污水厂污泥作为环保建筑材料应用前景研究
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污水厂污泥作为环保建筑材料应用前景研究 摘要：本文通过大量文献，总结了当前污水厂活性污泥的处理措施和再利用前景，特别是在生产绿色环保建筑材料方面的研究更是富有潜力。 关键词： 污泥 环保 材料 应用 绿色建材是指具有优异的质量，使用性能和环境协调性的建筑材料。能必须符合或优于该产品的国家标准；在其生产过程中必须全部采用符合国家规定允许使用的原、燃材料少用天然原、燃材料，同时排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准，使用过程中达到或优于国家规定的无毒、无害标准；并在组合成建筑部品时，不会引发污染和安全隐患；其使用后的废弃物对人体、大气、水质、土壤等造成较小的污染，并能在一定程度上可再资源化和重复使用。 污水处理厂产生的污泥是包含了一般废物废水污泥和牲畜粪尿的有机性污泥固化污泥中有机物质的含量超过40%以上，2006年全国344个污水处理厂产生的污泥量约274万t，其中73.38%投入海洋，11.21%焚烧，12.25%再循环,1.58%填埋我国是投入海洋处理率最高的国家,根据伦敦协议规定，未来可能会禁止污泥向海洋排放处理，因此必须发展焚烧干燥固化堆肥等污泥处理工艺。 城市污泥作为城市污水处理后的产物，它本身含有一些有毒、有害、难降解的有机物、重金属、病原菌和部分寄生虫卵等物质，其处理很综合利用有一定的难度。目前城市污泥的处理和利用主要有四类：农用，煅烧，填埋以及作其它材料使用。 1.现有污泥处理和利用方式 1.1污泥填埋 填埋处置的成本相对较低，以高度集中的方式短期消纳大量的污泥，是我国目前污泥处置的重要方式。污泥填埋的主要问题:一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场所;二是产生大量渗滤液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗滤液的污染;三是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患,而且大部分垃圾处理场已不接纳只经过脱水处理的污泥。但填埋方式成本较低、操作简单。对于垃圾填埋场所填埋容量较大的地区,可采用此方式处置污泥。 1.2污泥农业利用 污泥含有丰富的氮、磷、钾等营养元素和钙、镁、锌等植物所需微量元素，有机腐殖质也有改良土壤的功效 因此污泥具有作为农业有机肥的有利条件。虽然堆肥能较好稳定污泥，增加肥效，但污泥降解性差含水率高，孔隙率低，需要加入调节剂来松散污泥，因此堆肥化处理污泥的量相对很低。堆肥虽然能大量消灭致病菌，分解有机物，但只能在一定程度上使重金属形态发生变化，生物有效性降低，环境风险依旧存在。 1.3污泥土地利用 污泥的土地利用主要施用于农田菜地、果园、草地、绿化及严重扰动的土地修复与重建等。污泥农用投资少、能耗低运行费用低,其中有机部分可转化为土壤改良剂成分,因此污泥土地利用被认为是较有潜力的一种处置方式。相反,污泥农用项目存在隐患和风险,主要涉及污泥土地施用对植物的影响,污泥中可能含有一些致癌物质和重金属化合物,当不能确定污泥中是否含有上述有毒有害的情况下,不能贸然施用于农田。 1.4污泥焚烧处理 将污泥置入焚烧炉内，加入过量空气，进行完全焚烧，从技术上看可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，处置比较彻底。然而技术和设备复杂，投资成本昂贵，运行费用高，是其它工艺的2--4 倍，污泥在焚烧处理过程中，大量重金属随飞灰挥发，还会产生二恶英等有害气体。 1.5利用城市污泥煅烧陶粒或砖。 研究表明，利用污泥煅烧会有部分重金属逸放，在没有专门处理Hg污染的设备下，Hg含量较高的城市污泥不宜直接用于煅烧陶粒或砖，否则会造成二次污染，Hg, Pb含量较高的污泥用作煅烧水泥熟料时，回转窑窑灰也不宜再次入窑，但可作为混合材生产水泥，从而减少Hg, Pb的逸放造成环境的污染， 2．污泥利用的前景和应用方向 2.1固化污泥作为垃圾填埋场覆土材料 污泥处理工艺中的固化处理是一种适用于大量污泥的经济合理和环境友好的处理方法，日本和欧洲早在1970年就进行了研究经过固化处理的污泥可作为垃圾填埋场的覆土材料使用，研究人员研究了固化污泥作为垃圾填埋场覆盖土的影响以及作为生物土壤的应用。研究表明，固化污泥不仅对垃圾渗沥液中的多种污染物浓度还有助于填埋垃圾分解和渗沥液稳定。 将城市污水厂的脱水污泥与高岭土复合，并添加土壤固化酶来制作垃圾填埋场的防渗材料也是一个研究方向。在以往的研究中，污泥大多是同其他材料混合，经压实后作覆盖土使用，需要较大的压实压强，否则防渗性得不到保证。因此，有研究采用土壤固化酶来固化市政脱水污泥复合土，提高其抗渗透性能的方法与效果。 2.2污泥与废橡胶制备建筑材料 污泥与废橡胶都具有做建筑材料的特性，二者也具有复合成材的可行性，所以将二者制备成建筑材料是很有发展情景的。 生活污水污泥的组分从类型上可划分为无机物和有机物两大类，无机物主要为硅酸盐组分与许多建材生产所需原料组分要求相近，这是污泥可用于建材的前提。即使污泥的硅盐组分与实际生产的建材所需的硅酸盐组分有差异，还可以从建材生产的原材料配备和混合工艺进行调整。从利用污泥中硅酸盐组分和较高的有机物角度，污泥建材的生产应有原材料混合均化和高温烧制等过程，通过高温烧制过程，污泥里的病原菌等在高温下将被杀死，而且重金属也能一定程度上固化在建材之中，通过均化可以很好将污泥与生产建材的其他原材料充分混合。 这种工艺所采用的原料是以污泥，废橡胶等固体废弃物为主，合利用率达到95%工艺具有很好的柔性化功上能，材料用途广泛，附加值高，技术产业化在资源节约和环境保护方面具有积极的意义。 2.3剩余污泥制备吸附材料 自20世纪 80年代末期出现的利用城市污水厂的污泥制备吸附材料的研究 ,以其成本低廉、工艺简单等优点受到广泛关注。利用污水厂剩余污泥来制备吸附材料 ,能够解决污泥二次污染和当前活性炭价格昂贵两大问题 ,为工业废水中的重金属去除提供了新思路。 2.4淤污泥陶砂制备水泥基交通降噪材料 在现代的道路交通规划设计中，增加吸声设施，降低噪音指数已成为一项基本的设计施工原则，而声屏障作为一种简单有效的降噪手段已成为国内外治理交通噪音的主要方式，但现在国内研制的声屏障存在吸声性能不稳定、耐久性不好、成本较高等缺点。与此同时，大量新建的污水处理厂带来的污泥和河道湖泊清淤工程产生的淤泥数量巨大，急需一种安全有效地处理措施。因此，针对道路交通噪音的特性 ,利用污泥和淤泥制备的陶砂，研发一种高效、耐久的水泥基交通降噪材料，既能解决污泥和淤泥处理所带来的巨大环境压力能减少道路交通引起的噪音污染。符合当前国家节能减排的政策。 3.结论 污水处理厂作为防治水污染,改善水环境的重要途经,在水污染防治中起着举足轻重的 作用。随着污水处理厂的快速建设及污水处理率的提高,在污水处理过程中,无时无刻不在产 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/77add72bcfc789eb172dc8aa.html