随着污泥排放量 的 日益增加和人们对环境要求的不断提高 ,污泥 的资源化利用近来备受关注 ,已成为了当前研究的热点。分析 了囝内外污泥的处置现状和污泥在水泥混凝 土丁业 中应用对环境的影响 ,重点分析 了污泥应用于水泥混凝土工业的 4种途径 ,即用污泥 制集料 、烧制轻骨料 、烧制掺 合料和烧制水泥 ,并对这 4种应用途径进行 了比较 。得 出污泥烧制掺合料 、轻骨料和水 泥的应用前景广阔 ,污 泥烧制掺合料足最具研究潜质 的,而用污泥制集料 比较受局限 ,研究价值不大 。污泥用 于水泥混凝土工业不仅有利于污泥稳定化 、无害化 、 资源化处理,而且有利于土地 、矿物资源的节约 ,自然资源的保护以及社会 可持续发展。 关键词 : 污泥 ;混凝土;集料 ;轻骨料 ;掺合料 ;生态水泥 中图分类号: TU528.041 文献标志码 : A 文章编号 : l002—3550(2011)06—008l一03 Application and analysisofsludgein cem entand concrete industries OUYANG Xiao-wei,OUYANG Dong. Cheng·bo.ZHOU Yah—qing (MOEKeyLaboratoryofDisasterForecastandControlinEngineering,JinanUniversity,Guangzhou510632,China) Abstract: W ith the increasing ofsludgeemissionsandpeople’Sincreasing demand forbe~erdwelling environm ent,resourceutilization of sludgereceivesmuchconcerninrecentyears,ithasbecomethehottopicofresearch.Sludgedisposalstatusathomeandabroad,andtheimpacton theenvironmentofapplication ofsludge used in cementand concrete industriesare analysed.Four waysofsludgeused in cementconcrete industries are mainly analysed,thatinclude sludge isused tO make aggregates lightweightaggr egate,adm ixture and cem ent.A comparative analysisofthtfourwaysisperformedatlast.Theresultspresented hereshow thatsludgeused in adm ixture,lightw eightaggregate and cement productionhasgoodapplication prospect,using sludgetO make admixturehasthe mostresearchpotential,butusingsludgetO make aggregate seem stohaveli~lepracticalvalue.Finally weknow thatsludgeusedincementand concreteindustryhasgreatadvantagesin sludgestabilization andharm lessdisposalaswellasresourcesconservation,andtherealizationofthesustainabledevelopmentofthesociety. Keywords: sludge;concrete;aggregate;Ughtweightaggregate;adm ixture;ecologicalcement f) I1言 用,不仅有利于污泥的无害化处理,同时可以节约土地和矿物资源。 污泥是污水处理厂污水处理的二次产物 ,指处理污水所产生 的固态、半固态及液态的废弃物 ,它含有大量的有机物 、丰富的氮 、 磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等[I1。城市污水处理厂每 天都产生大量需要处理的污泥。据统计 ,2007年,我国城市污水厂 每年污泥产量 500多万 t,且 以每年 10%的速度在增长[21。现在 70%以上是弃置 ,20~,6是填埋,不到 10%的是通过堆肥等技术处理 后 回用于土地 。由于污泥中往往含有病菌和过量的重金属 ,没有 经过无害化处理的污泥大量的弃置 ,最终作为资源用于土地 ,常常 造成二次污染 ,严重影响了环境综合整治的实际成果。如何安全有 效地处理污泥成为城市发展过程中亟待解决的一大难题。 从技术角度看 ,目前污泥处置方式主要有农用 、填埋 、焚烧 、建 材利用、热解 、湿式氧化、高温熔化等几种 目前 ,污泥的建材利用已 经被看作是-u-一种可持续发展的污泥处置方式而在 Ft本以及欧美国 家逐渐发展起来『11。随着污泥排放量的 日益增加和人们对环境要求 的不断提高,污泥的资源化利用近来备受关注 ,并且随着我国城市 化进程的加快,水泥和混凝土的需求量也会 日益增加 ,传统建材耗 费大量 自然资源 ,而 自然资源有限。污泥大量在水泥混凝土工业中应 收稿 日期 :20lO-】2-30 1 污泥在 水泥混凝土工业 申应用对环境的影响 污泥中含有大量的有害物质 ,最主要的是重金属。解决重金属 污染问题是污泥在水泥混凝土工业中应用的关键。由于水泥高碱 度的氢氧基,可将重金属转变成氢氧化物等低溶解性物质,从而将 重金属截留,其主要原理可归纳为凝硬反应与水合反应两种。飞灰 中的 SiO,A120 与水泥 中 Ca(OH)发生凝硬反应 ,生成 晶体状 的钙铝盐类 (c—A—H)以及钙硅胶体(c—s—H),以填充水泥凝固时 的微 、孑L隙,提高固结体强度和耐久性,同时降低固结体的透水性 , 反应形成的硅酸钙 、铝酸钙等水合物胶体,随时间逐渐硬化最终形 成结晶状态 ,将污泥的重金属离子包覆于结晶相中,形成稳定结构 同时达到固结体的最终强度 。由于水泥的这种固结作用,虽然污泥 中含有一定量的重金属等有害物质 ,但可使固结体重金属浸出量 小于国家标准,而且随着时间的延长 ,重金属浸出趋势将变小 。 2 污泥在水泥混凝 土工业 中的应用途径 2.1 用污泥 制掺 合料 2.1.1 可行性分析 对于 SiO+A1O,含量较高的污泥,可以考虑用来烧制绿色
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