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成果簡介本技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的陶粒泡沫輕混凝土進(jìn)行了改進(jìn)， 獲得成本低廉， 環(huán)保效果好，保溫、 高強(qiáng)、 抗震的輕混凝土及輕混凝土墻板產(chǎn)品。上述輕混凝土加工成本同普通混凝土， 且加工和施工靈活， 可以直接澆注為建筑的輕混凝土構(gòu)件， 也可以在工廠加工為輕質(zhì)墻材的墻板和砌塊， 配以專門高性能保溫砂漿去建造自保溫和抗震建筑， 大幅度減輕地基的荷載。該輕混凝土采用我校首先提出的輕質(zhì)材料改性技術(shù)， 具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在結(jié)構(gòu)材料的自保溫、 抗震、 防火、 防水、 隔音， 以及大幅度降低住宅產(chǎn)業(yè)化的建造成本方面極具競爭力， 可使住宅產(chǎn)業(yè)化建筑的 PC 裝配件的搬運(yùn)成本降低 1/3以上。 該技術(shù)可以直接發(fā)展為高強(qiáng)輕混凝土制品， 如現(xiàn)澆輕混凝土、 輕混凝土砌塊、 圍護(hù)和分戶隔墻用的系列輕質(zhì)混凝土墻板， 用于建筑行業(yè)， 實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)。 另外該技術(shù)中的 ECC 技術(shù)還可以用于高性能干混砂漿， 污泥陶粒還可以作為污水處理用的生物膜濾料和人工濕地的填充床骨料。成熟程度和所需建設(shè)條件污泥陶粒的加工已經(jīng)完成豎爐和回轉(zhuǎn)窯燒成的中試生產(chǎn)， 六安和鎮(zhèn)江某陶粒加工企業(yè)已經(jīng)開始用回轉(zhuǎn)窯加工污泥燒脹陶粒。 用污泥陶粒原位發(fā)泡混凝土加工出的輕質(zhì)墻板已經(jīng)采用在住宅產(chǎn)業(yè)化的示范建筑上， 取得明顯的建筑節(jié)能降耗的效果。所需建設(shè)條件： 1） 附近有污水處理廠和電廠， 分別提供水處理剩余污泥（濕泥） 和粉煤灰粗渣作為加工污泥陶粒的主要原料； 2） 輕混凝土的加工手段同普通混凝土加工手段， 墻板的生產(chǎn)可以采用立模生產(chǎn)工藝和平模澆注生產(chǎn)工藝， 其中平模澆注生產(chǎn)工藝可以自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)， 上述兩個(gè)生產(chǎn)工藝設(shè)備目前已屬成熟生產(chǎn)工藝設(shè)備， 安工大提出的平模澆注生產(chǎn)工藝已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專利。完整生產(chǎn)工藝的主要投資設(shè)備有： 1） 攪泥設(shè)備； 2） 成球機(jī)； 3） 燒成設(shè)備（回轉(zhuǎn)窯或豎爐）； 4） 混凝土攪拌設(shè)備； 5） 墻板機(jī)（平模或立模）； 6） 養(yǎng)護(hù)設(shè)備。技術(shù)指標(biāo)污泥陶粒的技術(shù)指標(biāo)如下： 粒度 5-10mm； 筒壓強(qiáng)度 3-8MPa； 吸水率≤10%，重金屬溶出無害。墻 板 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ： 導(dǎo) 熱 系 數(shù) ≤0.1W/m· K ； 抗 壓 強(qiáng) 度 ≥5MPa ； 容 重≤800kg/cm3， 其余指標(biāo)滿足相關(guān)國標(biāo)要求。市場分析和應(yīng)用前景目前從建筑節(jié)能和節(jié)約土地的需要角度出發(fā)， 需要使用大量的輕質(zhì)建筑材料使建筑能滿足保溫指標(biāo)合格和使樓層加高需求， 同時(shí)多地區(qū)處于地震帶更需要輕質(zhì)、 高強(qiáng)、 整體性好的混凝土基建筑材料， 因此對(duì)作為輕質(zhì)建材的主要基礎(chǔ)材料輕骨料的依賴性越來越強(qiáng)。正在我國興起的住宅產(chǎn)業(yè)化和目前普遍采用的框架結(jié)構(gòu)建筑需要墻體在構(gòu)造時(shí)結(jié)合點(diǎn)少、 整體性好、 建造速度快， 因此圍護(hù)墻體、 分戶墻體、 各類隔墻開始大規(guī)模需要低成本高性能的組裝式輕質(zhì)墻板， 因此上述產(chǎn)品的市場需要是越來越大。本項(xiàng)目開發(fā)的輕質(zhì)骨料和輕質(zhì)墻板都是建立在用水處理污泥和粉煤灰粗渣兩種廢棄物作為主原料的基礎(chǔ)之上， 因此加工成本低廉、 加工過程具有顯著的環(huán)保效果， 因此污泥陶粒和污泥陶粒基輕質(zhì)墻板為具有很好市場前景的綠色建材產(chǎn)品， 尤其是在陶粒生產(chǎn)中直接采用濕污泥作為原料進(jìn)行陶粒坯體加工， 解決了目前污泥干化難的問題， 使整個(gè)污泥陶粒及輕質(zhì)墻板的加工成本比其他陶粒產(chǎn)品降低了 30%以上， 因此具有較好的市場前景。另外污泥陶粒還可以作為水處理用的濾料和各種人造濕地的填料。社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析建設(shè)一條年產(chǎn) 3 萬立方米污泥陶粒的生產(chǎn)線可以基本消納一個(gè)中等城市污水處理廠的水處理濕態(tài)剩余污泥的合理處置問題， 徹底根治了水處理污泥的二次污染， 具有極高的環(huán)保價(jià)值。 后續(xù)產(chǎn)品輕質(zhì)墻板使用后可以使墻體達(dá)到建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)， 且可以減輕地基的承載， 使建筑整體性好， 因此具有很強(qiáng)的抗震作用。 污泥陶粒及輕質(zhì)墻板可以同時(shí)解決污泥、 粉煤灰固廢的資源化問題、 消除其二次污染問題， 且后端產(chǎn)品的節(jié)能降耗和減少二氧化碳排放效果顯著， 抗震性能好， 因此社會(huì)效益極為顯著。知識(shí)產(chǎn)權(quán)及成果獲獎(jiǎng)情況（1） “水處理污泥陶粒的低能耗加工” 項(xiàng)目， 2011 年通過了省科技廳組織專家驗(yàn)收鑒定， 評(píng)定成績?yōu)閮?yōu)秀。（2）“水處理污泥資源化之陶粒產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)研究” 項(xiàng)目， 2013 年通過了省教育廳組織專家驗(yàn)收鑒定， 評(píng)定成績?yōu)閮?yōu)秀。（3）“水處理污泥陶粒的低能耗加工” 獲得了 2012 安徽省科技成果證書。（ 4） “ 一種用廢紙?jiān)旒埼勰嘀苽涮樟５姆椒ā保?發(fā)明專利， 專利號(hào)：ZL200810155372.6合作方式合作開發(fā)、 受托開發(fā)聯(lián)系方式材料科學(xué)與工程學(xué)院 樊傳剛電話： 0555-2311570； 手機(jī)： 13855578005； E-mail/ [email protected]。

本技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的陶粒泡沫輕混凝土進(jìn)行了改進(jìn)，獲得成本低廉，環(huán)保效果好，保溫、高強(qiáng)、抗震的輕混凝土及輕混凝土墻板產(chǎn)品。上述輕混凝土加工成本同普通混凝土，且加工和施工靈活，可以直接澆注為建筑的輕混凝土構(gòu)件，也可以在工廠加工為輕質(zhì)墻材的墻板和砌塊，配以專門高性能保溫砂漿去建造自保溫和抗震建筑，大幅度減輕地基的荷載。該輕混凝土采用我校首先提出的輕質(zhì)材料改性技術(shù)，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在結(jié)構(gòu)材料的自保溫、抗震、防火、防水、隔音，以及大幅度降低住宅產(chǎn)業(yè)化的建造成本方面極具競爭力，可使住宅產(chǎn)業(yè)化建筑的 PC 裝配件的搬運(yùn)成本降低 1/3以上。該技術(shù)可以直接發(fā)展為高強(qiáng)輕混凝土制品，如現(xiàn)澆輕混凝土、輕混凝土砌塊、圍護(hù)和分戶隔墻用的系列輕質(zhì)混凝土墻板，用于建筑行業(yè)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能70%以上的目標(biāo)。另外該技術(shù)中的 ECC 技術(shù)還可以用于高性能干混砂漿，污泥陶粒還可以作為污水處理用的生物膜濾料和人工濕地的填充床骨料。

鑒于城市污泥（包括市政污泥和工業(yè)污泥）有效、合理處置的必要性和緊迫性以及流化床焚燒技術(shù)的先進(jìn)性，在江蘇省建設(shè)廳和江蘇省科技廳的資助下，東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院開發(fā)了適合我國國情、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“城市污泥流化床焚燒技術(shù)”，本技術(shù)適用于市政污泥和工業(yè)污泥（包括化工污泥、造紙污泥等）的焚燒處理。目前，該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用，已成功用于上海石洞口污水處理廠(2004年10月)的城市污泥、上海泛亞潛力(1998年)、廣東東莞玖龍紙業(yè)有限公司(2003年)、江蘇無錫榮成紙業(yè)有限公司(2003年)的造紙污泥，成功實(shí)現(xiàn)了城市污泥流化床焚燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

項(xiàng)目概況 污水廠污泥的處理已經(jīng)成為一個(gè)難題，和處理垃圾一樣，大部分被填埋。由于城市污水的處理量越來越大（江陰市每天產(chǎn)生的污泥量達(dá)到900噸），不僅處理困難，而且污染環(huán)境。現(xiàn)階段，很多污水廠的處理被送到發(fā)電廠進(jìn)行焚燒，在一定程度上解決了污泥處理問題。但是由于污泥的含水量達(dá)到80%左右，因此，加入鍋爐的污泥量僅僅為20%，從而大大限制了污泥的處理量。實(shí)驗(yàn)證明，如果將污泥的含水量降低到30%，送入鍋爐的污泥量可以增加到50%。結(jié)果是：不僅增加了污泥處理量，而且解決燃煤減少排放，保護(hù)環(huán)境。 鍋爐排放的尾部煙氣的溫度達(dá)到120以上，有些熱電廠鍋爐的排煙溫度達(dá)到140℃。這些煙氣直接排放到大氣，造成大量熱損失。為了降低污泥的含水量，設(shè)計(jì)了一套用鍋爐排煙干化污泥的系統(tǒng)裝置，利用這部分排煙熱量來加熱污泥。 該系統(tǒng)裝置能夠使用鍋爐尾部煙氣余熱加熱在鍋爐中燃燒的污泥。經(jīng)過該系統(tǒng)裝置加熱后污泥的含水量小于30%，從而使加入鍋爐爐膛燃燒的污泥的含量增加，不僅節(jié)約能源、減少污染排放，而且不需要加熱爐。 本系統(tǒng)裝置在國內(nèi)還未有使用先例，各環(huán)保電站正積極尋求解決方案。主要特點(diǎn) 該裝置系統(tǒng)結(jié)合自動(dòng)控制過程，克服使用蒸汽加熱污泥的缺點(diǎn)，使用煙氣余熱加熱污泥。更為重要的是，不采用加熱爐床，采用污泥滾動(dòng)加熱法。不僅節(jié)約設(shè)備投資，而且節(jié)約處理空間。充分利用煙氣循環(huán)的特點(diǎn)，使用煙氣余熱，對(duì)污泥加熱。在污泥加熱過程中為了防止產(chǎn)生大量的臭氣，采用煙氣再循環(huán)，將加熱煙氣重新送回鍋爐燃燒，去除煙氣中的臭氣（有機(jī)物）。 技術(shù)指標(biāo)1. 使用鍋爐煙氣余熱加熱污泥；2. 降低污泥含水量從80%降低到30%左右；3. 去除加熱后煙氣的臭味，保護(hù)環(huán)境；4. 不采用加熱爐床，采用污泥滾動(dòng)加熱法；5. 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制過程。市場前景     各燃燒污泥發(fā)電廠為了增加污泥的燃燒量，都在積極尋求污泥加熱方法和裝置。而目前的主要加熱系統(tǒng)采用蒸汽加熱法，不僅耗能，而且裝置復(fù)雜，占地大。而本裝置采用煙氣余熱加熱，不僅節(jié)能環(huán)保，而且投資少，占地面積小等特點(diǎn)。目前國內(nèi)沒有使用煙氣加熱的裝置，具有很大的投資價(jià)值。

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，污泥的安全處理處置問題日益突出。不少城市污水污泥處置未達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的要求，存在二次污染問題，已經(jīng)成為污水處理的重要問題。 該技術(shù)充分利用鍋爐熱煙氣對(duì)污泥進(jìn)行加熱干化，處理后直接回送到爐膛進(jìn)行燃燒，回收了污泥中的熱量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污泥的最大減量化、高溫的環(huán)境徹底分解了二噁英等有害物質(zhì)，充分利用火電廠已有的污染物處理裝置，對(duì)污泥燃燒后的污染物實(shí)現(xiàn)了全部控制。

連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為目前國外成熟、先進(jìn)的生活污水深度處理技術(shù)，主要包括兩級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾過程。第一級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾為連續(xù)生物過濾，在此過程中污水通過附有生物膜的石英砂濾料時(shí)會(huì)發(fā)生生化反應(yīng)和部分物理吸附反應(yīng)，從而可以有效的去除污水中剩余的有機(jī)污染物和部分無機(jī)物質(zhì)。第二級(jí)連續(xù)反沖洗過濾為連續(xù)吸附過濾，主要是利用礦渣濾料的高比表面積和孔隙度對(duì)污水中有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行吸附去除。用于相關(guān)鋼鐵公司及電廠的生活污水深度處理回用工程項(xiàng)目。(1) 該技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行可靠，處理效果好，能保證出水水質(zhì)達(dá)到處理要求，處理后出水可作為生產(chǎn)補(bǔ)充水、廠區(qū)綠化等其他非飲用目的水源。(2) 該技術(shù)的一次性投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，少占土地，最大限度的節(jié)省電能。(3) 該技術(shù)為節(jié)能、高效的處理設(shè)備。(4) 該技術(shù)操作管理方便，能夠適應(yīng)一定的水質(zhì)、水量變化。項(xiàng)目的關(guān)鍵數(shù)據(jù)連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為鋼制一體化設(shè)備。外形尺寸：直徑為 2550mm，高為 5400mm。處理能力為 50m3/h，過濾面積為 50m2，濾速為 10m/h，砂量為 9.8m3，空壓級(jí)功率為 5.5kw。經(jīng)過兩級(jí)的連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾，可有效去除經(jīng)過活性污泥法處理后的生活污水中的80%~90%有機(jī)污染物和無機(jī)物。

本中心根據(jù)各種廢水的不同特征采取多種不同的方法進(jìn)行處理。到目前為止，本中心已經(jīng)開發(fā)出包括電鍍廢水、電廠沖灰水、酸洗廢水、醫(yī)院廢水等多種工業(yè)廢水處理工藝。電鍍廢水處理新技術(shù)在傳統(tǒng)絮凝方法基礎(chǔ)上經(jīng)過創(chuàng)新，開發(fā)新型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了在全堿性條件下處理含鉻、銅、鋅、鎳等重金屬以及含氰的混合電鍍廢水。該工藝可靠，設(shè)備品種規(guī)格齊全，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，抗腐蝕，操作簡單，維修方便，處理廢水效率高，費(fèi)用低，處理后的水質(zhì)優(yōu)于國家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。投放市場后，深受用戶歡迎。電廠灰水中含有大量細(xì)小的懸浮物，我們采用新型消能物化絮凝沉法是根據(jù)復(fù)合化學(xué)元素離子靜電荷吸引以及絡(luò)合聚集的原理，使灰水中的有機(jī)、無機(jī)懸浮物及各種有害物質(zhì)得到有效的去除。使灰水水質(zhì)回用或達(dá)標(biāo)排放。北京科計(jì)大學(xué)研究開發(fā)的裝有新型切線消能槽（旋流裝置）的導(dǎo)流斜管式沉降水處理系統(tǒng)，已獲得了國家專利。該技術(shù)采用多項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)設(shè)備，包括自動(dòng)攪拌刮泥機(jī)、自動(dòng)去浮機(jī)、豎流斜管倒流效能沉淀池等。改進(jìn)后的沉降系統(tǒng)具有水流取向合理，懸浮物去除率高，自動(dòng)刮泥，運(yùn)行維修簡單方便等特點(diǎn)。醫(yī)院廢水處理技術(shù)采用雙虹吸加藥裝置，可實(shí)現(xiàn)定量自動(dòng)加藥，在保證消毒殺菌的基礎(chǔ)上，降低了出水當(dāng)中的殘藥量，減輕了對(duì)環(huán)境的影響。設(shè)備工藝流程圖

本中心根據(jù)各種廢水的不同特征采取多種不同的方法進(jìn)行處理。到目前為止，本中心已經(jīng)開發(fā)出包括電鍍廢水、電廠沖灰水、酸洗廢水、醫(yī)院廢水等多種工業(yè)廢水處理工藝。電鍍廢水處理新技術(shù)在傳統(tǒng)絮凝方法基礎(chǔ)上經(jīng)過創(chuàng)新，開發(fā)新型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了在全堿性條件下處理含鉻、銅、鋅、鎳等重金屬以及含氰的混合電鍍廢水。該工藝可靠，設(shè)備品種規(guī)格齊全，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，抗腐蝕，操作簡單，維修方便，處理廢水效率高，費(fèi)用低，處理后的水質(zhì)優(yōu)于國家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。投放市場后，深受用戶歡迎。 電廠灰水中含有大量細(xì)小的懸浮物，我們采用新型消能物化絮凝沉法是根據(jù)復(fù)合化學(xué)元素離子靜電荷吸引以及絡(luò)合聚集的原理，使灰水中的有機(jī)、無機(jī)懸浮物及各種有害物質(zhì)得到有效的去除。使灰水水質(zhì)回用或達(dá)標(biāo)排放。北京科計(jì)大學(xué)研究開發(fā)的裝有新型切線消能槽（旋流裝置）的導(dǎo)流斜管式沉降水處理系統(tǒng)，已獲得了國家專利。該技術(shù)采用多項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)設(shè)備，包括自動(dòng)攪拌刮泥機(jī)、自動(dòng)去浮機(jī)、豎流斜管倒流效能沉淀池等。改進(jìn)后的沉降系統(tǒng)具有水流取向合理，懸浮物去除率高，自動(dòng)刮泥，運(yùn)行維修簡單方便等特點(diǎn)。 醫(yī)院廢水處理技術(shù)采用雙虹吸加藥裝置，可實(shí)現(xiàn)定量自動(dòng)加藥，在保證消毒殺菌的基礎(chǔ)上，降低了出水當(dāng)中的殘藥量，減輕了對(duì)環(huán)境的影響。設(shè)備工藝流程圖 應(yīng)用范圍：工業(yè)廢水包含面極廣，如大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、水泥廠、電廠、煤礦、煉油廠等，或者小型皮革廠、塑料廠、機(jī)械廠、鋼管廠等，都會(huì)產(chǎn)生各種各樣的工業(yè)廢水，其廢水都需要處理才能達(dá)標(biāo)排放。

連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為目前國外成熟、先進(jìn)的生活污水深度處理技術(shù)，主要包括兩級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾過程。第一級(jí)連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾為連續(xù)生物過濾，在此過程中污水通過附有生物膜的石英砂濾料時(shí)會(huì)發(fā)生生化反應(yīng)和部分物理吸附反應(yīng)，從而可以有效的去除污水中剩余的有機(jī)污染物和部分無機(jī)物質(zhì)。第二級(jí)連續(xù)反沖洗過濾為連續(xù)吸附過濾，主要是利用礦渣濾料的高比表面積和孔隙度對(duì)污水中有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行吸附去除。用于相關(guān)鋼鐵公司及電廠的生活污水深度處理回用工程項(xiàng)目。 (1) 該技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行可靠，處理效果好，能保證出水水質(zhì)達(dá)到處理要求，處理后出水可作為生產(chǎn)補(bǔ)充水、廠區(qū)綠化等其他非飲用目的水源。 (2) 該技術(shù)的一次性投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，少占土地，最大限度的節(jié)省電能。 (3) 該技術(shù)為節(jié)能、高效的處理設(shè)備。 (4) 該技術(shù)操作管理方便，能夠適應(yīng)一定的水質(zhì)、水量變化。 項(xiàng)目的關(guān)鍵數(shù)據(jù) 連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔為鋼制一體化設(shè)備。外形尺寸：直徑為2550mm，高為5400mm。處理能力為50m3/h，過濾面積為50m2，濾速為10m/h，砂量為9.8m3，空壓級(jí)功率為5.5kw。經(jīng)過兩級(jí)的連續(xù)自動(dòng)反沖洗過濾，可有效去除經(jīng)過活性污泥法處理后的生活污水中的80%~90%有機(jī)污染物和無機(jī)物。應(yīng)用范圍：連續(xù)自動(dòng)反沖洗濾塔適用于生活污水深度處理回用工程，尤其適合于大型的鋼鐵企業(yè)及電廠的生活污水深度處理回用工程的應(yīng)用。

南京大學(xué)根據(jù)有毒有機(jī)物的理化性質(zhì)合成出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及合適化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理孔結(jié)構(gòu)的特種吸附樹脂，主要用于廢水中有機(jī)物的富集、分離及資源化。現(xiàn)主要有四大類系列吸附樹脂，即針對(duì)含高水溶性、難降解的有機(jī)化合物的廢水，通過對(duì)大孔吸附樹脂及超高交聯(lián)吸附樹脂的化學(xué)修飾，開發(fā)胺基等基團(tuán)修飾的復(fù)合功能吸附樹脂；針對(duì)有機(jī)物分子大小的不同合成了不同孔徑大小、窄分布的中孔吸附樹脂，實(shí)現(xiàn)廢水中分子不同大小有機(jī)毒物的選擇性吸附分離；針對(duì)含高水溶性芳香磺酸類化合物的廢水，開發(fā)高比表面積的大孔丙烯酸酯類吸附樹脂；針對(duì)含水溶性較