基于污泥制備特種陶瓷材料的可行性分析

劉 旭，劉運坤，丁 園

(南昌航空大學環境與化學工程學院，江西 南昌330063)

0 前言

據《中國城市建設統計年鑒》數據顯示，2011年全國污泥產量近1 400萬t，且這個數據還將逐年增加。如何妥善處置這些數量日益龐大、高度集中的有機固體廢棄物，一直是全社會關注的問題。污泥中含有與粘土類似的硅酸鹽成分，在一定條件下可替代部分粘土生產燒結磚和陶粒等建筑材料，這無疑為污泥找到了一個新的出路［1～3］。但由于燒結溫度高(一般超過1 000℃)［4，5］，屬高能耗生產，與節能減排的大趨勢是格格不入的。

特種陶瓷(化學鍵合陶瓷)材料一般由膠凝材料、填充材料和激發劑等經過活化、復合和強化等過程制備而成，其衍生制品還能涵蓋大量的建筑材料，因此在國民經濟領域具有廣闊的應用前景［6］。大量的研究結果表明［6～9］，上述3個組成要素都可以從不同性質的固體廢棄物(如粉煤灰、礦渣、赤泥等)中獲得，且復合過程一般在低于200℃的條件下完成。但利用污泥作為膠凝材料制備特種陶瓷的研究卻鮮見報道。論文以南昌市某污水處理廠污泥為對象，探討其作為特種陶瓷材料的可行性。在此基礎上，分析城市污泥作為特種陶瓷制備的膠凝材料的活化條件。這對改善我國城市生態環境，完成“十二五”的節能減排目標有重要作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試污泥取自南昌地區某污水處理廠的脫水污泥傳送帶上的當日新鮮樣，每5 min采集1次、多次混合，污泥混合后，在陰涼處自然風干后，磨細，過100目尼龍篩，貯存備用。……