近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，城市污水廠的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，污水處理程度逐步提高，好氧污水處理技術(shù)由于啟動(dòng)時(shí)間短，普遍適用于中低濃度的有機(jī)廢水而廣泛應(yīng)用，好氧污水處理技術(shù)帶來(lái)最大的特征便是剩余污泥的產(chǎn)量也逐漸增加。對(duì)污泥處置方式，傳統(tǒng)的方法為污泥填埋、污泥農(nóng)用和污泥焚燒。污泥填埋后會(huì)造成一定的環(huán)境問(wèn)題。為了滿足固體廢物處理的“無(wú)害化”、“減量化”、“資源化”的三化原則，構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)，污泥資源化是污泥處置的最終出路。污泥資源化利用研究的熱點(diǎn)便是污泥無(wú)害化建材技術(shù)，既可解決污泥對(duì)環(huán)境造成的不利影響，也可解決污泥的占地問(wèn)題，又可變廢為寶，更符合生態(tài)性的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

一、污泥無(wú)害化建材—污泥磚

1.污泥制磚工藝介紹

污泥制磚是指將污泥經(jīng)過(guò)一定處理篩選后，與其他原料或是外加劑混合，加壓成型，焙燒后制得污泥磚。污泥制磚有兩種方法，一種是干化的污泥直接用來(lái)制磚，另一種方法是利用污泥焚燒灰制磚。各種制磚生產(chǎn)工藝基本相同，原料配制一制坯一干燥一焙燒一成品。

干化污泥直接制磚是將污泥用人工烘干的方法來(lái)晾干或者是室外自然晾干，干化后進(jìn)行一些磨細(xì)處理，再和其他原料混合起來(lái)，之后加壓成型，再經(jīng)焙燒后制成污泥磚。工藝要點(diǎn)要控制污泥摻量約為10%-20%，當(dāng)污泥摻量高于30%時(shí)，此種污泥磚抗壓強(qiáng)度己不能達(dá)到磚的性能標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槲勰嘀械挠袡C(jī)質(zhì)會(huì)大大降低磚的力學(xué)性能。

第二種方法為焚燒污泥灰制磚。在歐洲，最常用的污泥處理方法是污泥焚燒法，由此產(chǎn)生了許多的污泥焚燒灰，因此污泥焚燒灰的資源化被充分的利用，研究的途徑也更為廣泛，制磚粘土的化學(xué)成分與焚燒后的污泥灰的化學(xué)成分很相近。

污泥灰通常以黏土作為外加劑，其中污泥灰的摻量最高可以達(dá)到50%，磚的綜合性能好，該工藝流程的要點(diǎn)是在焚燒過(guò)程中需要強(qiáng)壓力，當(dāng)采用100%的污泥焚燒灰制磚，成型壓力要達(dá)到90MPa以上。

2.污泥制磚可行性分析評(píng)價(jià)

城市污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)具有一定的熱值，過(guò)程中所需的熱量可用高溫焙燒，有效的減少了能源消耗的問(wèn)題，有利于經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。根據(jù)廢棄物處理“三化”原則以及產(chǎn)業(yè)化的要求，既沒(méi)有毀田挖土制磚，也節(jié)約了占用耕田資源的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式也符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的政策，有效的降低資源消耗減少環(huán)境的污染，因此環(huán)境評(píng)估上是可行的。

在技術(shù)上，利用污泥制磚和建筑材料的原料是有范圍要求的，有的單一使用污泥制磚不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以需要與添加劑配合使用才能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。另外污泥具有化學(xué)不穩(wěn)定性，在一定范圍內(nèi)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，因此需要嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，污泥制磚前期污泥預(yù)處理需要一定成本，在預(yù)處理后的制磚工藝流程稍微復(fù)雜，因此也帶來(lái)的成本略高;同時(shí)還要注意避免二次污染的產(chǎn)生。國(guó)家污泥制磚標(biāo)準(zhǔn)要求用于制磚的污泥，是經(jīng)穩(wěn)定化、減量化和無(wú)害化處理的污泥，目的是為了規(guī)范利用污泥制磚，避免污泥進(jìn)入磚廠處置的無(wú)序化，保證污泥制磚的安全可靠和對(duì)環(huán)境影響的最小化。

二、污泥無(wú)害化建材—污泥陶粒

1.污泥制作陶粒工藝介紹

陶粒是一種人造輕質(zhì)粗集料，因質(zhì)輕、高強(qiáng)、保溫等特性備受關(guān)注，是具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型建材。改性污泥可以制成陶粒作為建筑材料使用。污泥陶粒的制備是用粘土和爐渣做輔助料，污泥為主要原料，經(jīng)過(guò)焙燒、成球形成的具有一定硬度、吸附能力的濾料，這種濾料可以應(yīng)用于污水處理。也有用污泥、粘土以及一定量的燃料成功研制生產(chǎn)了污泥陶粒。陶粒是輕骨料中的重要成員，也是目前應(yīng)用形式最多的。陶粒燒制一般采用回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝見，與其匹配的原料制備、污泥脫水、干化、粉磨、窯外成球、窯內(nèi)成球、燒成熱工、篩選分級(jí)、原料化驗(yàn)控制、成品出廠檢測(cè)并其相適應(yīng)的燒成技術(shù)，設(shè)備配套、自動(dòng)化控制。

2.污泥制陶粒可行性評(píng)價(jià)

上個(gè)世紀(jì)80年代污泥制作陶粒的技術(shù)在國(guó)外就己經(jīng)日趨成熟。目前國(guó)內(nèi)也有成熟的工藝流程。但該技術(shù)工藝在建設(shè)中需要建立獨(dú)立的焚燒爐，投資運(yùn)行費(fèi)用大，污泥的有機(jī)成分不能完全分解利用，甚至有些成品后的陶粒燒脹性不足?？梢越梃b國(guó)外的工藝，對(duì)工藝精細(xì)改造，成品后對(duì)陶粒的物理性能和浸出液進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到陶瓷作為建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)。

成陶作用過(guò)程中有三大類物質(zhì)非常必要，一類物質(zhì)是有：SiO2， Al2O3及Fe2O3，這些在污泥原料中占很大比例，另外是起助熔作用的熔劑氧化物有：Na2O，K2O，F(xiàn)eO，MgO，其三是發(fā)氣物，在物料達(dá)到高溫時(shí)產(chǎn)生氣體，如水蒸氣、二氧化碳、氧氣、一氧化碳、氫氣等，污泥鍛燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體，配合相應(yīng)工藝流程并結(jié)合輔助劑會(huì)使料球發(fā)生燒脹，達(dá)到陶粒要求，因此技術(shù)上是可行的，但要找到污泥制陶的最佳燒結(jié)方案，控制好工藝參數(shù)。

編輯：王媛媛