论文题目: 城市污水厂污泥资源化利用研究——污泥陶粒的研制及其应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 环境工程
作者: 张云峰
导师: 李玉林
关键词: 城市生活污泥,陶粒,资源化
文献来源: 福州大学
发表年度: 2005
论文摘要: 城市污水厂污泥是城市化进程中产生的固体废弃物,这些城市固体废弃物的处理处置是一个必须尽快解决的问题。目前我国城市污水厂污泥的处理处置方式主要以填埋、焚烧、堆肥为主,这些处理处置方式存在着一系列问题。因此,开辟一条新的污泥资源化利用途径显得尤为重要。 本文对福州市洋里污水处理厂脱水污泥的主要化学成分、热力学性质进行分析,结果表明城市生活污泥中的主要化学成分与粘土类原料比较接近,这为城市污水厂污泥制备陶粒提供了有力的依据。综合考虑原料的化学组成及烧制陶粒对原料化学组成的要求,本文采用污泥、闽清高岭土、闽清黑粘土和福州榕屏化工厂含铬废渣作为烧制陶粒的原料。通过配方均匀设计试验获得陶粒性能指标与原料配比的函数关系,并确定了烧制污泥陶粒的最佳配方,即高岭土:污泥:黑粘土:铬渣=52:26:15:7。通过正交设计等试验方法获得最佳的烧成工艺参数为:干燥温度:120℃,干燥时间:2h; 预热温度:500℃,预热时间:30min; 焙烧温度为1255℃,焙烧15min后均匀降温焙烧5min至1235℃。以最佳原料配比和工艺参数烧制出的陶粒,其筒压强度4.9Mpa、吸水率仅为2.6%、堆积密度为676kg/m3,与同类产品相比具有一定的优势。以自制陶粒作为轻粗集料配制轻集料混凝土,通过调整水灰比、砂率、粉煤灰掺量,可以配制出强度等级满足CL30强度要求,干表观密度<1700kg/m3的轻集料混凝土。与普通混凝土相比,结构质量减轻25%左右,可以用于工业和民用建筑,具有很好的经济效益和应用前景。
论文目录:
第一章 引言
1.1 污泥的产生及危害
1.2 污泥处理处置和资源化利用现状与进展
1.2.1 传统污泥处置方式及存在问题
1.2.1.1 土地填埋
1.2.1.2 焚烧
1.2.1.3 海洋排放
1.2.1.4 土地利用
1.2.2 污泥资源化利用现状与发展
1.2.2.1 污泥堆肥土地利用
1.2.2.2 污泥能源化利用
1.2.2.3 污泥的材料化利用
1.2.2.4 污泥的其它资源化利用
1.3 课题背景和目的意义
1.4 课题研究内容与方法
第二章 陶粒烧成工艺学基础
2.1 原料化学成分对陶粒烧胀的影响
2.1.1 原料中主要化学成分在陶粒烧成过程中的作用
2.1.2 原料化学组成对陶粒膨胀性能的影响
2.3 陶粒烧胀机理
2.3.1 坯体在烧成过程中的物理化学变化
2.3.2 陶粒的膨胀机理
2.3.3 陶粒的膨胀模式
2.4 影响陶粒强度及吸水率的因素
2.4.1 显微结构与强度和吸水率的关系
2.4.1.1 气孔率与孔结构
2.4.1.2 晶相的数量与形貌
2.4.2 工艺因素与强度和吸水率的关系
2.5 小结
第三章 污泥陶粒的研制
3.1 试验设备
3.2 试验原料
3.3 试验方法
3.4 污泥陶粒配方试验研究
3.4.1 污泥陶粒配方试验方案设计
3.4.1.1 配方均匀设计原理
3.4.1.2 污泥陶粒配方均匀设计
3.4.2 试验工艺流程
3.4.3 试验工艺条件
3.4.4 试验结果与分析
3.4.4.1 回归方程的建立
3.4.4.2 验证试验
3.4.4.3 最佳配方的确定
3.5 污泥陶粒烧成工艺参数的优化研究
3.5.1 正交试验设计
3.5.2 试验结果与分析
3.6 焙烧温度与时间的再优化研究
3.6.1 理论依据
3.6.2 试验方案
3.6.3 试验结果与分析
3.7 产品性能检测与分析
3.7.1 陶粒的结构分析
3.7.1.1 宏观结构
3.7.1.2 微观结构
3.7.2 陶粒中重金属含量分析
3.8 小结
第四章 污泥陶粒应用研究-轻集料混凝土的制备
4.1 试验设备
4.2 试验材料与方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 实验方法
4.3 影响轻集料混凝土强度的主要因素
4.3.1 轻集料混凝土的强度影响规律
4.3.2 影响轻集料混凝土强度的主要因素
4.3.2.1 陶粒品种
4.3.2.2 水灰比
4.3.2.3 砂率
4.3.2.4 粉煤灰掺量
4.4 小结
第五章 城市污水厂污泥制备陶粒的效益分析
5.1 循环经济与资源化
5.2 经济效益分析
5.3 环境效益分析
5.4 社会效益分析
第六章 结论
参考文献
致 谢
个人简历及在学期间发表的论文
发布时间: 2005-03-30
参考文献
- [1].净水污泥制备除磷基质及其性能研究[D]. 于胜楠.苏州科技大学2017
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