生活污泥改性烧制超轻陶粒的研究

针对无机生活污泥的特性。选取了能够提高污泥可塑性的粘结剂和提高烧胀性的改性剂。通过塑性指数试验揭示了粘结剂对污泥塑性的改善程度,研究表明该粘结剂可在20％～60％的较大范围掺加都能改善污泥的塑性。正交试验揭示了在1200℃烧成温度时三种改性剂对污泥烧胀性的影响程度和规律．试验结果充分证明生活污泥经过改性可以烧制超轻陶粒。     

利用城市污泥烧制页岩陶粒

利用城市污泥为部分原料烧制页岩陶粒,研究了污泥不同掺量、不同烧成温度以及焙烧时间对页岩陶粒性能的影响。研究表明,与纯页岩陶粒相比,在页岩粉中掺入一定量的干污泥烧制出的页岩陶粒烧成温度可以降低100℃以上,且性能优异,陶粒的重金属浸出值检测结果低于国家标准,符合环保要求。     

城市污泥及其焚烧灰混合料烧结陶粒的实验研究

通过实验考察了直接利用城市污泥及其焚烧灰作为原料,采用2步烧结法工艺,烧结制取陶粒的可行性,并分析了工艺条件和物料配比对陶粒产品的吸水率和密度等性能指标的影响。实验结果表明,在不添加其他任何添加剂的情况下,城市污泥及其焚烧灰可以直接用于烧结制取陶粒。在物料配比为(1:1~2:1)和烧制条件(900~1 050 ℃)下焙烧5~20 min,可以获取不同性能的陶粒产品(吸水率为45.32%~4.11%、密度为1.67~0.84 g/cm3)。物相分析进一步表明,1 050 ℃是污泥灰物相发生变化的主反应温度。这为实现采用一种原料源(污泥及其污泥灰渣)制备陶粒的资源化利用方式提供了尝试。     

给水厂与污水厂污泥制陶粒技术研究

对天津凌庄自来水厂的给水厂污泥和天津东郊污水处理厂的污水厂污泥的成分进行了分析,在此基础上根据焙烧陶粒的原理,设计了以2种污泥为原料焙烧陶粒的工艺流程。通过实验,研究了其工艺过程中的影响因素并确定了工艺参数。性能检验结果表明,添加量为30％的混合污泥陶粒,在1 140℃焙烧5 min,可得到强度标号为40 MPa的高强陶粒。因此,以2种污泥为原料烧制陶粒的处置方法可行,并能带来一定的经济效益、社会效益和环境效益。得到的产品符合国标中高强陶粒的要求,可广泛应用于建筑行业中的承重结构。     

河道底泥陶粒烧制的工艺条件及性能研究

探讨以河道底泥、污水污泥、黏土为原料制作陶粒的最佳烧制工艺条件,利用单因素实验对陶粒性能进行比较分析,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对微观结构进行表征分析。结果表明:以河道底泥烧制陶粒是可行的,预热温度和时间的控制将影响陶粒的轻质化,烧结温度应接近陶粒低共熔点,通过改变烧结时间可获得不同类型陶粒。烧制高强陶粒时,在陶粒体系低共熔点温度环境下延长烧结时间比单纯提高烧结温度更恰当。以预热温度400℃、预热时间20min、烧结温度1 175℃、烧结时间25min为烧制条件制作的河道底泥陶粒具有良好的性能,堆积密度为620kg/m~3,表观密度为1 125kg/m~3,筒压强度约为0.7MPa,吸水率达36.27%。     

给水厂污泥陶粒制备及其对氮磷吸附研究

水中氮磷的去除能有效控制水体富营养化。用给水厂的两种污泥在3种烧结温度下制备陶粒,并进行陶粒同步吸附氮磷的性能实验。结果表明,600℃烧结温度下平流沉淀池湿污泥制备的陶粒吸附氮磷的综合效果最好。该陶粒对磷酸盐和氨氮的吸附过程都符合Langmuir模型和准二级动力学模型。pH为7时,陶粒同步吸附氮磷,对氨氮的吸附量可达0.650mg/g,对磷酸盐的吸附量可达0.706mg/g。可见,给水厂污泥陶粒同步吸附氮磷表现出良好的吸附效果。     

采用配方均匀设计法利用脱水污泥制备陶粒的研究

长期以来,对城市污水处理后产生的污泥处置一直是环保的难题,传统的处理处置方法均存在诸多问题,寻求一种好的处理处置污泥方法迫在眉睫。针对目前的问题运用带约束条件的配方均匀设计方法对粉煤灰-脱水污泥陶粒配方进行实验设计,运用三叶回转窑进行小试。研究了陶粒组分中粉煤灰、污泥、黏土的比例对烧成陶粒堆积密度、颗粒强度的影响;确定了最佳物料配比,使陶粒的性能测试指标均符合GB/17431.2-1998标准的规定。实验结果表明:烧制陶粒湿比例下脱水污泥用量达45%,干比例污泥用量15.2%,污泥减量化和资源化效果显著;陶粒浸出毒性实验结果表明各项指标均低于浸出液中危害成分浓度限值,达到了污泥无害化的效果;粉煤灰、污泥和黏土的优化质量(干)比例为79%,15.2%,5.8%;陶粒的堆积密度为600 kg/m3,筒压强度2.2 MPa,1 h吸水率10.2%,粒型系数1.3。     

印染废水处理污泥制陶粒的可行性

国家危险废物名录中明文规定,印染废水处理的污泥属于危险废物,表明该污泥如处置不当会严重影响环境.现在普遍采用高温焚烧处置方法,该法只有环境效益,而无经济效益.如把印染废水处理污泥作为生产陶粒的原料,并且在生产过程中无超标排放存在,该综合利用符合<中华人民共和国固体废物污染环境防治法>中的"三化"原则,走上了一条循环经济之路.     

粉煤灰/污泥烧结陶粒的研制与应用

以粉煤灰和工业污水处理站的剩余污泥为主要原材料,采用烧结法研制复合陶粒.分析了不同配方和不同烧结温度对陶粒性能的影响,以陶粒吸水率、容重为评价指标确定最佳配比和最佳烧结温度,并对陶粒用于铺设景观水底、治理城市水体进行了可行性分析.粉煤灰/污泥陶粒的容重为0.79～0.90 g/m3,吸水率为68.95%～80.01%.陶粒对水中氨氮和总磷吸附容量分别为0.03～0.05 mg/g和0.01～0.02 mg/g.     

城市生活污泥烧结制陶粒的两种工艺比较研究

通过试验比较了"湿法造粒-烧结"和"干化-烧结"2种利用城市生活污泥烧结制陶粒的工艺路线.分析了工艺路线、原料配比和烧结温度对污泥陶粒的产品强度、吸水率和密度等性能指标的影响,同时指出了沸石粉和粘土作为助熔剂的不同作用机理和作用温度.实验结果表明,污泥"干化-烧结"制陶粒更有优势.烧结陶粒不会造成二次污染.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%～40%、粘土10%～20%.     

水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的污染物排放研究

通过重庆某水泥厂的工业试验,测定了水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的烟气参数及污染物排放指标,分析了并行处理污泥对旋窑烟气的影响程度及各项指标之间的相关性。结果表明：①在污泥添加速率增大时,烟气流速、排气量、含氧量、空气过剩系数、HF和SO₂等排放浓度均随之增加,粉尘、NO_x排放浓度基本保持不变,HCl排放浓度下降,CO排放浓度先剧增后缓慢下降,而总烃排放浓度无明显规律;②污泥添加速率与SO₂排放浓度、烟气流速与排气量、含氧量与空气过剩系数、总烃浓度与SO₂排放浓度、烟气流速与总烃浓度呈显著正相关,污泥添加速率与HCl浓度、SO₂浓度与HCl浓度、NO_x与总烃浓度呈显著负相关;③烟气排放的污染物主要来自煤的燃烧,各指标之间的相关性主要表现为煤耗量增加而引起的连锁效应,但污泥本身在高温条件下燃烧产生的污染物较少,由污泥燃烧产生的污染物之间的相关性较小;④污泥添加速率达到2.4 t/h时,水泥旋窑并行处理城市污水处理厂污泥过程中所有指标均满足国家及相应的控制标准,但其参数优化及污染物控制极为复杂,该方法处理污泥需要进行深入研究才能在工业上应用。     

利用旋转炉热解城市污泥的产物特性

采用旋转管式加热炉实验台在惰性条件下对城市污泥进行了热解实验,系统研究了不同热解温度对气态产物和固态产物成分的影响。结果表明:污泥经热解后的产物在600℃时,比表面积最大值为158.02 m2/g,孔容最高为109.58 mm3/g。随着热解温度的升高,气态产物和液态产物的产率增加,而固态产物则减少。在热解温度450~750℃,热解产物中的固态产物产率由53.65%降至31.69%;气体产率从11.23%升至24.74%,其中H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H2占总气体的75%以上,H2含量随着热解温度的升高而升高。热解气中小分子碳氢化合物含量较高,600℃时热解气体中含氢气体主要包括:H2、CH4、C2H4、C3H8、正丁烷(C4H10)及C2H6等,其中H2和CH4含量分别为27.98%和23.63%。CH4、C3H8、C4H10等气体的含量随着热解温度的升高呈现先增后减趋势,且在600℃达到最大值,C2H2、C2H6在450℃时其浓度最高。随着热解温度的升高,N、C和H 3种元素在热解固态产物中的质量分数呈明显下降的趋势。     

回转窑处理锌冶炼废水污泥热平衡分析

以锌冶炼废水污泥中锌、铅挥发反应特性为基础,对回转窑焙烧污泥工艺过程物料衡算与热能平衡的数据进行分析与计算。结果表明：高温挥发后,锌、铅金属主要以氧化锌烟尘形式被回收;布袋系统烟尘和表冷管道烟尘中锌占锌总量的65.9%、29.4%,铅的比例分别为55.8%和41.1%。回转窑处理锌冶炼污泥工艺过程是以吸热为主的反应体系,而工艺体系的热量损失达到8.4%。热平衡分析认为,可适当降低回转窑的运行温度,来降低水分蒸发与水淬渣排放的热损失,从而减少锌冶炼污泥焙烧体系热量损耗。     

污水污泥裂解及其性能的研究

以碘吸附值为裂解残渣吸附性能的指标,通过单因素实验和正交实验,确定了制备裂解残渣的最佳工艺条件,并对残渣的表面元素组成、孔结构组成、晶相组成和吸附性能等性质进行了表征。结果显示：以浓度均为5 mol/L的ZnCl₂和H₂SO₄作活化剂、复配比2∶1、活化温度600℃、活化时间1 h、固液比1∶2.5,制得的裂解残渣酸洗后碘值平均值可达892.8 mg/g;用制备的裂解残渣对苯酚废水进行处理,室温下振荡5 min,苯酚去除率即可达到87.9%,且符合Langmuir吸附等温线方程和Freundlich吸附等温线方程。     

医疗废物回转窑焚烧线中二恶英的生成

通过采集医疗废物回转窑焚烧生产线不同部位的烟气的二恶英样品,研究了医废焚烧过程二恶英在焚烧线200~600℃区间不同烟道断面烟气中分布变化情况。研究结果表明,医疗废物焚烧后烟气中二恶英的发生浓度要高于一般的生活垃圾焚烧烟气的浓度,大致在5~23.3 ng TEQ/m3的范围,锅炉出口到脱酸塔入口段的管道和设备为烟气中二恶英重新合成的高发区域,医废焚烧烟气中二恶英(TEQ)主要是以气态污染物的形态存在。     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0．15MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验，分析了烟气中的二次污染物排放特性。分析结果表明，利用循环流化床焚烧城市下水污泥时，添加辅助燃料（如煤）及改变焚烧条件，不仅可以达到稳定燃烧的目的，而且有利于抑制焚烧中二次污染物（如CO及二恶英等有机污染物）的生成。分析了焚烧污泥污染物的排放特性。为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据。     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0.15 MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验,分析了烟气中的二次污染物排放特性.分析结果表明,利用循环流化床焚烧城市下水污泥时,添加辅助燃料(如煤)及改变焚烧条件,不仅可以达到稳定燃烧的目的,而且有利于抑制焚烧中二次污染物(如CO及二恶英等有机污染物)的生成.分析了焚烧污泥污染物的排放特性,为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据.     

污泥与底泥烧结陶粒骨料的中试研究

建立了中试研究生产线,工艺流程包括干燥、粉磨、混合上料、成型、烧结和烟气处理等,在中试生产线上,对污泥(包括工业污泥(ISS)和生活污泥(DSS))与底泥烧结制备陶粒骨料的物料配比、烧结温度、添加剂等相关技术参数进行了系统研究。研究发现,ISS中CaO和磷的化合物含量较高,导致骨料的膨胀性能不佳,添加一定量的生活污水污泥(DSS)可改善骨料的膨胀性能。中试研究确定600～800级的陶粒骨料烧结的适宜工艺条件为:配比SS∶DSS∶RS=1∶4∶5～1∶5∶4或DSS∶RS=3∶7～5∶5,烧结温度1 140℃,烧结时间28 min环境安全性研究表明,在陶粒烧结过程中大部分重金属在烧结过程中被固定在陶粒中,重金属浸出率非常低,在使用过程中不会对环境产生危害。