污泥資源化的出路有哪些？

近年來，隨著我國經(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)帶來最大的特征便是剩余污泥的產(chǎn)量也逐漸增加。對污泥處置方式，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)境問題。為了滿足固體廢物處理的“無害化”、“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)便是污泥無害化建材技術(shù)，既可解決污泥對環(huán)境造成的不利影響，也可解決污泥的占地問題，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，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價(jià)

城市污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)具有一定的熱值，過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，既沒有毀田挖土制磚，也節(jié)約了占用耕田資源的問題，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式也符合我國可持續(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，因此也帶來的成本略高;同時(shí)還要注意避免二次污染的產(chǎn)生。國家污泥制磚標(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)入磚廠處置的無序化，保證污泥制磚的安全可靠和對環(huán)境影響的最小化。

二、污泥無害化建材—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、原料化驗(yàn)控制、成品出廠檢測并其相適應(yīng)的燒成技術(shù)，設(shè)備配套、自動(dòng)化控制。

2.污泥制陶?？尚行栽u價(jià)

上個(gè)世紀(jì)80年代污泥制作陶粒的技術(shù)在國外就己經(jīng)日趨成熟。目前國內(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國外的工藝，對工藝精細(xì)改造，成品后對陶粒的物理性能和浸出液進(jìn)行檢測，達(dá)到陶瓷作為建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)。

成陶作用過程中有三大類物質(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