純水設備分析污泥資源化的各方法
【純水設備 http://www.xqccs.cn】近年來,隨著中國的經(jīng)濟發(fā)展促進會和城市化、城市污水處理廠建設規(guī)模不斷擴大,污水處理水平逐步提高,有氧的污水處理技術(shù),因為開始時間短,廣泛適用于低濃度的有機廢水和有氧廢水處理技術(shù)的廣泛應用帶來的最大特點是剩余污泥產(chǎn)量也逐漸增加。污泥處理的傳統(tǒng)方法有污泥填埋、污泥農(nóng)業(yè)和污泥焚燒。污泥填埋會引起一些環(huán)境問題。純水設備為了滿足固體廢物處理的“無害化”、“減量化”、“資源化”三大原則，建設環(huán)境友好型社會，污泥資源化是污泥處置的最終出路。污泥資源利用的研究焦點是污泥無害的建筑材料的技術(shù),這不僅可以解決污泥對環(huán)境的不利影響,而且還解決污泥問題的職業(yè),并能變廢為寶,更符合生態(tài)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
一是污泥無害建材——污泥磚
1. 污泥制磚工藝介紹
污泥磚是指污泥經(jīng)過一定的處理篩選，與其他原料或添加劑混合，加壓成型，焙燒后的污泥磚。用污泥制磚有兩種方法。一種是直接用干污泥制磚，另一種是用干污泥燒灰制磚。各種磚的生產(chǎn)工藝基本上都是一樣的，原料準備一個毛坯一個干燒一個成品。
干燥污泥直接制磚是將污泥通過人工干燥或室外自然干燥而成。干燥后，進行一些研磨處理，然后與其他原料混合。污泥磚經(jīng)加壓成型后經(jīng)焙燒而成。工藝要點應控制污泥含量在10%-20%左右純水設備，當污泥含量大于30%時，該類污泥磚的抗壓強度不能滿足磚的性能標準。因為污泥中的有機物會大大降低磚的力學性能。
第二種方法是焚燒污泥灰制磚純水設備。在歐洲,最常用的污泥處理方法是污泥焚燒方法,產(chǎn)生大量的污泥焚燒灰、污泥焚燒灰的資源利用充分利用,研究方法也更廣泛,化學成分對制磚粘土和污泥焚燒灰的化學成分非常接近。
污泥灰通常是粘土作為摻合料,污泥灰的量可以達到50%,磚綜合性能好,流程的重點是在燃燒過程中需要強大的壓力,當使用100%污泥焚燒灰磚、成型壓力達到90 mpa以上。
2.污泥制磚可行性分析評價
城市污泥中所含有的有機質(zhì)具有一定的熱值，過程中所需的熱量可用高溫焙燒，有效的減少了能源消耗的問題，有利于經(jīng)濟的良性循環(huán)，在經(jīng)濟上是可行的。根據(jù)廢棄物處理“三化”原則以及產(chǎn)業(yè)化的要求，既沒有毀田挖土制磚，也節(jié)約了占用耕田資源的問題，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式也符合我國可持續(xù)發(fā)展的政策，有效的降低資源消耗減少環(huán)境的污染，因此環(huán)境評估上是可行的。
在技術(shù)上，利用污泥制磚和建筑材料的原料是有范圍要求的，有的單一使用污泥制磚不能滿足國家標準，所以需要與添加劑配合使用才能滿足相關(guān)標準要求。另外污泥具有化學不穩(wěn)定性，在一定范圍內(nèi)會導致產(chǎn)品質(zhì)量波動，因此需要嚴格控制工藝參數(shù)，污泥制磚前期污泥預處理需要一定成本，在預處理后的制磚工藝流程稍微復雜，因此也帶來的成本略高;同時還要注意避免二次污染的產(chǎn)生。國家污泥制磚標準要求用于制磚的污泥，是經(jīng)穩(wěn)定化、減量化和無害化處理的污泥，目的是為了規(guī)范利用污泥制磚，避免污泥進入磚廠處置的無序化，保證污泥制磚的安全可靠和對環(huán)境影響的最小化。
二、污泥無害化建材—污泥陶粒
1.污泥制作陶粒工藝介紹
陶粒是一種人造輕質(zhì)粗集料，純水設備因質(zhì)輕、高強、保溫等特性備受關(guān)注，是具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型建材。改性污泥可以制成陶粒作為建筑材料使用。污泥陶粒的制備是用粘土和爐渣做輔助料，污泥為主要原料，經(jīng)過焙燒、成球形成的具有一定硬度、吸附能力的濾料，這種濾料可以應用于污水處理。實驗室純水設備也有用污泥、粘土以及一定量的燃料成功研制生產(chǎn)了污泥陶粒。陶粒是輕骨料中的重要成員，也是目前應用形式最多的。陶粒燒制一般采用回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝見，與其匹配的原料制備、污泥脫水、干化、粉磨、窯外成球、窯內(nèi)成球、燒成熱工、篩選分級、原料化驗控制、成品出廠檢測并其相適應的燒成技術(shù)，設備配套、自動化控制。
2.污泥制陶粒可行性評價
上個世紀80年代污泥制作陶粒的技術(shù)在國外就己經(jīng)日趨成熟。目前國內(nèi)也有成熟的工藝流程。但該技術(shù)工藝在建設中需要建立獨立的焚燒爐，投資運行費用大，污泥的有機成分不能完全分解利用，甚至有些成品后的陶粒燒脹性不足。可以借鑒國外的工藝，對工藝精細改造，成品后對陶粒的物理性能和浸出液進行檢測，達到陶瓷作為建筑材料的標準。
成陶作用過程中有三大類物質(zhì)非常必要，一類物質(zhì)是有：SiO2， Al2O3及Fe2O3，這些在污泥原料中占很大比例，另外是起助熔作用的熔劑氧化物有：Na2O，K2O，F(xiàn)eO，MgO，其三是發(fā)氣物，在物料達到高溫時產(chǎn)生氣體，如水蒸氣、二氧化碳、氧氣、一氧化碳、氫氣等，污泥鍛燒時會產(chǎn)生氣體，純水設備配合相應工藝流程并結(jié)合輔助劑會使料球發(fā)生燒脹，達到陶粒要求，因此技術(shù)上是可行的，但要找到污泥制陶的最佳燒結(jié)方案，控制好工藝參數(shù)。
三、污泥無害化建材—污泥水泥
1.污泥制作水泥工藝介紹
污泥脫水后既可以用作水泥的原材料，也可以起到提供熱值的作用。日本利用城市污泥焚燒制作了“生態(tài)水泥”，大大降低了廢物處理的負荷，實現(xiàn)了污泥資源化。我國也在“生態(tài)水泥”的研發(fā)中做了許多研究。利用污泥做“生態(tài)水泥’，基本有三種工藝流程：一是直接對污泥進行脫水利用;二是對污泥進行人工干燥;三是對污泥焚燒成灰利用。無論哪種工藝流程，污泥中無機成分必須符合生產(chǎn)水泥的要求，確保生產(chǎn)出符合國家標準的水泥熟料。目前利用水泥窯處置污泥技術(shù)受到關(guān)注和廣泛應用，這種技術(shù)制造的水泥與普通硅酸鹽水泥相比在某些性能方而有更為優(yōu)越的表現(xiàn)。
2.污泥制水泥可行性評價
污泥制水泥雖然可將有機物徹底分解、將金屬離子固化在水泥晶格中等優(yōu)點，但亦存在制得水泥強度較低的問題。因此要控制污泥的含量，以及國家和地區(qū)間的實際工藝情況，這些客觀因素都要充分考慮。無論是應用干污泥制作水泥或是污泥焚燒灰制作水泥，兩者對水泥性狀的影響并無差別，干污泥制水泥也存在運輸成本高、制作過程中產(chǎn)生污染氣體等不良影響，因此也要防治二次污染問題。
四、污泥無害化建材—其它建筑材料
污泥的建材利用，除了污泥制磚、污泥制陶粒、污泥制水泥以外，還有許多其它資源化途徑。例如利用污泥制玻璃、污泥制造生化纖維板等其他途徑。污泥焚燒后的灰燼成分中含有一定量的三氧化二鐵和五氧化二磷等晶核物質(zhì)，因此污泥焚燒適合制作微晶玻璃實驗室純水設備。污泥為原料制造生化纖維板，主要工藝原理就是利用活性污泥中的生物質(zhì)含量。這些生物質(zhì)中所含有機物和酶，即粗蛋白和球蛋白網(wǎng)，這兩種大分子有機物質(zhì)能溶解于酸、堿、鹽的水溶液中，利用這一特性，在堿性條件對污泥加熱、再經(jīng)過干燥、加壓等工藝便會發(fā)生蛋白質(zhì)的變性作用，利用蛋白質(zhì)變性作用制作稱蛋白膠，也稱作活性樹脂，在經(jīng)過漂白、脫脂等步驟壓制成板材。污泥與熱塑性的聚合物混合從而獲得聚合物復合材料。
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