本发明属于生化污泥综合利用技术领域，具体涉及一种生化污泥粒子表观性能参数的调控方法。
背景技术
生化污泥作为市政污水和工业废水处理过程中产生的一类固体废物，具有显著的环境二次污染性，对生化污泥处置及处理技术的研究工作一直以来是业内十分关注的课题。多年来，国内外对生化污泥的处置和利用技术进行了大量实验研究和生产实践工作，如陆地填埋、海洋投弃、土地利用、焚烧和建材化利用等，这些方法各有利弊。随着全世界范围内对生态环境保护意识的不断提高、无害化、稳定化和资源化处置固体废物已成为时代主旋律。生化污泥作为填料在建筑涂料等材料制备中加以利用，是生化污泥实现资源化利用的重要途径。同时，将含水率为70％～90％的污泥直接进行填料化利用，具有节能降耗的优势。在填料化利用生化污泥过程中，考虑到污泥粒子的粒径、比表面积等表观形态参数对目标材料性能的影响性，通过采用适当方法对原料污泥进行磨解处理，以制得具有适宜表观形态参数的污泥粒子，对于改善和提高生化污泥在目标材料制备中的应用效果具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种生化污泥粒子表观性能参数的调控方法，能够获得具有适宜表观形态参数的污泥粒子试料，具有改善和提高生化污泥在目标材料制备中的应用效果。
本发明所采用的技术方案是，一种生化污泥粒子表观性能参数的调控方法，具体按照如下步骤实施：
步骤1、在新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，混合均匀后装入密闭容器中，并进行冷藏备用；
步骤2、取冷藏的生化污泥置于pfi磨浆机中进行磨解处理，制得具有一定表观形态参数的生化污泥粒子。
本发明的特点还在于，
步骤1中，新鲜生化污泥的含水率为60％～80％。
步骤1中，所述次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的0.5％～1.5％。
步骤1中，冷藏的温度为0℃～8℃。
步骤2中，磨解处理的处理工艺参数为：
磨浆浓度10％～30％，磨浆压力为1.76kn/m，磨浆转子线速为5.8m/s～6.2m/s，磨浆转数为500r～3000r。
本发明的有益效果是，
本发明一种生化污泥粒子表观性能参数的调控方法，采用pfi磨浆机对一定含水率的湿态生化污泥进行磨解处理，可实现有效调控污泥粒子的表观性能参数，从而可制得具有适宜表观性能参数污泥试料，为其在涂料等产品制备中进行有效资源化利用创造条件；本发明的调控方法具有高效、节能及操作精确度高等优点。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
生化污泥粒子的表观性能参数如粒径大小使其材料化利用过程中一项十分重要的指标，对目标材料如建筑涂料、热塑复合材料等的质量性能有重要影响。针对湿态生化污泥在建材方面的资源化利用问题，对其表观性能参数的调控方法进行了实验研究。
本发明公开的一种生化污泥粒子表观性能参数的调控方法，具体按照如下步骤实施：
步骤1、在含水率为60％～80％的新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，混合均匀后装入密闭容器中，并进行0℃～8℃的冷藏备用；
其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的0.5％～1.5％，有效氯，是指含氯化合物(尤其作为消毒剂时)中氧化能力相当的氯量，可以定量地表示消毒效果，有效氯还可指含氯化合物中所含有的氧化态氯。
添加次氯酸钠可降低生化污泥的腐败性，有利于对生化污泥的表观性能参数进行调控操作，并作为后续资源化试料进行贮存。
步骤2、取冷藏的生化污泥置于pfi磨浆机中进行磨解处理，制得具有一定表观形态参数的生化污泥粒子。
其中，磨解处理的处理工艺参数为：
磨浆浓度10％～30％，磨浆压力为1.76kn/m，磨浆转子线速为5.8m/s～6.2m/s，磨浆转数为500r～3000r。
pfi磨浆机是一种用于纸浆打浆处理的装置，具有高效、节能和操作精确度高等特点。pfi磨浆机可将具有一定浓度的物料(如纸浆)置于具有齿轮结构的刀辊和平滑的打浆缸之间，在刀辊与打浆缸以不同的圆周速度旋转时产生的相对速差摩擦力和机械冲击力等作用下达到磨解物料(如打浆)的目的。
pfi磨浆机对生化污泥进行磨解时，磨浆转数对磨解效果的影响较大。生化污泥粒子的粒径(以表面积平均粒径和体积平均粒径表示)从磨浆开始至磨浆转数达到500转时呈快速下降趋势，之后随着磨浆转数的增加呈缓慢下降趋势；生化污泥粒子的比表面积从磨浆开始至磨浆转数达到2500转时呈快速上升趋势，之后随着磨浆转数的增加呈缓慢上升趋势。
采用pfi磨浆机对生化污泥进行磨解时，磨浆浓度对生化污泥磨解效果有较大影响，磨浆浓度越高，则磨解效果更加显著，也有利于降低磨浆能耗。
采用本发明的调控方法对新鲜污泥进行处理后，制得具有一定表观形态参数的生化污泥粒子，将该生化污泥粒子作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：0.6～1.0，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
实施例1：
在含水率为60％新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的0.5％混合均匀后装入密闭容器，在0℃下冷藏，作为原料备用；对生化污泥采用pfi磨浆机进行磨解处理，控制磨浆工艺条件为：磨浆浓度10％，磨浆压力1.76kn/m，磨浆转子线速5.8m/s，磨浆转数为500r。将磨解后的生化污泥作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：1.0，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
实施例2：
在含水率为65％新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的0.7％混合均匀后装入密闭容器，在0℃下冷藏，作为原料备用；对生化污泥采用pfi磨浆机进行磨解处理，控制磨浆工艺条件为：磨浆浓度15％，磨浆压力1.76kn/m，磨浆转子线速6.0m/s，磨浆转数为1000r。将磨解后的生化污泥作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：0.8，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
实施例3：
在含水率为70％新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的1.0％混合均匀后装入密闭容器，在5℃下冷藏，作为原料备用；对生化污泥采用pfi磨浆机进行磨解处理，控制磨浆工艺条件为：磨浆浓度20％，磨浆压力1.76kn/m，磨浆转子线速6.2m/s，磨浆转数为1500r。将磨解后的生化污泥作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：0.8，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
实施例4
在含水率为75％新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的1.2％混合均匀后装入密闭容器，在8℃下冷藏，作为原料备用；对生化污泥采用pfi磨浆机进行磨解处理，控制磨浆工艺条件为：磨浆浓度25％，磨浆压力1.76kn/m，磨浆转子线速6.2m/s，磨浆转数为1700r。将磨解后的生化污泥作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：0.6，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
实施例5
在含水率为80％新鲜生化污泥中加入次氯酸钠水溶液，其中，添加的次氯酸钠水溶液中有效氯质量占新鲜生化污泥干重的1.5％混合均匀后装入密闭容器，在8℃下冷藏，作为原料备用；对生化污泥采用pfi磨浆机进行磨解处理，控制磨浆工艺条件为：磨浆浓度30％，磨浆压力1.76kn/m，磨浆转子线速6.2m/s，磨浆转数为2000r。将磨解后的生化污泥作为填料与聚丙烯酸酯胶乳等一起制备涂料，控制颜基比为1.0：0.6，可制得主要性能符合国家标准要求的涂料产品。
对实施例1～5中制得涂料产品的性能进行测试，其结果如表1所示。
表1涂料性能
从表1中可看出，采用本发明的调控方法对生化污泥粒子进行表观性能的调控后，制得的污泥粒子的表观性能能够满足将其作为填料制备涂料产品的性能要求，使得制得的涂料产品主要性能符合国家标准要求。