江河污泥理化性質(zhì)分析及其在免燒磚制備中的研究

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1、試驗(yàn)研究文章編號(hào)：1009-9441（2015）04-0001-04江河污泥理化性質(zhì)分析及其在免燒磚制備中的研究①□□夏陽(yáng)，余曉軍，朱華，梁初，張俊，甘永平，黃輝，陶新永，張文魁（浙江工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，浙江杭州310014）摘要：采用X射線衍射儀（XRD）和X射線熒光光譜分析著處理量低、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)污泥資源儀（XRF）等材料表征手段，對(duì)江河污泥的化學(xué)成分、相組成的有效利用。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示，我國(guó)每年從和微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，探討了江河污泥制磚的可能性。在此［2］河道、湖泊清理出的污泥就有8000萬(wàn)t

2、，對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)上，以江河污泥作為基料，以細(xì)砂、小石子或煤灰為骨造成了巨大負(fù)擔(dān)。利用污泥制磚，一方面可以將污料，系統(tǒng)研究了不同配比對(duì)免燒磚性能的影響。結(jié)果表明，泥資源化利用，避免了污泥淤積和二次處理等問(wèn)題；在污泥-水泥二元系統(tǒng)中，當(dāng)水泥與污泥的質(zhì)量比為1:0.7時(shí)，免燒磚的力學(xué)性能最好，抗壓強(qiáng)度高于免燒磚國(guó)家標(biāo)另一方面，污泥免燒磚克服了傳統(tǒng)燒結(jié)磚產(chǎn)業(yè)的高［3-5］準(zhǔn)中的MU20；在污泥-骨料-水泥三元系統(tǒng)中，當(dāng)污泥:污染和能源消耗量大等問(wèn)題，也在一定程度上小石子（骨料）:水泥的質(zhì)量比為1:0.35:0.35時(shí)，免燒磚緩解了建材

3、原料緊缺問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙的抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)41.56MPa，強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到免燒磚國(guó)家向提升。標(biāo)準(zhǔn)中的MU40。本試驗(yàn)擬采用污泥作為免燒磚基料，通過(guò)系統(tǒng)關(guān)鍵詞：江河污泥；免燒磚；水泥；骨料；抗壓強(qiáng)度研究污泥-水泥和污泥-水泥-骨料（細(xì)砂、小石中圖分類(lèi)號(hào)：TU522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A子和煤渣）兩類(lèi)免燒磚的配比與強(qiáng)度之間的關(guān)系，引言探索污泥生產(chǎn)免燒磚的基本工藝過(guò)程和影響因素，以期實(shí)現(xiàn)污泥的高效資源化利用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題日益突顯，對(duì)人們的生產(chǎn)、生活、健康都造成了嚴(yán)重影響。特別1試驗(yàn)是近年來(lái)，城市建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)

4、的步伐不斷加快，建筑污泥和工業(yè)污泥的排放量與日俱增，不僅造成城1.1原材料及預(yù)處理市周邊植被破壞和水土流失，同時(shí)污泥傾倒入河、入（1）污泥：寧波廣合污泥處理科技有限公司提海也造成了河床不斷抬高，湖泊淤塞，惡化了生態(tài)環(huán)供的污泥，其物化成分和礦物組成分別見(jiàn)表1、表2境，嚴(yán)重制約了航運(yùn)、蓄洪等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國(guó)際和圖1。將污泥在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)于100℃下干燥上，城市污泥主要可通過(guò)堆肥、填埋、焚燒等傳統(tǒng)方12h后，置于行星球磨機(jī)，以300r/min，球磨粉碎［1］法處置。然而上述這些方法均不同程度地存在6h，再采用0.053mm（28

5、0目）標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)過(guò)篩分離。表1污泥的主要化學(xué)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、鹽和有機(jī)質(zhì)含量編號(hào)12345678910平均值含水量/%41.5439.4943.5642.3939.5641.7240.2540.5841.2043.3941.37水溶性鹽（/g/kg）3.093.294.083.763.584.214.902.914.224.053.81有機(jī)質(zhì)/

6、%7.675.529.426.698.738.217.528.959.518.378.06①基金項(xiàng)目：建筑污泥綠色資源化技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（寧波廣合污泥處理科技有限公司）。建材技術(shù)與應(yīng)用4/2015·1·160mm三聯(lián)試模中，采用混凝土振動(dòng)臺(tái)對(duì)物料振實(shí)，并在20MPa壓力下成型。每種配方壓制18個(gè)試塊。（4）在室溫條件下陳化1d脫模，將試塊置于養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)21d，養(yǎng)護(hù)溫度為20℃，濕度保持在80%以上。（5）進(jìn)行試塊微結(jié)構(gòu)表征和力學(xué)性能測(cè)試。2結(jié)果與討論圖1污泥樣品的XRD圖譜2.1污泥的物化性質(zhì)（2）水泥：杭州富陽(yáng)錢(qián)潮水泥有限

7、公司生產(chǎn)的為了得到污泥的基本物化性質(zhì)，采用ThermoP·C32.5復(fù)合硅酸鹽水泥。Fisher公司生產(chǎn)的X射線熒光光譜儀（XRF：ARL（3）細(xì)砂：建筑用細(xì)砂，經(jīng)水洗后使用。ADVANT’XIntelliPowerTM4200）測(cè)試了污泥的化（4）小石子：天然小石子，粒徑為2~5mm，經(jīng)學(xué)成分和相對(duì)含量，結(jié)果見(jiàn)表1。污泥的含水量按水洗后使用。LY/T1213—1999《森林土壤含水量的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)（5）煤渣：鍋爐煤渣。使用前在行星球磨機(jī)中試，水溶性鹽總含量按NY/T1121.16—2006《土壤以300r/min球磨4h

8、，并用0.015mm（100目）標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)第16部分：土壤水溶性鹽總量的測(cè)定》進(jìn)行篩網(wǎng)過(guò)篩分離。測(cè)試，有機(jī)質(zhì)含量按GB9834—88《壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定1.2試驗(yàn)步驟法》進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表1可知，污泥免燒磚制備的工藝流程如圖2所示。所含主要化學(xué)成分為Si、Al、Fe、Ca、Mg等，其中Si所占質(zhì)量分