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城市污泥资源化制备建材技术研究

作　者: 杨斌
导　师: 杨家宽
学　校: 华中科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 污泥脱水性能比阻冷冻解冻调理剂污泥蒸压砖烧结砖
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 446次
引　用: 3次
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内容摘要

本论文的重点也是就是如何实现污泥的脱水和建材资源化,并充分利用一些工业固废(如粉煤灰和生石灰)作为污泥脱水添加剂和制备建材的原料,实现将污泥脱水和资源化的有效结合,这样既降低了成本,又达到了以废治废、废物利用的目的。考虑到剩余污泥的利用方式,对从污水厂刚取回的剩余浓缩污泥基本特性进行研究,包括含水率、脱水性能(比阻)、挥发分、烧失量、无机化学成分、矿物晶相组成、重金属成分及其含量、以及热值等。针对污泥处理过程中的关键难题,着重在改善污泥脱水性能方面进行了大量实验,分别采用粉煤灰、生石灰做调理剂进行污泥脱水实验。结果表明,两者对污泥脱水性能都有不同程度的改善,其中生石灰对污泥脱水性能的改善效果较好。随后进行了两者的联合投加实验,得到最实用的调理剂,进一步通过实验得到最佳配合比。通过冷冻解冻处理,污泥的脱水性能得到进一步的改善。结果表明:粉煤灰、生石灰作为调理剂,按一定比例,混合污泥经过冷冻解冻处理后,能使污泥的比阻从10~9s~2/g降低到10~6s~2/g数量级,极大改善污泥脱水性能,经过真空抽滤脱水后,污泥含水率可由原来的83.41%降低到混合料脱水后的50%左右。生石灰、粉煤灰作为调理剂,较一般的高分子有机物絮凝剂处理成本低很多。经过脱水处理后的污泥泥饼,在掺入其它制备建材原料的情况下,采用蒸压砖和烧结砖工艺进行制备建材实验研究,经过全面试验和正交实验,综合比较建材各方面性能,结果表明:将前面调质方案进行真空抽滤后得到的污泥泥饼与石硝,生石灰,粉煤灰,水泥等按比例混合后,控制好含水率,利用混合料制备蒸压砖,砖的抗压强度可达到12.2MPa,抗折强度可达到2.5Mpa,可以达到蒸压灰砂砖(GB11945-1999)的强度要求,通过经济分析发现:单块砖的成本可以控制在0.18元以内。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 课题研究目的及意义  9-10
  1.3 污泥的性质  10
  1.4 污泥常规处理方法  10-12
  1.5 国内外污泥处理、处置发展概况  12-14
  1.6 实验方案设计  14-17
2 污泥基本特性研究  17-24
  2.1 污泥含水率  17-18
  2.2 污泥挥发份  18-19
  2.3 污泥中重金属含量  19-21
  2.4 污泥热值  21-23
  2.5 本章小结  23-24
3 污泥脱水实验  24-40
  3.1 污泥脱水概述  24-29
  3.2 实验装置与方法  29-31
  3.3 脱水实验方案  31-32
  3.4 单独投加实验  32-35
  3.5 联合投加实验  35-37
  3.6 粉煤灰，生石灰和冷冻联合作用的正交实验  37-38
  3.7 优选配方的放大实验  38-39
  3.8 脱水机理分析  39
  3.9 污泥脱水实验总结  39-40
4 污泥制备建材初步探索  40-56
  4.1 原料特性分析  40-42
  4.2 目前污泥制取建筑材料研究情况概述  42-43
  4.3 利用污泥制备烧结砖实验研究  43-45
  4.4 非烧结技术概述  45-47
  4.5 利用污泥制备自然养护砖实验研究  47-50
  4.6 利用污泥制备蒸压砖实验研究  50-51
  4.7 抗冻性研究  51-52
  4.8 污泥脱水和制砖综合工艺研究  52-55
  4.9 污泥制备蒸压砖实验小结  55-56
5 设计工艺方案和工艺路线  56-59
  5.1 原料  56
  5.2 工艺路线  56-58
  5.3 投资估算  58-59
6 技术经济分析  59-61
  6.1 建设规模和建设期  59
  6.2 劳动定员  59
  6.3 工资总额  59
  6.4 成本估算  59-60
  6.5 利润分析  60-61
7 结论与建议  61-63
  7.1 结论  61-62
  7.2 建议  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录1 攻读学位期间发表论文目录  68

城市污泥资源化制备建材技术研究

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