摘要：城市中的污泥处理，经过多种方案的研究，提出运用水泥窑处理污水厂污泥是中最佳的处理方案。本文将介绍水泥窑处理污水厂污泥的解决方案，并从环保角度讨论处理污泥和生活废弃物的必要性。
关键词：水泥窑 污泥 应用技术
在目前对于污泥处理的众多技术中，水泥窑处理污泥是一种安全，经济，环保的技术方案，这样一来，可以减少垃圾的焚烧量，不仅节省了开支，还能减少二氧化碳的排放，对于建设生态文明城市必不可少。
欧洲国家运用书法水泥窑对有毒重污染的废弃物进行处理，制成的水泥可以将大部分的有毒重金属沉积在内，有害气体也会和水泥中的氧化钙进行反应而消失，不会对环境造成过多的伤害。美国的污水处理公司目前已经在这一方面取得进展，制成的生态水泥质量和普通水泥质量相差不多，但成本大大降低。
1污泥处理技术的理论依据、特色和创新
l.1 理论依据是用净化厂的污泥和黏土质原料进行比较，发现污泥在烧制损失之后，所剩余的化学成分的粘性接近黏土质原料，基本上可以从成分上代替黏土质原料。在初始原料配置阶段，污泥在理论上可以代替百分之三十的黏土质原料。水泥窑能够一次性对大量的污泥进行处理，并且具有成本低，窑内温度高，物料停滞时间长，二次污染少，能够处理彻底等优点。运用这一技术可以解决污泥本身湿度较高，原料粘的困难，能够使污泥和原料搭配合理，使成分稳定。
1.2 水泥窑处理污泥技术的特色和创新处就在于它符合国家水泥高质量标准，并且是国内首创，目前经过专业的技术分析，这一技术水平已达国际先进水平。运用这一技术处理污泥，不仅可以环保有效的处理污泥，还能够减少我国黏土的用量，从原料上代替黏土生产，使污染物减量，节约自然资源，减少污染物进行焚烧或者填埋时造成的二次污染，为城市的生态环境作出贡献。
2 污泥处理技术的主要内容和技术关键
2.1 主要内容
城市的各个污水处理厂，因为工厂的设备不同，有的进行脱水生产，有的进行不脱水生产，但从运输角度来看，脱水处理的污泥方便运输，并且方便水泥厂进行生产，因此城市的大部分污泥都会进行脱水处理。
2.1.1物理形态
我们队生活中的污泥进行观察分析，物理形态上呈现黑色，一般介于固体和液体之间，没有固定的形态，具有刺鼻的味道；化学成分方面，污泥中具有大量的重金属，含有刺激性气体。
2.1.2 处理重金属元素
煅烧熟料过程中不会有残渣产生，这是由于将污泥掺在水泥原料中进行混合，然后放入水泥窑内煅烧，经过高温煅烧过程，水泥原料在水泥窑内发生固相反应，并且产生很多的晶格，而重金属元素在烧制过程中就会锁在晶格中，这样一来污泥经过水泥窑烧结，水泥经过硬化变成水泥石，在对水泥石进行浸水处理，再对浸出液进行检测，结果显示制成的水泥石中重金属元素含量极少，经过和国家标准进行比对，符合国家标准，没有超出污染指标。
水泥最后会被制成混凝土，在混凝土中，重金属元素是被固定的，不会随着水泥的改变而改变，污泥中的重金属通过水泥进入混凝土，重金属会被存在水化水泥硬化水泥浆体或者是混凝土的空隙水中。由于硬化的浆体可以很好的束缚重金属元素，所以重金属不会轻易出现，对环境造成二次污染。
通过对混凝土的研究，从混凝土中释放出来的重金属元素很少，国外一些水泥研究机构研究表明，即使浸出的时间很长，重金属元素的浸出量也不会增多，因此混凝土中的重金属不会对环境造成影响。
2.1.3 减少细菌等多种微生物
污泥在脱水之后，其中还含有大量的有机物质，这些物质可以滋养细菌，大肠杆菌等微生物，对污泥样本进行专业的成分分析后，检测出含有细菌2.36*10³/ml，含有大肠杆菌1..21*10³/ml。利用水泥窑技术对污泥进行高温锻造，可以高质量的将这些细菌去除。
2.1.4 消除污泥的异味
污泥中包括有机物质和无机物质，其无机物质的化学成分和水泥中黏土的成分基本相同，其中的有机物质会在高温下分解。因此对于环境影响最大的便是污泥中的异味，经化学成分分析这些气体成分为硫醇和硫化氢。
生石灰可以将硫化物的毒性进行转化变成对环境，对人都没有危害的硫化钙，我们将生石灰和污泥进行1：5的混合，之后进行硫化物成分检测，发现硫化物含量大大减少。
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经测试，未加生石灰时硫化氢浓度为10.6，加入生石灰后硫化氢的浓度为1.28，达到GB14554-93排放标准要求。
2.1.5 对窑尾废气的影响
水泥窑的尾气二氧化硫是煤中的硫化物在烧制过程中进入水泥窑，并且和原料在高温条件下进行煅烧之后分解而成，原料污泥中的硫化氢和硫醇岁生料进入水泥窑后，氧化和分解产生二氧化硫，这些二氧化硫一部分吸附在窑灰表面，而这些窑灰在之后又会进入窑内，之后在高温的情况下煅烧变成硫化钙并且被固定在水泥的产品中，因此，在生产过程中，不断地去除窑灰，就可以很有效的使窑内的废气减少。在实践过程中，每个水泥厂运用这种方法进行废气的净化，在每天生产的十几吨水泥里，硫化氢废气的含量会很少，经有关部门对水泥窑尾气进行检测后发现围棋中硫化氢含量远远小于国家标准。
2.2.1污泥从湿法搅拌机进入，历经搅拌、存放、粉磨后从窑尾送入窑内进行焚烧。其基本过程为：污水厂污泥-卡车运输--码头堆集--淘洗污泥--加入焦化厂处理液或水--泥浆存放一生料磨一料浆库一搅拌池一从窑尾入水泥窑焚烧。
2.2.2 污泥与窑灰搅拌、混合、均质后从窑中喂入。其工艺路线为：污水厂污泥一卡车运输一窑中喂灰堆放--窑中窑灰库- -搅拌均匀--从窑中人水泥窑焚烧。
在初试阶段，受设备的限制，我们采用了第一条工艺路线。
2.3 关键技术
2.3.1 设计科学的处理污泥的生产体系
我们有水泥窑技术生产水泥，处理污泥的原则是：尽量利用现有的设备，将对环境的污染力降到最低，同时尽可能减少成本。因此，我们设计了一条科学有效的生产工艺体系，首先对于有毒气体进行处理，用生石灰使其含量减到最低，其次，从污泥开始进行淘洗，采用焦化厂的稀释液进行搅拌稀释，再用泵进行运输，这些过程都可以使污泥处于封闭状态，直到进入水泥窑煅烧，这样不仅可以减少对环境的危害还能减少对人的伤害。
2.4产品检测
2.4.1 废气的监测
公司聘请专业人士对水泥窑最后排放出来的尾气进行检测，结果表明废气含量符合标准，不会对环境造成危害。
2.4.2 检测重金属元素含量
我们取出一些含污泥配方制成的水泥原料，生料和熟料样本送到复旦大学材料科学国家重点实验室进行检测，检测结果表明再制成的水泥中重金属元素的含量明显低于污泥中的重金属含量，并且低于国家标准。
2.4.3 检测污泥生产的水泥在混凝土方面的性能
送含污泥水泥样品至复旦大学混凝土材料研究国家重点实验室进行混凝上性能测试，测试项目：
（1）混凝土刚拌好后的凝结时间
（2）混凝土硬化力学性能（塌落度、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等）。
（3）混凝土耐久性（防渗性、防冻性、抗碳化、防钢筋锈蚀性）。
最后结果表明，普通水泥和污泥锻造后制成的水泥性能相似。
3、对社会经济发展和科技进步的意义
根据国际上对环境的报导，水泥产业每年可以去除大量的废料，不仅可以将没用的废料变成有用的材料，而且还能将废料中的有害物质去除，使废料中的毒性物质全部去除。例如水泥石棉制品往往含有致癌物质，在水泥窑中进行高温处理后，就可以变成无毒物质；空调中的氟利昂对大气有害，在水泥窑中也可以变为无毒物质。因为水泥窑可以处理各种各样的有害物质，从而使有害物质对环境的伤害降到最低，所以水泥窑产业现在又被称为世界上处理有害物质的机器。
结语：综上所述，利用水泥窑生产水泥，同时处理很多难处理的有害物质，可以实现对废弃资源的回收利用，并且能够对废气物质进行净化，防止对环境造成伤害，水泥窑设备的发展可以逐渐改善地球环境，实现可持续发展。
参考文献：
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论文作者:王亚鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
标签：污泥论文; 水泥论文; 重金属论文; 混凝土论文; 原料论文; 环境论文; 黏土论文; 《基层建设》2018年第17期论文;