污泥焚烧灰的低碳建材化利用技术.pdf

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1、污泥焚烧灰的低碳建材化利用技术污泥焚烧灰的低碳建材化利用技术20232023年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十三届）年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十三届）沈东升 博士浙江省固体废物处理与资源化重点实验室有色金属废弃物资源化浙江省工程研究中心浙江工商大学环境科学与工程学院2023.2.2604总结与展望总结与展望行业背景行业背景01污泥焚烧灰特性污泥焚烧灰特性02污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用03目 录目 录1 行业背景行业背景 我国污泥产量大，2020年污泥年产量突破6000万吨 污泥组分复杂，大量的有机质与有毒有害污染物共存715072007250730073

2、507400745075002014201520162017201820192020产生量（万吨）年份2014-2020年我国脱水污泥产生量数据来源：环保部、智研咨询整理1 行业背景行业背景到到2025年，城市污泥无害化处置率达到年，城市污泥无害化处置率达到90%以上以上到到2025年，全国新增污泥年，全国新增污泥(含水率含水率80%的湿污泥的湿污泥)无害化处置设施规模不少于无害化处置设施规模不少于2万吨万吨/日日干化焚烧好氧发酵常见污泥常见污泥处理处置方式处理处置方式优点：有机物有效降解、污泥干化，消毒杀菌稳定化处理缺点：污泥含水率高，环境影响大（臭气）优点：污泥体积减量突出缺点：能耗高，技

3、术装备要求高卫生填埋优点：操作简便成本低缺点：影响填埋渗滤液及气体形成，潜在环境风险深度脱水优点：含水率大大下降，减量化效果突出缺点：经济成本较高厌氧消化优点：污泥减量，减少温室气体排放缺点：有机质转化率低、污泥停留时间长，运行效益低1 行业背景行业背景污泥焚烧灰污泥焚烧灰1 行业背景行业背景 2022年7月国家密集发布关于大力推进全国公路网、城镇化重点工程等基础设施建设重大文件，充分说明基建投资在拉动经济复苏、保增长稳就业、服务国内统一大市场等方面的重要作用。1 行业背景行业背景 随着国家对建材原料管控越来越严格，二次资源替代天然建材原料的需求越来越迫切1 行业背景行业背景资源化污泥焚烧灰建

4、筑材料2 污泥焚烧灰特性污泥焚烧灰特性化学组成 物相组成物相组成 粒度分布粒度分布90%的颗粒粒度小于49.8 m含水率：0.16%表观密度：2.95 g/cm3热灼减率：2.62.8%比表面积：12.33731.2590 m2/g焚烧灰特性可满足沥青混合料填料的基本要求3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料 试件高温稳定性 试件抗劈裂性能 试件重金属释放潜能 制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料污泥焚烧灰污泥焚烧灰3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料

5、试件的稳定度的平均值为4649 次/mm，最小值为4053 次/mm 试件劈裂抗拉强度的平均值为8.42 Mpa，最小值为6.4 Mpa，优于普通沥青混合料 试件动稳定度、劈裂抗拉强度试件动稳定度、劈裂抗拉强度3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料 试件的重金属释放浓度在100年内都处于非常低的水平，有良好的环境耐受性与安全性能。重金属释放潜能重金属释放潜能重金属浸出浓度重金属浸出浓度试件淋溶试验结果试件淋溶试验结果 (mg/L)3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料制备污泥焚烧灰掺入型沥青混合料 沥青混合料

6、各项指标均满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）的规定范围，且消纳了沥青混合料总质量6%左右的污泥焚烧灰。优化配方优化配方污泥焚烧灰掺入型沥青混合料的较优配方污泥焚烧灰掺入型沥青混合料的较优配方3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备焚烧灰掺入型水泥稳定碎石基层材料制备焚烧灰掺入型水泥稳定碎石基层材料 粗细集料比例对试件性能的影响 污泥焚烧灰掺量对试件性能的影响 试件重金属释放潜能3 污泥焚烧灰的利用污泥焚烧灰的利用制备焚烧灰掺入型水泥稳定碎石基层材料制备焚烧灰掺入型水泥稳定碎石基层材料 试件的空隙率和抗压强度与焚烧灰掺量呈线性关系 粗细集料比例的影响粗细集料比例的影响试验配