污泥处置制陶粒的可行性及现状和发展方向

水泥浙江大东吴集团建设新材料有限公司成建跃郎剑雷方建华 2016-01-07

陶粒是一种优良的节能建材。随着国家对建筑节能要求进一步提高，陶粒及陶粒制品如陶粒加气砌块，陶粒墙板，陶粒混凝土，在节能建筑中已被大力推广使用。污泥是一种有害废弃物，处置不当将给环境造成重大危害。但污泥也是一种有利用价值的资源。目前污泥处置主要是填埋，深度脱水，热干化，焚烧等方法。但是这些方法都是没有把污泥彻底和资源化处置，并且处置过程不当，将给环境造成二次污染。本文主要讨论把污泥作为陶粒生产中辅材使用，以达到污泥处置资源化和降低陶粒生产成本和行业前景。

1 可行性

污泥目前主要来源于生活污水处理厂和工业企业污水处理厂。其成分80%左右为水份，20%为左右固型物。固形物成分50%左右为有机物，50%左右为无机物。有机物的化学成分因污水来源和处理方法不同比较复杂，由于含水高易腐烂发臭并伴生大量细菌菌体，但都有一定热值。无机物的化学成分主要为二氧化硅，三氧化二铝，三氧化二铁，氧化钠，氧化钙，氧化镁及重金属铜锌镍等。陶粒目前主要以页岩建筑弃土为原材料经1200度高温烧膨胀而成轻质骨料。是一种优良建筑节能材料。其化学成分主要为二氧化硅，三氧化二铝，氧化铁，氧化钠，氧化钙，氧化镁等。陶粒烧胀原理是原料球在1000度左右产生液相同时产生气体，使料球内部形成大量气孔，而这种气体主要是氧化铁和碳在高温下还原反应产生的二氧化碳气体。从以上分析污泥完全能用于陶粒特别超轻陶粒生产中辅助材料。选择合理工艺路线和设备，利用污泥中的水分来满足制球要求，利用污泥中有机质经高温碳化来满足陶粒发泡要求，利用污泥的热值降低能耗，利用1200度高温烧制过程把污泥中无机物和重金属固化在陶粒中。使污泥处置过程无害化资源化，变废为宝，同时降低陶粒的生产成本。所以说污泥处置制陶粒完全可行。

2 现状

据不完全统计目前江浙沪地区拥有陶粒生产企业约30家。共有直径1.5米窑型生产线约16条，直径2.0米窑型生产线约12条。直径2.5米窑型生产线13条，直径3.0米窑型生产线1条。设计年产能达200万立方米，2015年实际产量估计100-120万立方米左右。其中约40-50万立方米用于陶粒加气砌块生产，10万立方米用于轻质混凝土.轻集料混凝土砌块和陶粒墙板生产，其余用于建筑行业特别地下车库顶板上滤水层及屋面楼层保温垫层和绿化园林。从可行性分析中可看出污泥完全可作为陶粒生产中的一种辅助原材料。由于各地对污泥消纳处置都有一定经济补偿。如上海每吨300-500元，浙江宁波每吨200-300元，台州每吨150-250元，湖州每吨150-250元，江苏南京每吨250元左右。目前大部分陶粒生产企业都在使用或偿试污泥生产陶粒，并取得一定的经济和社会效益。生产工艺路线大致分两种，第一种以页岩为主要原材料，利用陶粒窑余热烘干页岩磨粉加污泥陈化制球烧制。典型生产企业如浙江大东吴集团建设新材料有限公司，台州方远建材科技有限公司。第二种以建筑弃土和山丘弃土为主要原材料，利用晒场凉晒主材和污泥，降低水分，经混炼陈化制球烧制。典型生产企业如江苏建华陶粒制品有限公司，江苏大自然陶粒有限公司，浙江德宏陶粒制品有限公司。第一种生产方法的优点是污泥处置量大，生产环境和产品质量可控。缺点是工艺比较复杂设备投入较大。第二种生产方法的优点是工艺简单设备投入少。缺点是污泥处置量靠天气好坏和晒场大小决定，生产环境和产品质量比较难控制。

3 发展方向

陶粒作为优良节能建筑原料其制品陶粒加气砌块陶粒墙板在节能建筑中因其具有良好保温隔热.高强.抗渗.抗开裂.隔音吸声等性能。已被广大用户和设计部门接受并设计使用。而陶粒应用于构件大板等混凝土制品中，在今后建筑一体化住宅产业化进程中能发挥更好作用，使建筑物更轻更保温隔热抗震等。据了解统计陶粒加气砌块生产企业浙江省已有九家，上海.江苏.湖南等多家。设计产能达80万立方米，2015年实际产销量在40-50万立方米。另据了解有不少企业正在筹建陶粒和陶粒加气砌块生产线。污泥主要来源于污水处理厂，随着人民生活水平的提高和对环境保护要求更严，各种废水处理厂和处理量会越来越多，产生的污泥量也会越来越多。而污泥处置特别是无害化资源化处置是行业一大难点。所以说大力发展陶粒及陶粒制品和污泥处置产业是有广阔空间，产业具有节能环保低碳特性，符合国家循环经济产业政策。是一个具有可持续发展节能环保低碳产业。

4 结束语

我国陶粒生产和应用从上世纪90年代起在国家有关部门和老一辈科技工作者企业家积极推动下有了快速发展，陶粒的品种和质量已接近和达到世界先进水平。但是由于投入少生产工艺装备简单落后，生产过程能耗高，生产环境脏乱差，生产成本高，给陶粒和陶粒制品的应用推广造成很大影响。所以建议国家有关部门加强对陶粒行业发展的支持。加强科研院所和企业合作，加大投入积极研发新技术新工艺新装备。做大做强产业，使产业成为主流行业，在环保行业和节能建筑行业中发挥他的主流作用。

编辑：陈宗勤

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