随着工业经济的发展,工业废水及污泥的处理和资源再利用,正越来越受到整个人类社会的关注和重视。
为探索制革污泥的处理和处置,根据我厂多年来采用过的堆肥,填埋和制砌块等多种方法的比较和筛选,决定采用制革污泥的制砌块,并进行批量试验。
制革污泥制砌块试验设计计划分两步进行。一是试验污泥在砌块中的最佳用量;二是对污泥砖的使用进行跟踪。
一、污泥在砌块中的最佳用量试验:
(1)试验用材料:制革污泥(含水率60—70%),煤渣、石粉、粉煤灰、水泥等;
(2)试验工艺:参照照制砖厂“水泥、炉渣空心砌砖”生产工艺;
(3)试验砖材料尺寸:390×190×190mm;
(4)试验砖检测依据:
GB/T4111—1997《混凝土小型空心砌块试验方法》
DB/32/155—1996《水泥炉渣空心砌砖》;
GB7466—87;
(5)检测单位:南京市技术监督砖瓦产品质量检验站,南京大学。
试验分两次,共8个批样进行,其配比如表1:
含量 |
批量 |
| 1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
7# |
8# |
| 名称 |
污泥含量 |
5% |
10% |
15% |
20% |
5% |
10% |
5% |
10% |
| 水泥含量 |
13% |
13% |
13% |
13% |
13% |
13% |
23% |
23% |
每批样制砌块60块。物料经粉碎、混合、成型、保养一个月,再码堆存放一个月,而后进行各项物理性能检测和砌块中铬的洗出液检测。检测结果见表2
表2:
| 分类 |
批号 |
| 1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
7# |
8# |
| 污泥含量% / 水泥含量% |
5/13 |
10/13 |
15/13 |
20/13 |
5/13 |
10/13 |
5/23 |
10/23 |
| 外观尺寸偏差 |
合格 |
基本合格 |
不合格 |
不合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
合格 |
| 标号(五块平均值≥3.5Mpa) |
3.7 |
0.9 |
0.4 |
/ |
2.04 |
2.53 |
2.99 |
2.8 |
| 抗冻性(五块平均值≥2.8Mpa) |
2.9 |
0.7 |
0.3 |
/ |
2.51 |
2.4 |
2.69 |
2.67 |
| 抗渗性 mm |
Q级 |
/ |
/ |
/ |
Q级 |
Q级 |
Q级 |
Q级 |
| 砖浸出液铬浓度(mg/l) |
未检出 |
0.018 |
0.074 |
0.088 |
0.04 |
0.17 |
未检出 |
0.11 |
注:绝干制革污泥中铬含量23—32.6g/Kg
在第一次4个批样的试验中,污泥含水率越低,其粉碎过程中粉尘污染越大,气味也较大。污泥含量比例越大,混合物料的粘合性能越低,成型差,强度急剧降低。
针对第一次试验中发现的问题,在第二4个批样的试验中,调整了污泥含水率,减少了生产过程中的粉尘污染。污泥含量选择了两种比例,并作了加大水泥含量的对比试验,加强了物料搅拌混合和成型压实。第二次4个批样的污泥砌块表观和强度整体优于第一次,离标准值差距不大。
制革污泥对砌块的强度影响因素:第一是污泥所含比例大小。当污泥含量比例高于10%时,其强度就有急剧下降趋势。第二是污泥中所含油脂和其它有机物多少。油脂直接影响水泥的结合力,导致成型砌块整体强度下降,牛皮生产工艺中污泥含油脂量远低于猪皮生产的污泥含油脂量。第三是作为结合剂的水泥用量大小。水泥用量合理,对煤渣、石粉、污泥等的结合力就强,同时对污泥中的Cr+3有着较强的固化作用。经过试验,水泥用量在20—25%左右时,砌砖的强度较好。铬的固定也较为理想。砌块浸出液含铬量均小于0.17mg/l,可视同无二次污染。
二、对污泥砌块使用的跟踪:
为对污泥砌块的使用进行长期跟踪研究,我厂于1998年5月修建为了一座320平方米,檐高4.2米的钢架结构汽车修理房,墙体一半用污泥为4%的砌块,另一半是普通水泥炉渣砌块。经粉刷后污泥砌块墙体无异味,其它方面与普通砌块墙体没有差别。经过一年多的观察、对比,目前房屋情况良好。
三、结论:
制革污泥制砌块试验有制革厂、制砖厂、环保部门、检测部门、高等院校等多部门人员参与。从批量试验结果来看,制革污泥在常温下用水泥做结合剂成型。砌块的浸出液中含铬量,是很低的,可视同无二次污染。砌块的物理性能检测虽不合格,但检测结果离标准值较为接近。只要通过厌氧堆肥或高温干燥等方法,降低污泥中的油脂、有机物等含量,降解污泥中的部分臭味。适当提高砌块中的水泥比例,制革污泥是可以通过制砌块而得到综合利用。
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