基于铁矿石载氧体的污泥化学链气化实验研究(3)
由于污泥中含有大量的有机质与可燃组分，具有较高的能源开发和利用价值，若采取措施将这些能量予以回收并转化为易于储存和运输的液体或气体燃料，对于优化能源结构、促进环境保护具有重大的意义[17]。污泥的热处理则是充分利用了污泥具有一定热值的特点，在达到能源化综合利用的同时实现了污泥的无害化、减量化和资源化[18]。传统的焚烧处理尽管可以最大限度地实现污泥减容，可是在燃烧过程中会产生严重的烟气，导致二次污染的发生。而污泥的热解、气化可以有效克服此类问题，同时还将污泥中的潜在能量转化为焦油或者可燃气体，是一种清洁、高效的污泥处理方法。
1.2 污泥的来源与处理
1.2.1 污泥的来源
污泥作为日常生活中随处可见的一种物质，实际上是由多种微生物组成的菌胶团及其吸附的有机物和无机物的集合体[19]，不经过合适方法处理的污泥会对人体与环境造成很大危害。污泥的来源多种多样，通常分为三种，除了来自江河湖泊的自然污泥以外，化工厂等产生的工业污泥以及城市污水处理厂产生的生活污泥也日益增加，不同来源的污泥，其化学组成、重金属含量、有机物含量等都存在差异，其化学特性也不尽相同。这里所讨论的城市污泥为污水处理厂对城市污水进行处理后所产生的废弃物，质量分数一般占污水量的1%-2%，体积分数为0.3%-0.5%[20]。污泥在物理脱水后，会形成一种黑色或者褐色的，伴有异臭，且比重略大于水的软性固体。
1.2.2 污泥的处理技术
污泥的处理处置所遵循的目标为实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化，因此在兼顾生态环境与社会经济效益的前提下，如何采取经济、合理、有效的处置手段处理污泥是当前备受关注的问题。目前，污泥卫生填埋、污泥热处理、污泥堆肥、污泥建材利用和污泥水体消纳等技术作为污泥常用的处理方法，被国内外污水处理厂所采用。
污泥卫生填埋的起源最早,是在传统填埋的基础上，从可持续发展的角度出发所实施的污泥处理方式。它是在经过科学的选址以及必要的场地防护处理后所进行的，具有严格的管理制度和严谨的工程操作方法[21][22]。优点是容量大、见效快、可自然干化且投资较少，利于推广，但存在有毒有害物质容易流入地下、合理厂址的选择受到限制，产生的渗滤液处理难度大等不足。
污泥的热处理包括污泥的焚烧和污泥的气化，旨在充分利用污泥含有大量有机质与可燃组分这一特点，达到能源的综合化利用[23]。其中，污泥焚烧是指在过量空气的条件下，将污泥置于焚烧炉中发生完全燃烧反应，使有机物完全碳化，优点是可以最大限度的减少污泥的体积，并且使污泥中存在危害的病原微生物、寄生虫卵、病毒等被彻底杀死，但在燃烧过程中也伴随着污染气体的产生。相比之下，污泥气化技术更为高效与清洁。
污泥堆肥是指利用污泥中微生物的发酵原理，在污泥中加入一定比例的秸秆、稻草、木屑或生活垃圾等膨松剂和调理剂，进而使其转化为类腐植质，作为肥料处理的过程[14]。虽然堆肥的处置方法实现了污泥的循环利用，但是随着人们对食品的清洁生产和无污染食品消费的关注，污泥堆肥的利用会受到很大限制。
污泥建材利用是指采用污泥制造出如污泥制陶粒、污泥制纤文板、污泥制生态水泥等建筑材料，符合污泥资源化、循环化的需要[24]。缺点为污泥制建材含有重金属，且需要消耗热能，因此技术要求与成本均较高。
污泥的水体消纳是指利用水体的自身净化能力，将未经处理的有害污泥排入水中，从而进行消纳与净化的过程[14]。它的优点是处理量大、无副产物且成本较低。但如果污泥量投弃过量，乃至超过水体的自净能力时，就会导致水体正常的生态系统遭到破坏。
上一篇：D-氨基葡萄糖衍生物的合成与工艺