以固體廢棄物為主要原料,加入一定量的膠結(jié)料和水,經(jīng)加工成球,燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成,粒徑在5㎜以上的輕粗集料,簡稱粉煤灰陶粒。
陶粒按強(qiáng)度分為高強(qiáng)陶粒和普通陶粒。
(1)高強(qiáng)陶粒
根據(jù)(輕集料及其試驗(yàn)方法)GB/T 17431.1-1998新標(biāo)準(zhǔn),高強(qiáng)陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。其技術(shù)要求除密度等級(jí)、筒壓強(qiáng)度、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、吸水率有特定指標(biāo)外,其他指標(biāo)(顆粒級(jí)配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等)與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒時(shí)產(chǎn)量較低,耗能較大,附加值高,銷售價(jià)格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強(qiáng)陶粒配制高標(biāo)號(hào)及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土均質(zhì)。
陶粒除了具有多孔、輕重、表面強(qiáng)度高等物理性能外,在生產(chǎn)過程中還使其具有了一定的活性物質(zhì),因而已開始用于與日常生活有關(guān)的飲水、洗浴等方面來,如過放在飲水機(jī)中過濾飲用水、放在淋浴花灑的手柄中增加水的活性等等。
輕質(zhì)陶粒,就是陶質(zhì)的顆粒。由于陶粒具有輕質(zhì)性,所以也稱之為輕質(zhì)陶粒砂。輕質(zhì)陶粒采用粘土或粉煤灰、生物污泥為主要原料,通過高溫焙燒,膨化而成,輕質(zhì)陶粒作為一種輕集料,具有密度小、強(qiáng)度高、吸水率大、保溫、隔熱、耐火、抗震等特點(diǎn),用途廣泛,可以取代普通砂石配制輕集料混凝土,用作水處理濾料、吸附劑、透水路面材料,還可以用作農(nóng)業(yè)、園林中無土栽培的培養(yǎng)基,以及橋面板、空心砌塊等建材原料。
粉煤灰是煤粉經(jīng)低溫熄滅后構(gòu)成的一種似火山灰質(zhì)夾雜。它是熄滅煤的發(fā)電廠將煤磨成100微米以下的煤粉,用預(yù)熱氣氛噴入爐膛成懸浮形態(tài)熄滅,發(fā)生稠濁有少量不燃物的低溫?zé)煔猓?jīng)集塵安裝捕集就獲得了粉煤灰。粉煤灰的化學(xué)構(gòu)成與粘土質(zhì)類似,次要身分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐,其中90%以上為濕排灰,活性較干灰低,且費(fèi)水費(fèi)電,污染環(huán)境,而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害。在粉煤灰樣品中檢測出20多種對(duì)環(huán)境和人體有害的物質(zhì),其中包括可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損傷、出生缺陷甚至癌癥的重金屬。火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍,在現(xiàn)在提出和諧社會(huì),循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中,我們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響,對(duì)能源的影響,雖然現(xiàn)在在中國已有部分核電機(jī)組,但火電仍電力的大部分市場,近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展,全國上了許多火電廠,但火電技術(shù)不斷提高發(fā)展,才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。本著經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度越高,火電廠越密集;煤炭資源越豐富,火電廠越密集的原則,火電廠主要集中在華東、華南、東北、華北、貴州。近年來,我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,發(fā)電能力年增長率為7.3%,電力工業(yè)的迅速發(fā)展,帶來了粉煤灰排放量的急劇增加,燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加,1995年粉煤灰排放量達(dá)1.25億噸,2000年約為1.5億噸,到2010年將達(dá)到3億噸,給我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及生態(tài)環(huán)境造成的壓力。
城市污泥是指城市污水處理廠在處理污水過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì),這種污泥含水量高、易腐爛,有強(qiáng)烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物及重金屬,如不加以妥善處理,任意排放,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,直接危害人類身體。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市的建設(shè)也越來越快,而隨著城市人口的激增,長期以來,由于種種原因,人們忽視了污泥的存在。近年來,隨著我國城市污水處理力度和污水處理設(shè)施建設(shè)的加快,城市污水處理率不斷提高,污泥的處理處置問題日益顯現(xiàn)出來。如何處理生物污泥一直是自來水公司的難題,傳統(tǒng)的處理方法主要有填埋、焚燒、農(nóng)田林地利用、投海等幾種方法,這幾種方法各有優(yōu)劣,而隨著陶粒砂工藝技術(shù)的推廣,污泥再利用反而成為節(jié)能、環(huán)保、綠色、的代名詞。每年排放污泥量(干重)約130萬噸,且每年仍在以10%左右的幅度增長。隨著這些污水廠運(yùn)行效率逐漸提高和新的污水廠逐步建成,我國城市污泥的每年排放量(干重)估計(jì)終將達(dá)到840萬噸左右,占我國年總固體廢棄物排放量的3.2%。以生物污泥為主要原材料,采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒,稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節(jié)省黏土,又保護(hù)農(nóng)田,也起到了一定的環(huán)保作用。生物污泥陶粒廣泛應(yīng)用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門。陶粒因其材質(zhì)輕,比表面積大,吸附懸浮能力強(qiáng),并具有耐磨,耐沖刷,微孔多,截污能力強(qiáng),化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)陶粒砂濾料是水廠、濾池和煉油廠濾油池較理想的過濾材料。產(chǎn)品不含對(duì)人體有害的金屬離子及有毒有害雜質(zhì)。還能處理可生化的有機(jī)工業(yè)廢水、工業(yè)雜排水、微污染水源等,完全可以在水處理中取代石英砂、無煙煤等用作過濾介質(zhì)。陶??芍貜?fù)使用,后廢棄時(shí)可填埋,因其本身材質(zhì),填埋之后又可形成新的土壤和頁層,不會(huì)破壞環(huán)境,是一種優(yōu)良的綠色過濾材料,既環(huán)保又節(jié)能。
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