范明川

（華新水泥（恩平）有限公司，廣東 恩平 529400）

在我國，污泥的處理具有十分迫切和重要的現(xiàn)實意義。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得我國污泥排放量不斷增加，這些污泥本身具有的有害物質(zhì)使得其不能隨意排放，環(huán)境生態(tài)的要求使對污泥的處理要求也越來越嚴(yán)格。本文從污淤泥處理的重要性出發(fā)，分析了當(dāng)今污泥處理的現(xiàn)狀，通過對污泥處理的方式進(jìn)行探討，在污泥處理后運(yùn)用到硅酸鹽制品中的可能進(jìn)行了研究，以此來保證污淤泥能夠得到有效的處理，并為我國新型建筑材料的研究提供借鑒。如果能夠?qū)崿F(xiàn)污泥預(yù)處理后運(yùn)用到我國硅酸鹽建筑制品中，不僅能夠有效地保護(hù)環(huán)境，解決污泥的處理問題，而且能夠更加有效地利用資源，完善我國的資源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展利用，從而保證人類社會的不斷進(jìn)步，保證社會利益與生態(tài)利益的和諧統(tǒng)一。

1 污泥處理的重要性與現(xiàn)狀

根據(jù)研究資料顯示：污泥是污水處理過程后余下的一種以水分、有機(jī)質(zhì)組分為主體的復(fù)雜多相混合物，固體成分主要包括有機(jī)物、無機(jī)物顆粒、膠體、細(xì)菌殘體等，還包含大量的病原體、寄生蟲（卵）和各種有毒有害的有機(jī)污染物，從污泥中檢測到的化合物中，有一半以上被認(rèn)定為有害物質(zhì)，工業(yè)污水污泥往往還含有多種重金屬元素，這些重金屬元素一旦通過環(huán)境進(jìn)入人體內(nèi)，將對人體血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)器官造成不可逆的破壞。污泥具有的危險性使得對污泥的處理必須更加嚴(yán)格和仔細(xì)，如果對污泥的處理不及時或者不徹底，不僅會嚴(yán)重危害環(huán)境，而且還會對人們的生命安全和經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失[1]。

在我國可持續(xù)發(fā)展道路的要求下，建筑行業(yè)中采用的實心粘土磚被全面禁止，這種粘土磚對于我國的耕地資源造成了嚴(yán)重的破壞，在粘土磚被禁止之后，我國必須尋找能夠代替粘土磚的新型建筑材料，而污泥與粘土的性質(zhì)相似，在進(jìn)行預(yù)處理后，污泥本身的特性能夠使其在硅酸鹽制品中進(jìn)行運(yùn)用實驗，如果能夠?qū)⑽勰喑晒\(yùn)用到我國的硅酸鹽建筑制品中，不僅能夠有效解決資源循環(huán)使用的問題，而且對于促進(jìn)我國新型建筑材料的研發(fā)具有十分重要的科技進(jìn)步意義[2]。

在我國城市化建設(shè)發(fā)展的過程中，我國長期以來對于城市的環(huán)境管理著重放在了處理城市污水廢水方面，對于固體的污泥處理明顯不夠重視，導(dǎo)致近年來污泥對于環(huán)境的影響越來越大，在我國污水處理廠建設(shè)得越來越多的情況下，很多污泥由于得不到針對性的處理，反而簡單地堆放或進(jìn)入了填埋場，這種簡單的處理方式不僅不能使污泥得到有效的處置，反而其中的危害物質(zhì)會對填埋廠附近的環(huán)境造成破壞。

根據(jù)國外對于污泥處理的長期研究，在處理污泥上主要采用了三種方式，即衛(wèi)生填埋、土地利用和焚燒。這三種方式中，污泥的衛(wèi)生填埋是基于傳統(tǒng)填埋的一種環(huán)境處理方法，工藝流程簡單，需要采用科學(xué)的方法進(jìn)行選址并嚴(yán)格地管理場地，這種處理方式需要占用大量的土地面積，并開展大范圍的地基處理，屬于比較原始的填埋方式，對污泥的處理占比低，環(huán)保性差，成本高。土地利用的方式則是將污泥進(jìn)行發(fā)酵、堆肥后重新用于土地，污泥雖然具有大量的有害元素，但是其中也包含著豐富的氮、磷、鉀等適合植物生長的營養(yǎng)元素，通過土地利用的方式能夠有效地利用污泥，但是這種方式對于污泥的處理占比低，針對我國大量的污泥排放并不能完全解決污泥的處理問題。焚燒的方法就是將污泥進(jìn)行單獨(dú)或摻雜在電廠、水泥廠中進(jìn)行焚燒，這種焚燒方法可以快速大量地解決污泥的排放，通過燃燒回收污泥的能量，對于污泥中的有害物質(zhì)也能做到有效的殺菌除臭，從20實際90年代以來成為了很多發(fā)達(dá)國家的首選處理方式。但是在我國，由于我國起步晚，發(fā)展時間短，受經(jīng)濟(jì)條件限制在處理污泥的比例上還偏低。在過去通常采用的是簡單的填埋，近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸采用了更加有效安全的處理方式，但在對污泥的利用上還存在著不足[3]。

2 污泥處理在硅酸鹽制品中運(yùn)用的可能

2.1 燒結(jié)制品中運(yùn)用的可能

國外對利用污泥生產(chǎn)建材產(chǎn)品的研究要早于我國，新加坡從1984年開始，就已經(jīng)報道了污泥與粘土混合制磚的研究，并發(fā)現(xiàn)污泥焚燒灰制成的磚，強(qiáng)度要高于利用未處理污泥或干化污泥制成的磚，日本的污泥焚燒灰制磚技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界頂尖水平，目前已經(jīng)建成十余座工廠完全利用市政污泥焚燒灰制磚，產(chǎn)品廣泛用于公共設(shè)施。污泥的主要無機(jī)成分與水泥原料的成分極為相似，在經(jīng)過焚燒處理之后更是具有與水泥熟料相似的礦物成分，因此污泥是具有成為新興建筑材料的可能的。但是由于污泥本身包含著大量的有害物質(zhì)，在實際的運(yùn)用過程中，學(xué)者們更加關(guān)注的是將污泥運(yùn)用到建筑上是否會因其中的重金屬成分而對環(huán)境造成破壞。根據(jù)污泥用作建筑行業(yè)原材料的環(huán)境影響研究表明，污泥在經(jīng)過焚燒的高溫處理后，其中的有害物質(zhì)大多經(jīng)過殺菌除臭能夠得到非常有效的解決，而其中的重金屬元素在高溫條件下得到了有效的固化，從而在用作硅酸鹽建筑原材料時能夠保護(hù)環(huán)境，避免造成環(huán)境污染[4]。

我國在經(jīng)過長期的研究后，根據(jù)污泥自身的成分分析，通過將污泥進(jìn)行燒制，發(fā)現(xiàn)以污泥灰為原材料的燒結(jié)制品能夠有效地利用污泥資源，且其中各項屬性都滿足了國家對于制磚品的生產(chǎn)要求，在經(jīng)過大量的研究實驗后，研究人員成功研發(fā)出一種輕質(zhì)磚，不僅能夠?qū)⑽勰噘Y源進(jìn)行最大限度的利用，而且有效控制了污泥中的有害元素，使其中的重金屬元素有效固化，整個污泥制磚的各項指標(biāo)都滿足了國家關(guān)于燒結(jié)磚的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了污泥在硅鹽酸制品中的有效運(yùn)用。

除了將污泥燒結(jié)成為磚制品以外，我國也已經(jīng)有了利用污泥燒結(jié)制作成為輕骨料運(yùn)用到硅酸鹽建材中的研究經(jīng)驗。在我國，最為廣泛的人造輕骨料材料是陶粒。為了將污泥燒結(jié)成陶粒，我國的專家學(xué)者們也是經(jīng)過了廣泛的研究探索的。根據(jù)研究實驗發(fā)現(xiàn)，以污水廠污泥與河道底泥為代表的兩種污泥廢料，通過添加一定比例的粉煤灰，再經(jīng)過高溫?zé)?，能夠制造出?yōu)質(zhì)的陶粒濾料，由于污泥中含有大量有機(jī)物，在進(jìn)行燒制的時候，能夠顯著地增加陶粒的膨脹系數(shù)，從而燒制出更加輕質(zhì)的陶粒。同樣的，在燒制磚制品的時候，通過摻雜污泥也能夠充分利用污泥中的能源，在內(nèi)部留下一些空隙，使得這種磚制品具有保溫隔熱的功效。這種以污泥為原材料生產(chǎn)出來的優(yōu)質(zhì)陶粒和陶粒磚，不僅具備輕質(zhì)強(qiáng)硬的特點，而且還具有非常好的隔熱保溫的性能，這種磚能夠完美地替代傳統(tǒng)的粘土實心磚，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保的統(tǒng)一。

2.2 污泥在免燒結(jié)制品中運(yùn)用的可能

國內(nèi)外對于污泥建筑材料的運(yùn)用主要是以燒結(jié)制品為主，對于免燒結(jié)制品的研究運(yùn)用較少。污泥在免燒結(jié)制品中的運(yùn)用主要是在硅酸鹽建筑制品中的運(yùn)用。這種免燒結(jié)的工藝與燒結(jié)工藝相比具有取材簡便、造價低廉、節(jié)約能源等優(yōu)勢，它的工藝成本得到了大幅的降低。硅酸鹽建筑制品是指硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料和集料經(jīng)攪拌成型，并在水熱養(yǎng)護(hù)條件下硬化而成的建筑制品，具有取材簡易、造價低廉的特點，還可以利用電石渣、粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢棄物作為原料，利廢環(huán)保。具有代表性的硅酸鹽制品有灰砂磚、粉煤灰磚、蒸壓加氣混凝土砌塊等，實際工程中硅酸鹽制品多用于砌筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體材料，也可以在路面材料中進(jìn)行應(yīng)用。在將污泥運(yùn)用到硅酸鹽制品之前，必須對污泥進(jìn)行預(yù)處理。硅酸鹽制品要以污泥為原材料，必須通過高溫加熱將污泥進(jìn)行去異味、減量、殺菌，經(jīng)過熱處理后的污泥產(chǎn)物是以無機(jī)物為主的殘渣，其含水率為零。在污泥進(jìn)行處理后，其中的無機(jī)組分與硅酸鹽制品中的硅質(zhì)原料成分相似，在進(jìn)行硅酸鹽制品的過程中，原料中包含的生石灰還能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行再處理，對污泥產(chǎn)生除臭、殺菌、分解有機(jī)物等作用。因此，將污泥用于免燒結(jié)的硅酸鹽制品是具有非常大可能和優(yōu)勢的，這不僅能夠滿足我國新型建筑材料研發(fā)的需求，還能十分高效的處理我國龐大的污泥排放量，保護(hù)環(huán)境的同時將污泥轉(zhuǎn)化為促進(jìn)社會發(fā)展的資源[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，污泥的處理具有極高的社會價值和社會意義，在不斷發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)條件下，我國日益增長的污泥排放對環(huán)境造成了極大的危險，通過科學(xué)技術(shù)手段，我們能夠?qū)⑽勰噙M(jìn)行有效的處理后運(yùn)用到建筑材料領(lǐng)域，在對污泥資源化處置進(jìn)行研究的同時，將建筑材料生產(chǎn)的技術(shù)與利用廢料保護(hù)環(huán)境的理念相結(jié)合，不僅能夠推動我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，而且能夠促進(jìn)我國新型建筑材料的研發(fā)以及土木工程材料領(lǐng)域的科技不斷進(jìn)步。本文通過研究污淤泥處理以及在硅酸鹽制品中的運(yùn)用，探索了我國在污泥處理與利用上的道路，促進(jìn)了我國對于固體廢棄物利用技術(shù)的研究，也為建筑材料領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展提供了借鑒。