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污水污泥处置与建材化利用现状探讨

2017-04-11

四川水泥 2017年2期
关键词:建材污泥污水

田 野

(合肥水泥研究设计院 安徽省合肥市 230051)

污水污泥处置与建材化利用现状探讨

田 野

(合肥水泥研究设计院 安徽省合肥市 230051)

如何有效的提高资源利用率一直是学者专家研究的课题。大力建设资源节约型,环境友好型社会是我国的基本国策之一。污水污泥是生产生活中产生的,如何合理地处理这些垃圾,并使得其能够变废为宝,将污水污泥建材化,是一个亟待解决的问题。文本以此为着力点,分析了我国的污水污泥处置情况,并进一步探讨其中存在的问题,探究如何将污水污泥建材化。希望能够对有关方面的研究起到一定的促进作用。

污水污泥处理;建材化;存在问题;现状

引言:污水污泥是生产生活中产生的垃圾废物的中的重要组成部分,所占的比例也最大。污水污泥的成分一般十分复杂。有机物,重金属,微生物,污染物等有害物质含量较大,如果不加以处理直接排放到环境中去,无疑将会对大自然和人类的生活造成巨大的不利影响。如何科学处置污水污泥一直是我国所关注的重点问题。而将污水污泥建材化作为一种废物利用的方式更是受到许多人追捧,但这其中依然存在着诸多问题亟待解决。

一、污水污泥处置现状

污水,通常是指受到污染的、来自生活和生产的排出水。污水主要包括生活污水、工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等。

而污泥则是污水处理后的产物,是一种由有机物、金属、无机颗粒、胶体颗粒,等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率较高,甚至达到百分之九十以上,有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但却很难通过自然沉降进行分离。

随着社会生产力的进步,人们物质生活水平的提高,城镇化进程的加快,生产生活所产生的污水污泥的排放量也越来越大。从过去到现在的增幅是惊人的。但是令人担忧的是,我国的污水污泥处理技术的进步幅度并没有跟上其排放量的增幅。许多情况下依然是以填埋,焚烧等低级手段进行处置,这种处置方法的效率比较低,对生态环境的破坏性强,手段较为初级,虽然适宜大规模的使用,但却会留下较大的隐患。

二、污泥建材化利用现状

把污泥化作建材原材料一直是相关人员研究的重点课题,经过多年的发展,也取得了一定的成果。根据学者专家的研究,如果将污泥脱水,那么污泥中所存留的大部分成分与建筑材料的成分相似度较高,因此,经过处理后的污泥是完全可以建材化的,这样就大大地提高了资源的利用效率,同时还能节约其他相关的资源。下面笔者将对其进行详细阐述。

1.污泥制砖

污泥制砖是污泥建材化的一大方式。对于这种方式,通常有两种方法,第一种是将污泥干化,然后制成砖;第二种是先进行焚烧,而后再制砖。在这一方式上,国外的研究比较先进,早在上个世纪,美国的学者就已经试验并提出了将污泥与粘土等其他物质按一定比例进行混合,然后烧制成砖,所得到的产品的物理特性会更加优秀。我国这方面的研究虽然起步较晚,但因该技术难度有限,现在也在大规模使用这种混合制砖法。

2.污泥制水泥

污泥中存在大量的有害物质,这是毋庸置疑的。但是在进行加工后,污泥中所剩余的基本物质,例如硅,铁,硫等都是水泥的原材料的重要组成物质。由此我们可以得出,经过处理后的污泥可以在很大程度上替代水泥的部分原材料。在实际生产中,我国也在大规模地使用这种技术生产水泥。

3.污泥制烧土制品

陶粒等烧土制品由于其强度高,用途广等优点,被广泛使用,市场上的需求量也逐渐增大。目前市场上的烧土制品的原材料一般都为粘土,如果在原料中适当加入经过脱水处理的污泥,对产品的特性不会产生不利影响。这也就达到了废物利用的效果。

三、污水污泥建材化的问题及难点

污水污泥的建材化的优点非常突出,首先,随着社会的发展,建材的使用量逐年走高,也只有建材这种在市场上有巨大需求量的产品才能与污水污泥的再利用所匹配。其次,建材中所含的基本物质与污水污泥中的基本物质较为吻合,因此其再利用具有科学性和可行性。此外,经过处理后的污泥转化为建材后,对生态环境和人们生活的危害可以大大降低。因此,污水污泥建材化是一个重要的课题,值得投入资源进行试验和探究。在分析过程中,自然也就出现了一些难点和问题。

1.污泥中存留有害成分

根据笔者上面的论述,以及相关的专家学者的研究,如果我们将污泥运用到建材之中,主要利用的是污泥当中的黏土质成分等。这对于资源的节约有重要的意义。但是污泥之中的成分极其复杂,并且没有规律。经过处理后的污泥中有时依然会残留有一些有害物质,这些物质会使得建材的物理特性下降,进而影响建材质量。目前比较常用的做法是减少建材原材料中污泥的含量,但这始终不是最合理的方式,要科学地突破这一难点,需要全社会的共同努力。

2.控制污染

重金属是污泥造成污染的罪魁祸首之一,因此,在利用污泥时,一般也都会非常注意对重金属成分的处理。根据现有的材料,我们可以得出在经过高温高压等一系列的处理之后,污泥中所含的重金属成分基本得到固化,污染程度大大降低。但是我们还要注意其他方式的污染,比如在由于烧制过程中污泥内的重金属挥发以及建材生产中污泥的气味挥发而形成的污染物。

3.污泥与其他物质的混合

根据现有的研究成果,高含水率的污泥是不能够被应用于建材原料中的,要想加以利用,除了进行处理外,还要与其他物质混合,例如页岩,煤灰等。但是这种混合的难度又比较高,如何确定混合时机,混合比例都是要经过大量的试验才能够确定的。混合得好,可以有效利用污泥这一垃圾废料,反之,就会给建材成品的质量和性能带来极大的不利影响。有研究表明,如果在污泥的沉降阶段混合进页岩等物质,混合物的物理性质将非常适合建材原料,并且也不会有较大的污染风险。究竟如何进行混合,以及设计混合之后的工艺等,都需要花费人力物力进行研究。这也是污水污泥建材化必须要攻克的难点。

四、污水污泥建材化利用方向

当前,对于污水污泥的处理依然停留在一个比较初级的水平,这种处理方式技术含量较低,自然成本也比较低,代价就是对生态和人们的生活会产生较大的危害作用。很多情况下,仅仅作为污水污泥处理的一项后续措施,虽然建材化能够带来一定的经济效益,但随之而来的设备,技术投入又需要一大笔投入。因此,对于很多生产商来说,污水污泥建材化并没有为其带来较高的经济效益,也就没有投入经费进行研究的必要。因此,应当找到污泥处置和建材利用的平衡点,使其同时有利于污泥处置和建材生产。

结束语:从国际国内的实践经验分析,污水污泥建材化的可行性很大,为了节约有限的资源,更好地利用资源,提高经济效益,促进社会发展,污水污泥建材化也是我们必须选择的一条道路。虽然目前仍然存在着许多问题,但随着国家的日趋重视,相关法律法规的出台,相信在不久的将来,污水污泥建材化将会得到进一步的发展,并终将成为一种常态。笔者在本文中分析了建材化的现状以及问题和难点,希望此次研究能为其做出一定的贡献。

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1007-6344(2017)02-0121-01

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