其次是原料的化學(xué)成分控制問(wèn)題，由于城市污泥其化學(xué)成分較復(fù)雜，易受外界各種影響因素的影響，從而易造成原料體系的化學(xué)成分不穩(wěn)定，不能穩(wěn)定提供燒結(jié)輕質(zhì)陶粒所需一定量的化學(xué)成分SiO2和Al2O3，而SiO2和Al2O3可在高溫下形成熔融態(tài)礦物，這是提供燒輕質(zhì)結(jié)陶粒強(qiáng)度的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，在本次發(fā)明原材料體系中，引入的濕基污泥質(zhì)量占比并不高，除去其中自由水和結(jié)合水的質(zhì)量比，剩余干基污泥約為9%-15%，因而對(duì)原料體系的成分影響并不大。陶粒規(guī)格有10-30mm,10-20mm,5-10mm,1-5mm，其中大于5mm的我們稱為輕質(zhì)陶粒，小于5mnm的我們稱之為陶砂。

輕質(zhì)陶粒,作為一種建筑用輕骨料,以其輕體、保溫、環(huán)保等特性受到了人們的極大重視。當(dāng)前我國(guó)輕質(zhì)陶粒主要以粘土陶粒為主,而粘土原料的來(lái)源絕大部分取自于耕地,不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

因此以污水廠的污泥為主要原料,加以一定量的輔料、外加劑,經(jīng)過(guò)脫碳和燒脹制成具有一定強(qiáng)度的輕質(zhì)陶粒,可以大量的消耗脫水污泥,不但處理成本大大低于焚燒法,而且可以避免污泥二次污染,尤其符合我國(guó)固廢處理的無(wú)害化、減量化和資源化原則將有廣闊的發(fā)展前景。除此之外，城市污泥處理量隨著這些年來(lái)城市建設(shè)的發(fā)展也是節(jié)節(jié)攀升，到2020年，我國(guó)的城市污泥排放量(干重)將達(dá)到6000萬(wàn)噸。

陶粒制備工藝路線 根據(jù)燒脹機(jī)理,可采用圖1所示的污泥生產(chǎn)工藝路線[7]。  污泥陶粒生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)圖制備的輕質(zhì)陶粒產(chǎn)品性能可依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輕骨料試驗(yàn)方法》(GB2842-81) 和中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《超輕陶粒和陶砂》 (JC487-92)來(lái)檢驗(yàn)。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。土輕質(zhì)陶粒燒脹性時(shí)[8],發(fā)現(xiàn)在某溫度范圍內(nèi),當(dāng)所用輕質(zhì)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。

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(wèn)題。福航公司李聯(lián)盟介紹，在處理過(guò)程中,大量病原菌被高溫殺掉,且重金屬固結(jié)在輕質(zhì)陶粒中,消除了污泥農(nóng)用過(guò)程中,重金屬?gòu)霓r(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入食物鏈,進(jìn)入人體,并在人體內(nèi)富集的問(wèn)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(wú)害化、減量化、資源化原則,環(huán)境效益顯著。這是由于湖泊底泥和脫水城市污泥中都含有較多的有機(jī)雜質(zhì)，其在該溫度左右會(huì)產(chǎn)生一定量的氣體，如若升溫速度過(guò)快會(huì)在成輕質(zhì)陶粒坯體出現(xiàn)裂紋甚至爆裂。