污水处理污泥建材资源化利用现状 2页

CMYK节能环保污水处理污泥建材资源化利用现状黄宏伟罗冬梅麦俊明翟羽（广东省建筑材料研究院）【摘要】污水处理污泥的传统处置方法如土地利用、卫生填埋、堆肥和焚烧等由于存在污染土壤、空气、水源等弊端，已经逐渐被淘汰；污泥的建材资源化利用具有用量大和可持续发展等优点，在制备烧结砖、水泥和陶粒等建材制品时可以利用污泥作为部分替代原料，同时污泥还具有一定的燃烧热值，加以利用还可以节约能源。污泥建材资源化利用还可以将污泥中的重金属元素固化并可以消灭病原微生物等有害物质，有效地减少了污泥对环境所造成的危害。【关键词】污水处理污泥；建材；资源化利用；环境1引言主要成分包括Si、Al、Fe、Ca等，这与许多建筑材料生产所用到的原料成分相似，所以用污水处理污泥来制造建污水处理污泥含水量高、易腐烂、成分复杂，不仅含筑材料具有明显的可行性和可持续性。下面主要介绍几有大量有机物和20%～30%的无机物，同时还含有大量种污泥的建材化资源利用现状。的病原菌、细菌、寄生虫卵以及铜、砷、铅、锌、汞等重金2.1污泥制砖属和难以降解的有机污染物等有害物质，并伴有强烈刺污泥制砖主要有2种方法，一种是使用干污泥直接激性臭味。截至2012年9月底，我国累计已建成城镇污制砖，另外一种是使用污泥焚烧灰渣制砖。3水处理厂3272座，处理能力达到1.40亿m/d，全国城32.1.1利用干化污泥直接制砖镇污水处理厂累计处理污水量109.28亿m。按目前的使用干污泥直接制砖时，需对干污泥的化学成分作污水处理能力来计算，我国每天产生湿污泥18.5万t，适当调整，使其与制砖粘土的化学成分相当。首先我们每年产生湿污泥约6752.5万t，而且污泥的产生量仍需要对污水处理污泥进行除臭处理，然后加水使其含水以每年5%～10%的速度在增长，但污泥处理处置问题却率达到90%以上，再用化学方式(按水不溶和弱酸不溶)一直没有得到妥善解决。因此如何合理地处置污泥，做对其进行去除重金属的过程，同时进行破胶处理（防止到减量化、无害化、稳定化、资源化和产业化已经成为亟污泥胶结，影响污泥脱水）、助滤及颗粒分离，最终进行待解决的环境资源问题。重力真空分离生产制砖材料[1]。干化污泥制砖也可直接目前国内外污泥处置的方法主要有以下几类：土地利用污泥，由于污泥中含有大量有机物，焙烧能够充分利用、卫生填埋、堆肥处理、焚烧、农用绿化以及综合利利用污泥燃烧产生热能，节约能源。缺点是在高温焙烧用等，随着社会对环境保护的要求越来越高，传统的土时，有机物转化为气体，致使污泥砖表面不平整，容易产地利用、卫生填埋、堆肥和焚烧等方法由于存在污染土生裂缝。随着污泥掺量升高，污泥砖性能下降明显。另外壤、空气、水源等弊端，已经逐渐被淘汰。随着人们环保在砖的焙烧过程中，还有可能会产生有害气体造成空气意识的增强、土地资源的日益匮乏，污泥土地利用条件污染。的严格化，因此在污泥处理过程中强调污泥的稳定化和林子增[2]等人利用干化污泥配合页岩及粘土制成无害化，就显得尤为重要。而充分利用污泥中的有用成烧结普通砖，污泥掺量在6%和5%之内的页岩及粘土烧分，提升污泥附加值的污泥建材资源化利用技术正在持结普通砖，强度等级分别达到MU10和MU15续升温。污泥建材资源化综合利用是污泥处理可持续发(GB5101-2003)以上，均可作为承重砖体使用。另外制成展的重要途径，同时有利于使社会效益、经济效益和环的烧结空心砖强度可以砌筑填充墙或隔离墙。赵伟[3]等境效益相统一。人研究利用污泥为部分原料生产页岩的生产试验。研究2污泥建材化资源利用结果表明，在页岩粉中加入质量百分比为10%的干污泥烧结成砖，砖的各项性能符合国家标准，不仅可以节约通过对污水处理污泥的成分分析我们知道，污泥中燃煤和矿物资源，提高砖的隔热保温性能，还可以大量除了含有大量的有机物，还含有20%～30%的无机物，其使用污泥。王艳军[4]等人利用含水率低于20%的污泥配\nCMYK节能环保合一定比例的骨料、水泥，再加入经过改性的造纸产生矿物，岩相结构和普通水泥熟料基本相同，熟料中方镁的黑液制成路面砖，其污泥掺入量最高达到25%。这种石较少，具有优良熟料的性质。路面砖不仅处理了造纸黑液，而且不用烧结，净化了烟2.3污泥制陶粒道气。陶粒可以用于配置轻集料混凝土、生产轻质墙体材2.1.2利用污泥焚烧灰渣制砖料、做屋面保温等。陶粒及其制品具有性能优良、节能显污泥焚烧灰渣制砖是将污水处理污泥进行干化处著、用途广泛等特性，自20世纪中期问世以来在各国大理后，经过焚烧、筛选与其他原料混合加压成型，焙烧制量使用。污水污泥含有较高的有机质，烧结收缩率大，不得污泥砖。由于经过高温或热解处理，污泥焚烧灰渣含能单独烧制陶粒，必须配合其他材料一起烧制。有的有机物极少，甚至不含有机物，其所含成分几乎与上海建科院利用粉煤灰陶粒生产工艺，掺加20%～粘土相同，很适合作为烧结砖原料。而且焚烧灰渣的掺30%的城市污泥可以获得容重700～800级的烧结粉煤加量可以达到50%以上。但是污泥焚烧灰渣制砖所需压灰陶粒，这样的陶粒在自然养护条件下可配置出C40标力极大，采用100%的污泥焚烧灰制砖，成型压力一般要号的混凝土，而且水泥用量与同标号普通碎石混凝土相在90MPa以上。焚烧灰渣制得的砖还存在一些缺陷，如同，同时烧结陶粒的浸出液中重金属达到地面水III类因为表面的湿气，会产生泛霜或长苔藓等现象。标准。此生产工艺每生产1m3陶粒，可消纳含水80%的污2.1.3小结泥0.24t。目前污泥制砖还存在一些问题，一是污泥掺量低，2.4其他应用干化污泥掺入量一般不能超过30%；污泥焚烧灰虽然掺污水处理污泥建材化资源利用还包含了利用污泥入量高，但是污泥焚烧消耗能量也高，而且制砖所需压及其焚烧产物制造玻璃、生化纤维板、路基材料、围栏力极大。所以在今后的研究中应主要研究如何提高干污等，这些工艺由于还存在技术不够成熟或者消纳量太小泥或湿污泥的掺入量。二是污泥砖性能较市售砖性能较等缺点，所以尚未得到大规模的生产应用。低，随着污泥掺量提高，污泥砖的抗压强度、抗折强度等都呈现下降趋势，所以应开发一些改性剂如熔融性原料3结语等，提高污泥砖性能。传统的污泥处置方法如土地利用、卫生填埋、堆肥2.2污泥制生态水泥和焚烧等方法由于存在污染土壤、空气、水源等弊端，已污水处理污泥的成分比较复杂，具有较高的烧失经逐渐被淘汰。污泥的建材资源化利用具有用量大和可量和热值，其化学成分与粘土质原料相似，污泥中的主持续发展等优点，在制备烧结砖、水泥和陶粒等制品时要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3等，这和水泥原料中的可以利用污泥作为部分替代材料，同时污水处理污泥还硅质原料相似。所以在水泥生产中，污泥不仅可以部分具有一定的燃烧热值，加以利用还可以节约能源。污泥替代粘土用于配料，而且还可以起到提供热值节约燃料建材资源化利用不仅可以大量消耗污水处理污泥，而且的作用。日本从1994年就开始了以污泥、垃圾焚烧灰作生产利用过程对环境的影响最小。污泥建材资源化不仅为原料来生产生态水泥的研究。2001年在千叶县建设能够达到污泥减量化、无害化、稳定化的目的，基本避免成功了世界上第一条生态水泥生产线。生态水泥的制作二次污染，还可变废为宝，同时有利于使社会效益、经济工艺与普通水泥基本相同，一般生产1t生态水泥需用效益和环境效益相统一。●0.5t垃圾焚烧灰、0.3t脱水污泥、0.3t石灰石及粘土等原料；上述原料经过粉磨、均化、成粒，在1350℃温度【参考文献】下煅烧成熟料再加入石膏，粉磨成生态水泥；生态水泥［1］王绍文,秦华.城市污泥资源利用与污水土地处理技术［M］.的性能与普通水泥相近，只是凝结时间较短，在生产混中国建筑工业出版社，2007．凝土时须加入缓凝剂。［2］林子增,王军,张林生.城市污泥为产料烧结砖的生产型试验我国的科研工作者们在利用各种污泥代用原料生研究[J].环境工程学报，2009.10.［3］赵伟,张林生,王军.页岩砖生产过程中用城市污泥为部分原产生态水泥方面也做了大量工作，有的研究人员将苏州料的试验研究[J].环境污染治理技术与设备，2005，6(4)．河底泥全部替代粘土质原料进行了锻烧试验，烧成制度［4］王艳军,苏会东,瞿显明.污泥固化吸收造纸黑液制作路面砖与普通熟料相同，生产出的熟料凝结时间标准，安定性[J].沈阳工业学院学报,2004,02.合格，测试结果表明熟料以C3S、C2S、C3A和C4AF为主要