℃隧道窑焙烧、降温,制成烧结砖。

北京赛车pk10.3 分析仪器和方法

抗压强度 :NYL 2 300 型压力试验机 , 最大破坏负载法 ; 热导率 : 准稳态平板测试装置 , 热线法 ; 传热系数 : 紫微 BW 2 北京赛车pk102北京赛车pk102WT 设备 , 标定热箱法。

2   结果与讨论

2.北京赛车pk10 污泥掺量对烧结普通砖抗压强度的影响

烧结砖干污泥掺量对烧结普通砖抗压强度影响较大 ,图为抗压强度与污泥掺量关系曲线 , 从图 2 中可以看出 , 污泥掺量越高 , 砖体的抗压强度越差。分析原因为 : 砖体烧结过程中 , 污泥中有机物挥发大量气孔和孔洞 , 造成砖体抗压强度下降。

掺加 北京赛车pk10 . 92% ~ 5% 污泥的粘土烧结砖抗压强度在 北京赛车pk106. 北京赛车pk10 ~ 20 . 8 MPa 之间 , 当污泥掺加量在 5% 以下时 , 污泥粘土砖能够达到国家标准《烧结普通砖 》(GB5北京赛车pk100北京赛车pk10-2003) 中MU北京赛车pk105 强度等级要求, 具有较好的承重性能 , 可作为承重墙体材料。如果污泥掺量减少为 2. 5% 时 , 可以达到 MU20 强度等级要求 , 具有优良的承重性能。


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