水廠污泥是在一系列水處理工藝中從污水 中分離出來的生物固體。其無機(jī)成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3為主,類似粘土的主要成分。據(jù)福航公司李聯(lián)盟介紹，燒制陶粒時(shí),原料的化學(xué)成分是致陶粒膨脹的主要因素。按其作用可分為3類:其一是成陶成分,有SiO2、Al2O3及Fe2O3,在原料中占3/4;其二是起助熔作用的熔劑氧化物,有Na2O、K2O、FeO、MgO等;其三是發(fā)氣物,在物料高溫時(shí)產(chǎn)生氣體,如H2O、O2、CO2、CO、H2等。經(jīng)過上百件樣的試燒,不添加助脹劑的原料化學(xué)成分多在以下范圍(%):SiO2:48～68、Al2O3:12～18、Fe2O3:5～10、K2O+Na2O:2.5～7.0。原料的化學(xué)成分如能控制在上述 范圍內(nèi),多數(shù)料球都能燒脹。學(xué)者Riley在研究粘 土陶粒燒脹性時(shí)[8],發(fā)現(xiàn)在某溫度范圍內(nèi),當(dāng)所用陶粒原料的化學(xué)成分處于某一范圍時(shí),所得陶粒均具有良好的燒脹性。據(jù)此,他提出了用三元法表示原料化學(xué)成分的Riley三角形,并具體圈定形成適宜粘度的原料化學(xué)成分范圍%如圖2表示:適宜粘度的原料化學(xué)成分范圍為SiO2:53%～79%,Al2O3:10%～25%,Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等熔劑之和13%～26%[9]。

2.2經(jīng)濟(jì)效益

以輕質(zhì)陶粒代替礫石制成的超輕陶粒混凝土小型空心砌塊和隔墻板是性能優(yōu)良的新型墻體材料,在建筑行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)測(cè)算,陶粒混凝土應(yīng)用于高層建筑,可以減輕建筑物自重30%,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度20%,降低造價(jià)10%。云南省設(shè)計(jì)院曾對(duì)21M跨度的小型網(wǎng)架作過結(jié)構(gòu)費(fèi)用對(duì)比分析。當(dāng)采用陶粒輕混凝土屋面板時(shí)網(wǎng)架自重比普通鋼筋混凝土材料減輕了1.78kg/m3,按網(wǎng)架造價(jià)5000元/t計(jì)算可減少網(wǎng)架結(jié)構(gòu)費(fèi)用8.9元/m3。工程應(yīng)用結(jié)果表明,超輕陶粒應(yīng)用于屋面其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較佳[10]。

2.3環(huán)境效益

以污水廠污泥制成輕質(zhì)陶粒,變廢為寶,將大大減輕日益嚴(yán)峻的污泥處理問題。福航公司李聯(lián)盟介紹，在處理過程中,大量病原菌被高溫殺死,且重金屬固結(jié)在陶粒中,消除了污泥農(nóng)用過程中,重金屬?gòu)霓r(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入食物鏈,*終進(jìn)入人體,并在人體內(nèi)富集的問題,避免了二次污染的產(chǎn)生,真正體現(xiàn)了固體廢物處理的無害化、減量化、資源化原則,環(huán)境效益顯著。