城市污泥制取渗水砖的试验研究

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1、济南大学硕士学位论文分会转入大气、水体、土壤，参与生态系统的物质循环，因而具有潜在的，长期的危害性。固体废物对人类环境的危害，表现在侵占土地，污染土壤、水体、大气及影响环境卫生方面。其减量化、无害化和资源化是我国80年代中期提出的控制固体废弃物污染的三大技术政策，其发展趋势是从无害化趋向资源化，资源化又以无害化为前提，无害化和减量化应以资源化为条件。1．2．1污泥综合利用现状据2004年底统计【6】，全国661个城市，日处理污水量达到660亿m?，年处理污水量达到162亿m3，污水处理率达到45．6％。污水中含有6．47％0(上海)、7．83‰(美国

2、)、10‰(德国)的污泥(含水96---97％)。按此计算，162亿m3污水，以6．47％0计算，每年将产生湿污泥1．048亿t，干污泥840万t，占全国固体废弃物的3．2％，因此污泥的处理问题十分突出。令人欣慰的是，此问题已引起党中央、国务院的重视，要求在“十一五"期间，固体废弃物综合利用率2010年要达到60％，主要污染物排放量要减少10％。城市污泥的出路问题是目前污水处理厂都感到十分头疼的问题，但是污泥处置是整个污水处理系统中的一个重要环节，如果污泥处置不当，本来从污水中分离出来的污染物又会以各种形式回到环境中去，投巨资兴建和运行的污水处理厂也

3、就丧失了本来的意义。各城市污泥由于污水水源的不同，水污染程度的不同，以及污水处理工艺的差异，污泥的性质也有一定的差异，但以下几点是相同的：①刚下线的污泥呈黑色或黑褐色，呈粘滞状，颗粒很细，含水60％'--70％时为固体状，含水50％时为粘土状。存放易腐败发臭。干固后有似于失效的水泥，呈比较坚硬的固体，而不呈分散状；②污泥的主要物相组成是有机质和硅酸盐粘土矿物；③含有丰富的有机营养成分，例如氮、磷、钾以及植物所需的各种微量元素，如Ca、Mg、Zn、Fe等；④含有一定的重金属离子，如铜、砷、铅、锌、铝、汞等：⑤含有较多病原菌和寄生虫卵。污泥中化学组分均值

4、【7】见表1．1。污泥处理应以减量化、稳定化、无害化为处理目的，避免对环境造成二次污染。一般而言处理可供选择的方案大致有浓缩、消化、脱水、焚烧、堆肥等，然后是最终处置。因此污泥处理方案的选定，应根据当地污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律与法规；城市发展动态及污泥资源化利用，综合考城市污泥制取渗水砖的试验研究注：污泥样品在105℃下干燥直到重量恒定为止。污泥处理过程中庞大的污泥量给处理费用带来的巨大压力令大部分污水处理厂望“泥"生畏。有报道称一个成熟的污水处理厂50％的费用用于污泥的处置0,1m。因此从源头下手，最大程度地

5、减少污泥排放量的污泥减量化越来越受到人们的重视。现有的减量技术主要基于解偶联代谢和隐性生长两种理论。解偶联代谢为细菌的分解代谢和合成代谢不再由ATP的合成与分解反应偶联在一起，从而降低微生物的合成量【ll】。其减量化技术主要是靠投加解偶联剂或者改变微生物的环境条件来实现的。隐性生长为微生物靠自身细胞溶解产物生长，从而达到降低污泥的产量目的【12,13】。其减量技术主要有两种不同的形式：生物体的生物降解和培养捕食细菌的生物体。即主要靠采用热处理、酸、碱、超声波、臭氧等一些物理化学手段促进细胞的溶解和投加一些特别选择的微生物菌株、酶等以强化生物系统的代谢

6、功能。污泥最终处置的常规方法包括土地利用、填埋和投海。投海对海洋生态环境和人类食物链造成威胁，国际公约已明令禁止【14，15】，而污泥中有毒有害物质在土地利用和填埋过程中对环境造成的危害也逐渐显现，譬如未经处理的污泥直接施用于土壤，造成土壤板结，植物死亡，重金属在食物链上的积累；填埋则严重污染了填埋场附近的生态环境，并严重污染了附近的地下水，同时污泥也易造成填埋场渗滤系统的严重堵塞，大大缩短填埋场的寿命【16’171。随着人们环保意识的增强，土地资源的日益匮乏，污泥能土地利用的条件越来越苛刻，而能用于污泥填埋的场地也越来越少，因此在污泥处理过程中强调

7、污泥的稳定化及无害化，就显得尤为重要，也成为现阶段污泥资源化利用的瓶颈问题。4济南大学硕士学位论文20世纪80年代以来，国际上提出了污泥资源化的课题。日本在1995年以前，污泥主要以农用为主，从1995年开始，建材利用超过农业利用，而且从2000年开始，这种趋势更加明显。据比利时、丹麦、德国、希腊、法国、爱尔兰、卢森堡、荷兰、奥地利、葡萄牙、芬兰、瑞典、英国等13个国家统计，1992年循环利用数为2351个，到2005年增加到3947个，13年间增长了1．68倍。其中希腊增长7倍，葡萄牙增长2．84倍，英国增长2．37倍，爱尔兰增长2l倍，法国增长1

8、．9倍，比利时增长2．76倍。美国1998年产生干污泥690万t，循环利用达到60％，2010年将达到70％