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。