【摘要】：城市污水污泥是污水處理過程中必不可少的副產(chǎn)品。污水處理量的急劇增大和相關(guān)處理技術(shù)的深化發(fā)展，導(dǎo)致了城市污泥在排放量大幅增加的同時(shí)，濃縮在其中的有毒有害物質(zhì)數(shù)量和種類也逐漸增多，所以無論是量還是質(zhì)，城市污泥都將成為廢物中影響環(huán)境、造成危害最為嚴(yán)重的因素之一。如何妥善、科學(xué)地處理城市污泥已成為一項(xiàng)迫在眉睫的環(huán)保課題，并在全球范圍內(nèi)引起了極大地關(guān)注!環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格使得常規(guī)污泥處理方法(如土地填埋、海洋傾倒和焚燒等)在污染控制方面面臨挑戰(zhàn)，而且難以為繼。污染控制與資源化利用有機(jī)結(jié)合是當(dāng)今固體廢物處理領(lǐng)域的大勢(shì)所趨；在有效控制污染的同時(shí)，積極探索新的資源化利用方法已成為污泥處理的研究熱點(diǎn)。 目前我國(guó)的污泥處理形勢(shì)十分嚴(yán)峻，多數(shù)情況下僅實(shí)現(xiàn)了污泥的轉(zhuǎn)移，而未能將污染成分無害化，資源化利用率更是亟待提高。引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和相關(guān)設(shè)備不僅昂貴的投資費(fèi)用難以接受，而且由于污泥成分的差別往往很難達(dá)到預(yù)期效果。為了加快我國(guó)污泥處理工藝的更新?lián)Q代，以滿足對(duì)環(huán)境保護(hù)的迫切要求，結(jié)合具體國(guó)情、依靠自身力量對(duì)城市污泥的處理、處置及資源化利用開展基礎(chǔ)研究是十分必要的。 在上述背景下，論文基于前人的研究成果，把握國(guó)際社會(huì)在城市污水污泥處理、處置領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，從科學(xué)性和實(shí)用性角度出發(fā)，以武漢市水質(zhì)凈化廠的城市污水污泥為研究對(duì)象，按照“無害化、減量化、資源化”的原則，針對(duì)污泥的自身特性、污染危害和利用途徑，從處理模式上進(jìn)行了新的探索，研究了污泥的熱解技術(shù)和高附加值材料化利用途徑，同時(shí)考察了資源化利用過程對(duì)污泥中主要污染物——重金屬的固化效果，可為今后的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用與污染控制技術(shù)提供必要的理論基礎(chǔ)和可靠的科學(xué)依據(jù)，具有重要的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和一定的學(xué)術(shù)意義。 論文在全面、系統(tǒng)分析城市污泥基礎(chǔ)性能的前提下，抓住“污泥中有機(jī)成分熱處理以達(dá)到減量化和無害化，同時(shí)對(duì)污泥中無機(jī)成分高附加值材料化利用”這條主線，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了較為詳細(xì)和系統(tǒng)的綜述，并開展了四個(gè)方面的研究：城市污泥熱解特性及熱解批量試驗(yàn)；考察污泥灰去除廢水中Cu~(2+)的效果；污泥灰與煤矸石混合制備瓷質(zhì)磚研究；污泥灰微晶玻璃制備技術(shù)及重金屬固化效果研究。 1．城市污泥熱解技術(shù)試驗(yàn)研究 為了研究城市污泥的熱解特性，分析其熱解動(dòng)力學(xué)過程，論文首先在差熱分析儀上開展了干污泥的熱失重研究，結(jié)合獲得的污泥熱解TG、DTG和DTA曲線，可將熱解過程分為水分析出、揮發(fā)分析出和焦炭燃盡三個(gè)階段，此三個(gè)階段所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)貫穿污泥熱解的始終。隨著升溫速率的增加，熱滯后現(xiàn)象明顯，各階段的起始、終止溫度和最大反應(yīng)速率
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

城市排水溝道污泥城市建筑工地泥漿圖1一1城市污泥的分類Fig.l一1ClassifieationofmunieiPalsludge化城市的市政設(shè)施服務(wù)水平(如居民排水的污水廠接管率)的日益提高，城市污泥的產(chǎn)生量逐漸增大。對(duì)城市污水處理率達(dá)到100%的城市，城市污水廠污泥的產(chǎn)生量(含水率98%)即大大高于城市居民產(chǎn)生的生活垃圾量，即使全部經(jīng)脫水處理成含水率為80%的泥餅，其量仍可能為生活垃圾量的40荀0%。因此，城市污泥是現(xiàn)代城市產(chǎn)生的主要廢棄物之一。隨著城市的發(fā)展，城市污泥的產(chǎn)量急劇增加(圖1一2)。據(jù)美國(guó)環(huán)保署估算，1998年全美干污泥產(chǎn)量為6.9xlo6t

甘義群:城市污泥熱解特性及資源化利用新方法試驗(yàn)研究2005.5污泥農(nóng)用在保障安全的前提下處于穩(wěn)步發(fā)展階段，同時(shí)，近年來污泥土地利用己由早期的單純農(nóng)田利用擴(kuò)展到林地、園林綠化和廢棄土地等多方面的綜合利用。污泥及其堆肥施用于林地、荒山、城市綠化及觀賞性植物、嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地(墾荒地、貧瘩地和大量的廢棄礦坑等)，在很大程度上消除和減輕了對(duì)周圍環(huán)境的影響，這些施用場(chǎng)所遠(yuǎn)離人口密集區(qū)，不直接威脅人類食物鏈，較農(nóng)田利用安全，具有十分廣闊的應(yīng)用前景�？傊�，填埋和棄海這兩種傳統(tǒng)的污泥處置方法己經(jīng)大幅度減少，焚燒處于一個(gè)穩(wěn)定發(fā)展階段，而農(nóng)用這種具有綜合利用性質(zhì)的污泥處理方法在世界各國(guó)逐步增加(圖1一4、1一5)。

大了地圖1.7幾種污泥處置技術(shù)在我國(guó)所占比例(尹軍等，2003)Fig.l一7PereentageofsewgaesludgedisPosalteehniquesinChina大部分的研究工作也僅局限于污泥的堆肥農(nóng)用，而對(duì)污泥的，造成很大的能源和資源浪費(fèi):在城市污水處理廠中，只有于焚燒。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，污泥農(nóng)用雖然符合國(guó)的隱患也相當(dāng)多。卜3美國(guó)干污泥產(chǎn)，預(yù)測(cè)及處理方法’Prdouetion胡dertatinentProcessofdyrsludgeinU.S.A1998年年20側(cè))年年2005年年2010年年.2814.058%%%3.1143.06%%%3.4145夕5%%%3.9247.56%%%0.8/11.59%%%0.9/12.50%%%l/13.51%%%1.1/13.41%%%0.5刀25%%%.0516.94%%%.0628.!!%%%0.718.54%%%4.1/59.42%%%4.5162.50%%%5/67.57%%%5.7/69.51%%%1.刀!7.39，么么l/13.89%%%0.8110.81%%%0.9/10.98%%%1.5尼1.74%%%1.6瓜.222%%%1.5倫0.27%%%1.5/18.29%%%0.1/1.45%%%0.1/1.39%%%0.111.35%%%0.111.22%%%.28/40.58%%%27137.50%%%.2413.243%%%25130.49%%%

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 萬洪云;利用活性污泥制造活性炭的研究[J];干旱環(huán)境監(jiān)測(cè);2000年04期

2 李水清,李愛民,任遠(yuǎn),嚴(yán)建華,池涌,李曉東,岑可法;造紙污泥在回轉(zhuǎn)窯中熱解的試驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1999年03期

3 昝元峰,王樹眾,沈林華,段百齊,林宗虎;污泥處理技術(shù)的新進(jìn)展[J];中國(guó)給水排水;2004年06期

4 尹軍,譚學(xué)軍,廖國(guó)盤,翟佳麟,劉國(guó)棟;我國(guó)城市污水污泥的特性與處置現(xiàn)狀[J];中國(guó)給水排水;2003年S1期

5 張學(xué)洪,陳志強(qiáng),呂炳南,陳文兵,解慶林,王敦球,李金城;污泥農(nóng)用的重金屬安全性試驗(yàn)研究[J];中國(guó)給水排水;2000年12期

6 徐景春,馬鴻文,楊靜,李金洪;利用鉀長(zhǎng)石尾礦制備β-硅灰石微晶玻璃的研究[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2003年02期

7 楊家寬,肖波,唐東羚,王秀萍;鋼渣基微晶玻璃的制備與顯微結(jié)構(gòu)分析[J];材料科學(xué)與工程;2003年01期

8 沈耀良;廢水處理中的幾種廉價(jià)吸附劑[J];重慶環(huán)境科學(xué);1995年03期

9 曹建勁;沸石活化及其在水處理中的應(yīng)用研究[J];重慶環(huán)境科學(xué);2003年12期

10 袁玲,施惠生;焚燒灰中重金屬溶出行為及水泥固化機(jī)理[J];建筑材料學(xué)報(bào);2004年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 李潤(rùn)東;城市垃圾焚燒飛灰熔融過程的機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2002年

2 李水清;固體廢物熱解制取潔凈燃料和化學(xué)原料的基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2002年

3 金余其;城市生活垃圾燃燒特性及新型流化床焚燒技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2002年

4 李鑫;廢輪胎流化床熱解特性研究[D];浙江大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 彭文琴;CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的研究[D];湖南大學(xué);2001年

2 胡建杭;城市生活垃圾直接氣化熔融焚燒技術(shù)的試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2003年

3 姜鵬;煤矸石微晶玻璃的制備與性能研究[D];福州大學(xué);2004年

4 張若冰;垃圾焚燒過程中典型重金屬污染物的分布特性研究[D];浙江大學(xué);2002年

5 陳盛建;低硅鐵尾礦微晶玻璃的研制[D];武漢理工大學(xué);2004年

6 李智;利用川南硫鐵尾礦高嶺土制備彩色礦渣微晶玻璃的研究[D];成都理工大學(xué);2004年

7 張德見;污泥衍生吸附劑的制備及其對(duì)Pb～（2+）、Cu～（2+）、SO_2的吸附研究[D];湖南大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2760699