资源化新途径｜河道淤泥制备高强免烧陶粒

近年来，河道治理力度不断加大。如何妥善处置体量庞大的河道淤泥，也成为了环保行业重点关注和研究的内容。在众多对河道淤泥的处置与资源化方式中，利用河道淤泥制备免烧结陶粒成为技术创新开发领域的一支新贵。相较于因生产成本高、环境污染大而逐渐被废止的烧结砖和烧结陶粒制备工艺，免烧结陶粒的前景更加美好。

陶粒

陶粒，即陶质颗粒。外壳坚硬，呈陶质或釉质。它不仅赋予陶粒较高的强度，还具有隔水保气的作用。陶粒的颜色和形状因原料和工艺不同而各异。大部分陶粒呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒呈不规则碎石状。陶粒的粒径一般为5-20mm，最大可达25mm。陶粒的性能特点其实是非常优越的，主要包括：陶粒表面光滑，内部呈现蜂窝状，密度小，导热率低，强度高，内部多孔，形态、成分较均一，且具有一定强度和坚固性，因此具有质量轻、耐腐蚀、抗冻、减震等优良性能。传统工业中，陶粒需要在回转窑中通过高温烧结或烧胀制备，制备过程不仅耗费大量能源，同时还会向空气排放二氧化硫等有毒有害气体。

同济大学材料科学与工程学院以水热固化技术为基础，开发出淤泥基免烧陶粒制备技术。制备过程采用水热体系，不需要高温烧结，先将淤泥深度脱水，泥饼破碎后加入合适的添加剂，预湿均化后造粒成球，再入釜反应，就能将河道淤泥制备成具有高强度的陶粒。若在免烧陶粒中加入一定量的生物炭，更可以使其具有良好的生物亲和性，用于河道、植物种植时，可有效地吸附降解氨氮化合物，有利于动植物的生长。

利用水热固化技术将淤泥基制备高强陶粒的具体工艺流程如下：

利用河道淤泥制备免烧结陶粒的优势很多，具体包括：

1、淤泥利用率高。利用率可达80%以上。

2、产品性能优异。根据陶粒的不同应用，可以调控其密度、强度等，产品性能优异。

3、产品应用范围广。不仅可以作为骨料掺入混凝土中，还可用于管道保温、炉体保温隔热、保冷隔热和隔音吸声等其他建筑材料；亦可用作农业和园林中的无土基床材料及滤水材料。

4、生产过程节能环保。传统陶粒需要在1200℃下烧制而成，能耗高且生产周期长；而水热免烧陶粒制成温度低（＜200℃）、生产周期短（＜9h），低环境负荷，节能环保。

5、生物亲和性好，易附着微生物，用于护岸工程填料时，可有效降低水体中的COD和氨氮。（下附某实验项目的COD与氨氮浓度统计表）

在河道淤泥资源化利用的领域，希望水热固化制备高强免烧陶粒的技术能得到更多的应用，为市场和社会带来更深影响。