城市污泥为掺料烧结砖的生产性试验研究

进行了城市污泥为部分原料生产烧结砖的生产性试验。结果表明：污泥掺量在6%和5%之内的页岩及粘土烧结普通砖,强度等级分别达到MU10和MU15（GB5101-2003）以上,均可作为承重砖体使用。污泥掺量在5%之内的页岩烧结空心砌块,强度等级为MU3.5（GB13545-2003）,可作为填充墙（或隔离墙）使用。研究结果还表明：4.45%泥掺量页岩烧结普通砖热导率为0.295 W/(m·K),较普通页岩砖0.312 W/(m·K)明显降低;4.45%干污泥掺量页岩空心砌块墙体传热系数为1.33 W/(m²·K),满足《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134-2001） 1.5 W/(m²·K)的要求,节能效率提高11.3%,墙体隔热保温性能得到显著改善。     

利用铁尾矿制备烧结砖的可行性及烧结固化机理

针对铁尾矿综合利用率低的问题,利用铁尾矿、粉煤灰、废玻璃制备烧结砖,以提高铁尾矿综合利用率.通过抗压强度、吸水率和重金属浸出3方面评价烧结砖的性能,确定最佳烧结工艺条件;并通过重金属形态分布、孔径分析、XRD和SEM探究烧结砖的固化机理.结果表明,在最佳条件烧结温度为1100℃、铁尾矿、粉煤灰、玻璃配为6:2:2的条件...     

染料废水混凝污泥免烧砖浸出毒性的研究

染料废水混凝污泥处理处置及资源化利用对环境保护和染料生产企业的可持续发展有重要意义。依据《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ 557—2009)和《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T 299—2007)对污泥和污泥免烧砖制备浸出液,用分光光度法和化学滴定法测定了浸出液中主要有机污染物(对硝基苯胺、苯胺、间苯二胺和丙烯腈)的含量。结果表明:(1)硅酸盐水泥(样品标记为42.5R、水泥1、水泥2)和铝酸盐水泥(样品标记为CA)对苯胺和间苯二胺的固化效果差别不大;水泥2对对硝基苯胺的固化效果最好;42.5R对丙烯腈的固化效果不如其他3种水泥。(2)对硝基苯胺、苯胺、间苯二胺、丙烯腈经水泥固化后,其浸出毒性均降低。     

污泥渗水砖的制备研究

结合压制成型和传统的烧结砖工艺,实验以城市生活污泥、黄河淤泥、煤矸石及砂为原料,制备渗水铺地砖。通过正交试验得到最优工艺参数为w_{(黄河淤泥)}∶ww_(煤矸石)∶w_(污泥)∶w_(砂)＝33％∶22％∶15％∶30％、成型压力为20 MPa、烧结温度为1 100℃、保温时间为1.5 h,骨料砂的粒径为1～2 mm。制备的成品抗压强度为21.8 MPa,渗水系数为1.03×10^－2 cm/s。并对成型压力及烧结温度对渗水砖抗压强度及渗水系数的影响进行了讨论。     

城市垃圾焚烧厂直接掺烧城市污泥处置技术及其污染控制

为研究有效处置城市污泥的方法,通过改变掺烧配比、监测燃烧烟气等对燃烧过程的探索,研究了城市污泥直接与城市生活垃圾焚烧厂中的垃圾进行掺烧混烧的处置技术。结果表明：直接掺烧12.5%左右的城市污泥混烧,对生活垃圾入炉量、焚烧炉稳定以及污染物的排放量均未产生较大影响;根据掺烧城市污泥的烟气监测结果,直接掺烧城市污泥后,排放的污染物浓度虽略有升高,但都满足排放要求;掺烧前后产生的固体废物产生量基本没有太大变化,也未对周围环境造成影响。生活垃圾焚烧厂按照一定比例直接掺烧城市污泥(含水率80.0%)在技术上可行,可为城市污泥处置提供新思路。     

pH值对烧结砖中重金属释放的影响

采用酸消解实验和NEN 7371浸出实验研究了烧结砖中重金属总量和有效释放量,采用pH-dependence实验研究pH对破碎烧结砖样品中重金属(Cr、Ni、As、Cd和Pb)浸出特性的影响,以及烧结砖样品的酸碱缓冲容量。结果表明,烧结砖中重金属的有效释放量低于总量,释放率从大到小依次为CdAsPbNiCr;烧结砖的酸缓冲容量较小,浸出液pH从7.03降到3.64,消耗了29.33 mmol/kg硝酸,碱缓冲容量较大,pH从7.03升到12.40,共消耗256 mmol/kg氢氧化钠溶液,因此在使用烧结砖的过程中要特别注意环境pH;浸提液的酸碱性是影响烧结砖中重金属浸出的重要参数,在实验研究的pH范围内,不同重金属的浸出规律不同。Cr和As的释放受pH影响较小,而Ni和Cd的浸出量随pH的增大而降低,Pb的浸出量在强酸和强碱条件下均较大,当pH在5.59~9.86的范围内浸出量很低。     

污泥活性炭对复合染料的脱色及其重金属浸出毒性

用自制的污泥活性炭处理亚甲基蓝与酸性品红组成的染料废水,研究了pH、吸附时间、温度等因素对复合组分染料废水脱色率的影响,测试分析了污泥活性炭在处理亚甲基蓝与酸性品红复合组分染料废水过程中的重金属浸出毒性。结果表明:与处理单一组分染料废水相比较,处理复合染料废水时pH的影响较为复杂,2种染料在污泥活性炭上存在竞争吸附,但是污泥活性炭对复合组分染料的脱色效果较好。污泥活性炭对复合染料的吸附过程符合Langmuir型吸附。在处理染料废水的过程中,污泥活性炭中的重金属镉、锌及铬会浸出,重金属镉、锌的浸出浓度符合国家标准,但铬的浸出浓度已接近国家标准上限。     

利用拜耳法赤泥和氟化钙污泥制备烧结砖块

拜耳法赤泥是用氢氧化钠溶解铝土矿生产氧化铝过程中产生的固体废弃物。针对拜耳法赤泥的强碱性、重金属含量高等特点,提出了一种利用酸性氟化钙污泥进行共同烧制砖块的方法。以砖块的氟离子浸出量、铬离子浸出量、抗压强度、砖块密度及烧失量5个变量为评价指标,利用主成分分析法对五个指标进行综合评分,并研究了以氟化钙污泥与赤泥比,黏土添加量、铝灰添加量、黏结剂添加量、烧结温度为自变量对综合评分的影响。利用响应面法（RSM）对实验数据进行分析,得出最佳实验条件依次为氟化钙污泥与赤泥比=61.1%,黏土添加量=21.4%,铝灰添加量=15%,黏结剂添加量=2.5%,烧结温度=1 000℃。此条件下所得砖块对应的氟离子浸出量为0.33 mg·L-1,铬离子浸出0.034 mg·L-1,抗压强度5.73 MPa,烧失量9%,砖块密度1.07 g·cm-3。可用做非承重砖。     

含重金属水处理污泥的固化和浸出毒性研究

工业危险固体废物在进行安全填埋前需要进行固化稳定处理。针对电镀厂和皮革厂含重金属的水处理污泥，用不同比例的水泥、粉煤灰进行固化稳定处理。考虑酸雨环境，浸出实验采用TCLP标准。电镀厂污泥单独固化时，其浸出液中铜离子浓度由78．0mg／L下降到1．5mg／L；镍离子浓度由224．5mg／L下降到22．2mg／L，高于危险废物允许进入填埋区15mg／L的控制限值。电镀厂污泥与皮革厂污泥混合后固化，浸出液毒性明显降低。铜离子的浸出浓度降低到1．98mg／L，镍离子降低到4．10mg／L，总铬降低到0．40mg／L，各项指标均低于国家危险废物允许进入填埋区的控制限值，可安全填埋。     

利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖

以多年期赤泥和煤矸石为主要原料,分析了其化学成分和物性特征,通过设计不同的原料配比和烧结温度,探讨其最佳工艺条件以及各种参数指标,试图为赤泥的大宗化利用提供一种新的途径。实验结果表明最佳工艺条件为:多年期赤泥与煤矸石质量比为20∶80,成型压力为6 MPa,烧结温度为1 100℃左右保温2 h。烧结砖体"泛霜"现象基本消失,抗压强度为12.18 MPa、吸水率为21.6%,满足国家粉煤灰普通烧结砖GB5101-2003中的要求。     

页岩砖生产过程中用城市污泥为部分原料的试验研究

研究了利用城市污泥为部分原料生产页岩砖的生产试验。实验研究结果表明,在页岩粉中加入质量百分比为10%干污泥,烧结成砖,砖的各项性能符合国家标准,不仅可以节约燃煤和矿物资源,提高砖的隔热保温性能,而且可以大量资源化处置利用城市污泥。     

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%.     

市政污泥与生活垃圾混烧技术验证简

对市政污泥与生活垃圾混烧进行了验证研究。结果表明,与生活垃圾单独焚烧相比,污泥与生活垃圾混烧后烟气中NO_x、CO和HCl的浓度没有出现明显变化,而SO₂浓度出现了下降（从82~93 mg/m³下降至41~70 mg/m³）;Hg、Pb、Sn、Cr和Zn的浓度均表现为不同程度的上升,但仍然符合GB18485;二恶英从0.0087 ng TEQ/m³降至0.0047 ng TEQ/m³。掺烧半干污泥比例为10%、12%和15%时,吨物质的发电量分别为311.8 kWh/t、306.7 kWh/t和296.1 kWh/t。混烧污泥在一定程度上降低了系统的发电量,因此建议混烧污泥的比例不应大于15%。测算的污泥混烧成本约209元/t（80%含水率）。     

市政污泥与生活垃圾混烧技术验证

对市政污泥与生活垃圾混烧进行了验证研究。结果表明,与生活垃圾单独焚烧相比,污泥与生活垃圾混烧后烟气中NOx、CO和HCl的浓度没有出现明显变化,而SO2浓度出现了下降（从82～93mg／m3下降至41～70mg／m3）;Hg、Pb、Sn、Cr和Zn的浓度均表现为不同程度的上升,但仍然符合GB[g485;二恶英从0．0087μgTEQ／m3降至O．0047μgTEQ／m3。掺烧半干污泥比例为10％、12％和15％时,吨物质的发电量分别为311．8kWh／t、306．7kWh／t和296．1kwh／t。混烧污泥在一定程度上降低了系统的发电量,因此建议混烧污泥的比例不应大于15％。测算的污泥混烧成本约209元／t（80％含水率）。     

城市污水厂污泥的浸泡油炸

提出了一种利用餐厨废油为热交换介质,在常压下对城市污水厂污泥进行油炸干化制成固体燃料,以实现城镇两大废弃物一污泥和餐厨废油综合处置的方法。以大豆油模拟餐厨废油,研究了污泥油炸干燥特性及过程影响参数。实验结果表明,污泥经油炸干化后,干基含水率从初始的4．56kg／kg降低至0．05kg／kg,干基含油率升为0．37～0．47kg／kg,干污泥热值达到21．551～24．082MJ／kg,是一种高热值固体燃料。油温对污泥油炸干化过程影响显著,当油温从120℃升至180℃时,污泥干燥时间从28min缩短至4min。实验条件下,1t餐厨废油可处理约8．3t湿污泥。     

城市污泥的特性及管道输送技术研究

城市脱水污泥常见的处置方式是焚烧、燃烧发电、堆肥后土地化利用和填埋等.无论采用哪种无害化、资源化处置方法,输送环节都是必不可少的.城市污泥管道输送技术是以管道输送设备为核心,融合城市污泥的预处理和处置工艺的集成化系统.通过对城市污泥的流变特性和输送特性实验测试,其流变方程符合幂定律关系式;通过环管实验拟合出了污泥在管道中的阻力损失与输送距离和输送流量之间的关系,经验证,其理论计算和实际测定基本相符,证明管道输送方式能够成功地应用于城市污泥的远距离输送,为城市污泥管道输送系统的优化设计提供了理论依据.     

含重金属污泥制砖毒性的浸出

污泥中的重金属是影响污泥处置利用的重要因素,污泥制砖可以有效固结重金属。采用污水厂污泥与页岩按一定配比混合制备烧结砖,通过毒性浸出实验,研究烧结砖对重金属的固化程度以及重金属浸出稳定性,从而评定烧结制砖的安全性。结果表明,在浸出液为中性和酸性条件下,Cu、Cr、As和Pb的浸出浓度基本保持稳定,浸出时间的影响不大,而Zn的初始浸出浓度相对较大,最终逐渐降低;碱性条件下,Cr、Cu和Pb的浸出浓度随时间变化不大,而Zn和As的浸出浓度则在浸提时间内无明显变化规律;但不同pH浸出液下的重金属浸出浓度均远低于国家限值,污泥制砖重金属固化效果好,安全可靠。     

连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究

基于河北省某污水处理厂原厌氧池构建了中试规模3 000 m³·d^-1 (I、II系列) 的微氧-好氧耦合沉淀一体式反应器,以低浓度市政污水为基质、接种活性污泥,成功在连续流模式下培育了好氧颗粒污泥,并研究了颗粒污泥的形貌、结构特性、污染物去除性能及微生物群落结构变化。结果表明：中试系统形成的颗粒污泥轮廓清晰、呈规则球形和椭球形,平均粒径由接种污泥的28.9 μm增至90.1 μm,其中粒径>100 μm的占47.8%,>200 μm的占9.4%;中试系统培养的颗粒污泥机械强度远高于接种污泥的;I、II系列平均出水NH₄⁺-N分别为1.3和1.0 mg·L⁻¹,平均出水TN分别为9.9和9.1 mg·L⁻¹,系统具有良好的脱氮效果。此外,高通量测序结果表明中试系统大量富集了好氧反硝化菌Methylophilaceae和Methylotenera,好氧反硝化途径可能在脱氮中起重要作用。本研究可为连续流好氧污泥工艺的升级改造,以及在现有污水处理厂工艺基础上发展高效低碳的连续流AGS工艺提供参考。