1.2 污泥無害化處置技術

前文已述，污泥成分復雜，其中雖然含有一定量氮、磷、鉀、多種微量元素等可利用成分，但也含有毒、有害、難降解的有機物、病原菌寄生蟲（卵）及重金屬等，且伴有惡臭，處置不當，會對生態環境和人類造成很大危害。城鎮污泥處理處置的研究目標涵蓋減量化、無害化、穩定化、資源化四個層次，包括處理與處置兩個環節。其中，污泥處理是指污泥經單元工藝組合處理，達到“減量化、穩定化、無害化”目的的全過程，其目標是使污泥達到最終處置的要求。污泥處理可經過濃縮、穩定、脫水、滅菌、干化、堆肥、焚燒等一種或多種處理手段組合來達到預定目的。污泥處置是指將處理后的污泥置于自然環境中（地面、地下、水中）或再利用，能夠達到長期穩定并對生態環境無不良影響的最終消納方式。

隨著城市化的不斷發展以及人口的不斷增長，土地和資源緊缺問題日益凸顯；國內外污泥處置日益朝著減量化、資源化的方向發展，這是一個有巨大價值的大課題。

1.2.1 污泥處理處置技術的發展狀況

污泥處理處置技術的發展已經歷100多年，具體可分為如下發展階段：

（1）起始階段（19世紀90年代至20世紀20年代）。此階段是城鎮污水處理的起始階段，污水量很少，城鎮污水處理廠規模很小，污泥量少。其處置方法是污泥簡單堆積，用于填平洼地，或在干化場自行脫水，用于農用或進行土壤改良，增加土壤肥力。

（2）發展階段（20世紀20年代至80年代）。此階段發展了污泥的厭氧消化技術，它使污泥可以穩定化與無害化，為后續減量化處理與利用創造了條件。另外，這一階段還開發了好氧消化技術以加速污泥的穩定化和無害化，又發展了各種污泥的濃縮技術、藥劑處理技術、機械脫水技術及加熱焚燒技術等，并將各種方法組合成綜合處理工藝，逐步走向較完善地解決污泥處理問題，并實現規模化、工業化處理。以污泥消化為基礎，形成了幾大綜合處理工藝：①消化+自然干化；②消化+藥劑處理+機械脫水+人工加熱干化；③消化+濃縮+藥劑處理+機械脫水+焚燒。

（3）成熟階段（20世紀80年代至今）。此階段的特點有兩個：①進一步完善污泥的處理技術；②重視污泥的處置與資源化利用。在污泥處理技術方面進一步取得進展，如污泥消化工藝，從20世紀80年代起國際上正在研究開發好氧-厭氧兩段消化、酸性發酵-堿性發酵兩相消化，以及中溫-高溫雙重消化等工藝。大多數無害化工藝都進入了實用階段，污泥的大規模無害化處理取得了很好的效益。

1.2.2 污泥處理技術

1.2.2.1 污泥濃縮

在污水處理過程中，污泥的含水率一般為99.2%～99.8%，體積很大，因而對污泥的處理、利用及輸送都造成困難，故必先進行濃縮。污泥濃縮主要是去除污泥顆粒間的間隙水，濃縮后的污泥含水率降為95%～98%，污泥仍可保持流體特性，近似糊狀。污泥濃縮方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮、機械濃縮等。重力濃縮法是利用自然的重力沉降作用，使生物體中的間隙水得以分離；氣浮濃縮與重力濃縮相反，該法是依靠大量微小氣泡附著于懸浮污泥顆粒上，減小污泥顆粒的密度而強制上浮，使污泥顆粒與水分離的方法；機械濃縮設備主要有轉鼓式濃縮機、帶式濃縮機、離心式濃縮機等。

各種污泥濃縮方法的優缺點見表1-10。

1.2.2.2 污泥脫水

污泥經濃縮處理后，體積還很大，仍可用管道輸送。為了有效經濟的進行污泥干燥、污泥堆肥或做其他資源化利用，必須進一步脫水和減量化。污泥脫水是將流態的原生、濃縮或消化污泥轉化為半固態或固態污泥的一種處理方法，其基本原理是依靠介質兩面的壓力差，使污泥水分強制通過過濾介質，實現泥水分離。其目的是使污泥進一步減容。污泥脫水的方法主要包括：自然干化法、機械脫水法。

污泥自然干化脫水主要依靠滲透、蒸發與撇除。下滲過程為2～3d，可使含水率降至85%。此后主要依靠蒸發，數周后可降至約75%。主要建筑物是污泥干化場，污泥干化場的脫水效果，受當地氣候影響較大。一般適宜于在干燥、少雨、沙質土壤地區采用。

污泥機械脫水主要是去除污泥顆粒間的毛細水，機械脫水后的污泥含水率為65%～80%，成泥餅狀。無論是污水處理廠污泥還是河道疏浚污泥，一般都需要進行機械脫水，以減少污泥中的含水量。常用的污泥機械脫水方式有：板框壓濾、帶式壓濾、離心脫水和螺旋壓榨式脫水。選擇污泥機械脫水時應注意以下問題：

（1）脫水機的選擇必須與污泥調理方式、脫水后是否進行干化或者焚燒及污泥最終處置形式結合在一起考慮。如果脫水后的污泥直接用于農業，其含固率宜大于20%～25%；如果脫水后的污泥直接在填埋場填埋，則應具有足夠的承載能力（≥25kN/m2），這一要求并不是所有的污泥調理方式和脫水機械都能達到的。

（2）在選擇脫水形式時，僅以能夠達到脫水后污泥的含固率為依據是不夠的，應結合當地實際情況，綜合考慮可提供的污泥調理藥劑、價格、投資、運行成本等因素。

（3）污泥（生物法）生物穩定的方式和時間對污泥脫水性能的影響在脫水時是經常容易忽視的因素，實際上污泥生物穩定的時間、程度、方式對污泥脫水性能有明顯影響。生物穩定時間不足，或者穩定程度不夠的污泥，其可脫水性能比未穩定的污泥差，只有當達到足夠穩定的污泥，其可脫水性能才得以改善，穩定時間越長，污泥的可脫水性能越好。另外，好氧消化生物穩定的污泥可脫水性能比厭氧消化穩定的污泥差。對于穩定程度或者穩定時間不足的污泥，如果要達到和未穩定的原污泥同樣的脫水效果時，一方面要求污泥調理劑增加，另一方面使得脫水工作時間加長。

相對于污泥的其他處理方法，污泥的脫水減量是非常經濟的一種方法，對后續的處理影響很大，脫水效果的好壞直接關系到整個污泥處理系統的優劣。國外研究表明，污泥含水率在78%以下時每降低1個百分點，每噸濕污泥的后續處理將減少1美元以上。采用污泥填埋時，污泥脫水可大大減少污泥的堆積場地、節約運輸過程中發生的費用；在對污泥進行堆肥處理時，污泥深度脫水能保證堆肥順利進行（堆肥過程中一般要求污泥有較低的含水率）和減少堆肥輔料的投入；若進行污泥焚燒，污泥脫水率高可大大減少熱能消耗。

1.2.2.3 污泥干化

污泥經脫水處理后，濾餅仍含有65%～80%的水分（絕大部分的含水率為80%），用作肥料或土壤改良劑回用于農田時水分偏高，用于焚燒處理也影響熱值和焚燒效果，且不利于分散和袋裝運輸。因此，有必要繼續降低其水分含量，進行污泥干化處理。污泥干化主要是去除污泥顆粒間的吸附水和內部水，干化后的污泥呈顆粒狀或粉末狀。要使污泥能夠得到妥善處置，含水率必須降到40%～50%，有些處置工藝甚至要求含水率降到20%～30%或更低，這就需要對污泥進行干化。

污泥干化的類型有很多種，根據干化的形式，主要可分為：自然干化法和機械干化法；按熱介質與污泥接觸方式分為：直接干化式、間接干化式、直接-間接聯合干化。

自然干化法可分為曬砂場和干化場兩種。前者主要用于沉砂池沉渣的脫水，后者用于初沉池污泥、腐殖污泥、消化污泥、化學污泥及混合污泥的脫水。干化后的泥餅含水率一般為75%～80%，體積可縮小到1/10～1/2。

（1）曬砂場一般做成矩形，混凝土地板，四周有圍墻。地板上設排水管及礫石濾水層。沉渣經重力或提升泵排到曬砂場后，很容易曬干，滲出的水由排水管集中回流到沉砂池前與原污水合并處理。

（2）污泥干化場法是一種較古老、較簡便的污泥脫水方法。其原理是依靠滲透、蒸發、撇除三種方式脫除水分。此種方式所脫除分水的比例隨污泥的性質和當地的氣候條件而差異很大。

自然干化法由于占地面積較大，且受氣候影響直接、臭味散發較嚴重，在污水處理廠污泥處理中極少使用。機械干化主要是利用熱能進行進一步除脫污泥中的水分，是污泥與熱介質之間熱交換的必然結果。

機械干燥法可分為全干化和半干化。全干化和半干化的區別在于干化產品的含水率不同。這一提法是相對的，全干化指較高含固率類型，如含固率在85%以上，而半干化則主要指含固率在60%左右的類型。

根據干燥過程中不同期間的工藝特點，干燥過程可分為兩個階段。第一個階段為恒速干燥階段。在干燥過程開始時，由于整個物料的濕度含量較大，其內部的水分能迅速地達到物料表面。因此，干燥速率為物料表面上水分的氣化速率所控制，故此階段亦稱為表面氣化控制階段。在此階段，干燥介質傳給物料的熱量全部用于水分氣化，物料表面溫度維持恒定（等于熱空氣濕球溫度），物料表面處的水蒸氣分壓也維持恒定，故干燥速率恒定不變。第二個階段為降速干燥階段。當物料被干燥達到臨界濕含量后，便進入降速干燥階段。此時，物料中所含水分較少，水分自物料內部向表面傳遞的速率低于物料表面水分的氣化速率，干燥速率為水分在物料內部的傳遞速率所控制。故此階段亦稱為內部遷移控制階段。隨著物料濕含量逐漸減少，物料內部水分的遷移速率也逐漸減少，故干燥速率不斷下降。

1.2.2.4 污泥穩定

《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2001）中規定：城鎮污水處理廠的污泥應進行穩定化處理。處理后應達到表1-11所規定的標準。

由于污泥中通常含有50%以上的有機物，極易腐敗，并產生惡臭，因此需要進行穩定化處理。污泥穩定是指去除污泥中的部分有機物質或將污泥中的不穩定有機物質轉化為較穩定物質，使污泥的有機物含量減少40%以上，不再散發異味，即使污泥以后經過較長期的堆置，其主要成分也不再發生明顯變化。目前常用的穩定工藝有：厭氧消化、好氧消化、好氧堆肥、堿法穩定和干化穩定。厭氧消化、好氧消化和好氧堆肥這三種生物方式，可使污泥中的有機組分轉化成穩定的最終產物；堿法穩定是通過添加化學藥劑來穩定污泥，如投石灰等。干化穩定則是通過高溫殺死污泥中的病源微生物。各種污泥穩定的工藝比較見表1-12。

在選擇污泥穩定的工藝時，重要的影響因素是，污泥是否與大眾接觸，以及是否有農業或綠化的限制。幾種污泥穩定化過程的衰減效果見表1-13。

為選擇污泥穩定工藝以及優化工藝運行，需要確立評價污泥穩定程度的一系列參數和指標體系。一套評價指標除了應能正確反映污泥的穩定程度外，尚應具有測定簡單、經濟、重現性好等特點。由于污泥生物穩定過程是一個逐漸完成的過程，故在實踐中不可能存在具有明確臨界值的參數指標，即當超過或低于此值時，污泥被明確定義為穩定或不穩定。因此在目前情況下，一些常用的評價污泥穩定程度的參數指標也只具有相對的指導意義。應該指出，盡管目前在文獻上可查到的評價污泥穩定程度的參數有50多個，但真正具有實用價值的并不多，而且大部分情況下也沒有明確給出評價污泥穩定相應的指標值。由于這種情況的客觀存在，在實踐上給污泥穩定的定義、系統的設計和運行帶來相當的混亂。污泥好氧穩定過程和厭氧消化過程微生物對有機物的降解途徑、最終產物的能量水平、污泥進一步堆置的介質變化等都不同，故評價污泥穩定程度的參數和指標必須與所采用的污泥穩定工藝以及運行方式結合起來考慮。評價污泥穩定積度的常用參數和指標見表1-14。

1.2.2.5 污泥焚燒

污泥焚燒是利用焚燒爐在有氧條件下高溫氧化污泥中的有機物，使污泥完全礦化為少量灰燼的處理方式。以焚燒技術為核心的污泥處理方法是最徹底的處理方式，在工業發達國家普遍采用此法處置工業污水污泥。有關標準認為污泥焚燒既是污泥處理又是污泥處置，因為在污泥焚燒過程中，尤其是在火力電廠中與煤混燒，利用了污泥本身的熱量，且經過焚燒后有機物完全分解或礦化，自身性質已完全改變，符合污泥處置的定義；同時，污泥焚燒是污泥穩定化、減量化和無害化處理的過程，符合污泥處理的定義。焚燒法處理污泥的優點是占用場地小，處理快速、量大，減量明顯，但灰渣中的重金屬不易浸出。污泥灰可送入水泥廠摻和在原料中一并制作成建材等。國內已開始意識到焚燒的優點，各地均在積極探索研究因地制宜的應用方案。

1.2.3 污泥處置技術

據相關文獻報道，世界上12個發達國家對污水污泥的處置方式，45%為農用，38%為填埋，10.5%為焚燒，6.0%為排海。相對而言，發達國家經濟雄厚，技術實力強，污泥處理程度較高。我國對于污泥的處置研究起步較晚，因此在污泥處置方面無論從污泥處置規劃到污泥處置技術都與發達國家存在一定差距。《城鎮污水處理處置分類》（GB/T 23484—2009）標準規定了城鎮污水處理廠污泥處置方式的分類，確定污泥處置方式按污泥的消納方式進行分類，標準規定了污泥處置的原則（表1-15）。

目前，污泥的幾種處理處置的相關聯流程示意圖如圖1-2所示。

1.2.3.1 污泥土地利用

污泥的土地利用是指通過覆蓋、噴灑、注射或者合并等方式，將污泥實際使用在土壤表面或土壤中，以改善土壤條件或者提高土壤肥力。

污泥的土地利用被認為是當前最經濟、最有價值的污泥處理方式之一。這主要是因為污泥土地利用投資少、能耗低、運行費用低，而且污泥中含有豐富的營養元素，它們可以作為肥料被土壤吸收利用。因此，將污泥施用到土壤中，可以大幅度提高土壤肥效，降低農業施肥的費用。具體來講，污水污泥中含有豐富的有機物質、氮源、磷源、鉀源以及銅、鋅、鐵、硼、鎂、鈣等微量元素，這些物質不僅有利于農作物、森林和植被的生長，而且能夠有效改善土壤結構和化學組成，豐富土壤微生物種類，優化土壤微生物環境。國外學者對污泥的土壤改性作用進行了深入的研究，發現施加了污泥后的土壤，其微生物種類、無有機物含量（2.38%）、總氮含量（0.20%）、水分含量（5%）以及孔隙率（11%）均有所提高。Bertoncini等（2008）研究發現砂質土壤在施加了污水污泥后，土壤中的C、N、P、Ca元素含量明顯升高，并且土壤的陽離子交換能力也有限度提升。Banerjee等（1997）的研究表明污泥可以有效提高土壤中微生物的呼吸能力以及其體內代謝酶的活性。

具體地說，污泥土地利用的主要優點如下：

（1）供給植物養分。污泥中含有相當于廄肥的氮和磷，也含有鉀、鈣、鐵、硫、鎂及鋅、銅、錳、硼、鉬等微量元素。其氮、磷均為有機態，可以緩慢釋放而具有長效性。

（2）提高土壤有機質含量，改善土壤化學性質。污泥中的有機物質可提高土壤的陽離子交換量，改善土壤對酸堿的緩沖能力，提供養分交換和吸附的活性點，從而提高對化肥的利用率。

（3）改善土壤的物理性質。污泥可增加土壤的持水能力，從而提高土壤水分含量，還可增加土壤的透水性及防止土壤表面板結。

（4）改善土壤的生物學性質。污泥可增加土壤根際微生物的群落，從而增加其生物活性，有利于養分的釋放，并能減少某些植物的疾病。

我國是一個農業大國，無論是從經濟因素，還是從肥效利用因素出發，污泥的土地利用是符合我國國情的處置方法。從我國具體情況來說，污泥農用是最可行、最為現實的處置方案。污泥農用可大量處置污泥，原則上只要污泥達到國家有關標準就可用于農田；污泥參與農田的自然物質循環過程，污泥中的氮、磷、鉀、有機質及微量元素是良好的農用肥料，對農作物有增產作用；污泥中的有機質、腐殖質可改善土壤結構，是良好的土壤改良劑；污泥農業利用使生產費用降低，適合我國目前的經濟發展狀況。因此，無論從經濟因素，還是從環境因素出發，污泥的土地利用都非常符合我國國情。

當然，污泥土地利用也風險：污泥一方面含有氮、磷等營養物質和大量有機質，但另一方面又含有大量的病原菌、寄生蟲（卵）和生物難降解物質，特別是含工業廢水時，污泥可能含有較多的重金屬離子和有毒有害化學物質。這些物質隨污泥的土地利用進入土壤中，可能會對土壤-植物系統、地表水、地下水系統產生影響，造成環境和人類健康風險。一般認為，污泥土地利用引起以下五種風險：

（1）鹽分。一部分含鹽量高的污泥會明顯提高土壤的電導率，過高的鹽分會破壞養分之間的平衡，抑制植物對養分的吸收，甚至會對植物根系造成直接的傷害。離子之間的拮抗作用也會加速有效養分如K+、、NH4+等的淋失。通過污泥堆肥會明顯降低鹽分，提高污泥的適用性。

（2）病原物。未經處理的污泥含有較多的病原微生物和寄生蟲卵，在污泥的應用中，他們可通過各種途徑傳播，污染土壤、空氣、水源，并通過皮膚接觸、呼吸和食物鏈危及人畜健康，也會在一定程度上加速植物病害的傳播。

（3）重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的最重要因素。生活污水污泥養分較高，重金屬主要以鋅、銅為主，其他金屬含量較低。我國城市大量使用鍍鋅管道，因此生活污水污泥中含有較高的鋅。污泥中的重金屬隨著雨水淋溶或自行遷移到土壤深處，對表層地下水系統產生影響。污泥重金屬對人體健康的危害主要來自其進入土壤植物生態體系后，由植物吸收與體內富集，通過食物鏈進入人體。因此，應該盡可能地減少其在污泥中的含量。但重金屬不像有機物可以通過降解除去，而且重金屬一般溶解度很小，在污泥中性質穩定，較難除去。目前，主要通過化學和生物兩種方法來降低污泥中的重金屬含量。化學方法就是利用H2SO4、HCl、HNO3、EDTA等化學物質從污泥中提取重金屬，但此法存在投資費用高、操作困難、需大量強酸和生石灰等問題，使之難以得到廣泛應用。生物學法是利用細菌循環還原氧化，使重金屬的難溶硫化物轉變成可溶性硫酸鹽而濾出污泥系統。相對化學提取法，該方法提取率較高，可達90%，且投資費用較低，易于操作，因此，生物學法具有較為樂觀的應用前景。

不過，經長時間檢測發現，城市生活污泥的重金屬含量呈逐年下降之勢，且遠低于國家所規定的農用標準。因此，來自生活污水的污泥其土地利用的風險是可控的。

（4）氮磷等養分。污泥中通常含有豐富的氮、磷等各種養分，如果在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用，有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度，N、P就可能會隨水流失，進入地表水體造成水體的富營養化；進入地下引起地下水的硝酸鹽污染。養分的遷移是一個需長期監測研究的工作。

（5）有機污染物。一些生產部門排放的污水中含有一定的有機污染物，如聚氯二酚、多環芳烴以及農藥的殘留物。這些物質在污水和污泥的處理過程中會得到一定程度的降解，但一般難以完全除去，在污泥的土地使用時還需要考慮其可能產生的危害。

因此，在污泥的土地利用過程中，需嚴格控制污泥中的重金屬濃度以及氮、磷營養物質的平衡和控制污泥的施用量；同時，應采用工業廢水預處理，對土地利用污泥進行有效預處理的措施，消除或降低污泥的毒害有機物、病原菌和鹽分含量，避免對周圍環境和人類食物鏈安全造成負面影響。

1.2.3.2 污泥衛生填埋

污泥的衛生填埋始于20世紀60年代。需強調的是，污泥必須按技術規范和衛生要求來填埋，即通過填充、堆平、壓實、覆蓋、再壓實和封場等工序，嚴格落實完成，滲濾液必須認真收集并集中處理，使污泥得到最終妥善處置，并防止對周圍環境產生危害和污染。污泥填埋又可分為單獨填埋和與城市生活垃圾混合填埋兩種。污水處理廠的各種污泥填埋方法選擇見表1-16。

污泥衛生填埋優點是投資省、實施快、方法簡單、處理規模大，對污泥的衛生學指標和重金屬要求比較低。缺點是對污泥的土力學性質要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基需作防滲處理以防地下水污染等。對于污泥填埋技術而言，它僅僅實現了污染物質的轉移和暫存，并沒有從根本上對污泥中的有機污染物進行處理和控制。污泥填埋過程產生的甲烷氣體會對大氣和環境造成一定的負面影響。填埋目前仍然是我國污泥處置的重要方法之一，但是對填埋污泥的含水量提出了新的要求，需控制在60%以下，這給許多污水處理廠的污泥處置帶來了現實困難。

從長遠看，常規污泥填埋是一種不可循環的最終處置方式，需要大面積的土地，其應用比例將會逐漸減少。就美國而言，其污泥填埋的比例正逐步下降，許多地區甚至已經禁止污泥土地填埋。美國環境保護局估計，今后幾十年內美國的6500個填埋場將有5000個被關閉。英國污泥填埋比例由1980年的27% 下降到1995年的10%，且從1996年10月，英國對污泥的陸地填埋處理征收一定的稅收。德國從2000年起，要求填埋污泥的有機物含量小于5%，這意味著填埋并不能最終避免環境污染，而只是延緩了產生污染的時間。由此看來，我國的城市污泥填埋處置方式也不會走得太遠。

1.2.3.3 污泥建筑材料利用

污泥建筑材料利用一般包括用做水泥添加料、制磚和制輕質骨料等，這幾方面技術都比較成熟，消納量較大，市場前景較好，可以作為污泥消納的手段之一。

污泥建筑材料利用的優點主要有：①污泥建材利用最終是在各種類型建筑工程中使用的材料制品，無需依賴土地作為最終消納的載體；②污泥建材可替代一部分用于制造建筑材料的原料，具有資源保護的意義，同時還可產生經濟效益；③污泥制成建材后，其中一部分重金屬等有害物質會隨灰渣進入建材而被固化其中，使重金屬失去游離性，從而不會對環境造成較大傷害。缺點主要有：①污泥建材利用的成本較高，一般污水處理廠難以承受；需要大力開拓市場，并且需要建設復雜昂貴的建材生產系統；②在水泥窖中投加污泥后，水泥窖應控制有害物質的產生，尤其是燃燒后氣體中的成分應滿足相應的環境標準；③污泥中含有一定的氯元素，致使污泥制品腐蝕鋼筋；④污泥建材利用還應考慮其他污染物，如放射性污染物。

日本是世界上對污泥建材利用最重視、最積極的國家，從1991年至今，已有8家城市污水處理廠先后引進了污泥焚燒灰制磚技術，并已經建造了一座11萬t/a的生態水泥廠。不僅如此，日本還不斷投入大量資金對利用污泥進行玻璃化、融溶化以及制造纖維板等技術進行研究和開發。在歐洲和北美，對污泥的建材利用技術也相當重視。如德國早在1995年就對16個污泥焚燒工程的污泥灰進行制作建材的可行性分析。根據2003年的數據，德國目前已有10%的污泥用于建筑業；在西班牙已經獲得有關機構的認可，并正通過一些環保公司進行推廣。美國在利用污泥制作“生物磚”、水泥、瓦片等方面進行了大量的研究，并專門成立了一些公司，將此作為一種“先進技術”加以推廣。

我國的一些地方，如浙江嘉興、廣東廣州等地，也有一些污泥干化到一定程度后運往磚廠或陶瓷廠作為添加料的應用。上海市在廢棄物建材利用方面進行了許多研究，同濟大學曾經與江蘇省陶瓷研究所一起，于1997—1998年間進行了蘇州市河底泥制作陶粒和燒結多孔磚建材的研究，取得了一定的成果。

國內外城市污泥建材研究動向主要有：①經處理后的污泥可通過燒結制成污泥磚、地磚、做混凝土的填料，代替部分水泥；②利用城市污泥中含有豐富的粗蛋白（有機物）與球蛋白酶等制成活性污泥樹脂，再加工制造成生化纖維板；③目前，國外在尋求污泥材料的利用過程中，找到了污泥與水泥行業的結合點，利用污泥灰渣作為水泥制品的原料，生產水泥；④利用熔融石料化設備將城市污泥制成石料化熔渣，該熔渣不是玻璃質的，而是結晶化的，用戶可將其與天然碎石等同使用，稱之為污泥熔融石料化；⑤利用城市污泥代替部分黏土燒制輕質陶粒，該技術成果已形成工業化生產；⑥利用污泥焚燒灰作人工輕質填充料或作為混凝土的細填料；⑦污泥經干燥固化并經特質熔爐煅燒，經冷卻后形成玻璃態骨料作為建材利用，余熱經回收利用。

1.2.3.4 污泥焚燒

污泥焚燒是最徹底的處置方式，主要可分為兩大類：一類是將脫水污泥直接用焚燒爐焚燒；另一類是將脫水污泥先干化再焚燒。污泥焚燒要求污泥有較高的熱值，因此污泥一般不進行消化處理。一般當污泥不符合衛生要求，有毒物質含量高，不能作為農業利用時，或污泥自身的燃燒熱值高，可以自燃并可利用燃燒熱量發電時，可考慮采用污泥焚燒的處置方式。焚燒所需熱量，主要靠污泥含有的有機物燃燒，如污泥所含有的有機物燃燒所產生的熱能，不足以使污泥自燃，則需補充燃料。

污泥焚燒后，大大減量化。另外，污泥中所含有的重金屬在高溫下被氧化成穩定的氧化物，是制造陶粒、瓷磚等產品的優良原材料。近年來焚燒法得到了較大的發展，和其他各法相比，焚燒法有以下幾個突出的優點：①大大地減少了污泥的體積和重量，因而最終需要處理的物質很小，有時焚燒灰可制成有用的產品；②污泥處理速度快，不需長期儲存；③污泥可就地焚燒，不需長距離運輸；④可以回收能量用于發電和供熱。

雖然焚燒工藝幾經完善，并由最初的減量化向無害化、資源化發展，污泥焚燒工藝已實現工業化，并被廣泛推廣應用；但是污泥焚燒技術仍具有處理成本昂貴，有毒有害氣體難以處理等問題：焚燒技術基建費用和運行費用高，燃料費用占總處理成本50%以上；燃燒時會產生大量的有害物質，如二英、呋喃，并同時產生重金屬煙霧和污泥灰。這些不利因素都限制了該方法的廣泛應用。特別是在經濟不發達的國家和地區，焚燒技術在污泥處理處置中占的份額始終很小，只有在其他污泥處置方法由于環境或土地利用的限制而被排除時，才考慮采用該方法。

1.2.3.5 其他處置方法

排海。排海是一種簡便、經濟的處理方法，對于那些靠近海岸的大型污水處理廠來說，將其液態污泥排海是一種方便的污泥處置方法。英國在20世紀90年代開始使用這種方法處理污泥，隨后被日本、美國等沿海國家采用。但投海會污染海洋，對海洋生態系統和人類食物鏈造成威脅。紐約市每年約有120萬t污泥傾倒處置，40年時間使51.8km2海洋變成死海。有鑒于此，污泥海洋傾倒已受到越來越多的反對，國際公約已明令禁止。中國政府于1994年初接受3項國際協議，承諾于1994年2月20日起不在海上處置工業廢棄物和污水污泥。歐共體在1991年5月頒布《Directive Concerning Urban Wastewater Treatment》中指出：在1998年12月31日起不得在水體中處置污泥。