江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)書(shū)(已修改)
2025-08-17 08:45 本頁(yè)面
【正文】 □前沿技術(shù)項(xiàng)目□專題項(xiàng)目計(jì)劃類別： 指南代碼： 申報(bào)ID號(hào)： 江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)書(shū)( 科技支撐計(jì)劃工業(yè)部分 )項(xiàng)目名稱： 污水廠污泥固化/穩(wěn)定化技術(shù)應(yīng)用研究 承擔(dān)單位： 江蘇明軒環(huán)?？萍加邢薰? 所在地區(qū)： 單位地址： 郵編： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 電話： 主管部門： 申報(bào)日期： 2009年 月 日江蘇省科學(xué)技術(shù)廳二○○九年制 一、立項(xiàng)依據(jù)本項(xiàng)目國(guó)內(nèi)外科技創(chuàng)新發(fā)展概況和最新發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)對(duì)于污水廠污泥的處理尚未形成成熟的技術(shù)。針對(duì)這一問(wèn)題由河海大學(xué)研發(fā)了污水廠污泥固化/穩(wěn)定化技術(shù)，并與江蘇明軒環(huán)保科技有限公司合作進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化，目前已在深圳、海寧實(shí)施了處理工程。本次研究結(jié)合污水廠污泥固化/穩(wěn)定化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，研究固化穩(wěn)定化技術(shù)處理后污泥的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、滲濾液的產(chǎn)量和水質(zhì)、是否產(chǎn)生氣體以及氣體的性質(zhì)這3個(gè)問(wèn)題，為技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供技術(shù)支撐。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于污泥的處理處置及固化/穩(wěn)定化技術(shù)發(fā)展概況及趨勢(shì)介紹如下：(1) 國(guó)外通常將固化/穩(wěn)定化技術(shù)用于危險(xiǎn)廢物的處理中，用于污泥的處理中尚處于起步階段固化(solidification)是指添加固化劑于廢棄物中，使其變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)性或形成固體的過(guò)程，而不管廢棄物與固化劑間是否產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合；穩(wěn)定化(stabilization)是指將有害污染物轉(zhuǎn)變成低溶解性、低毒性及低移動(dòng)性的物質(zhì)，以減少有害物污染潛力的技術(shù)。固化技術(shù)最早在20世紀(jì)50年代用于放射性廢物的處理，例如美國(guó)在處理低水平放射性液體廢物時(shí)，先用硅石等礦物進(jìn)行吸附，或者先用大量的普通水泥將其固化，然后再進(jìn)運(yùn)送至指定填埋處置圈。由于污泥處理處置問(wèn)題日益突出，而固化/穩(wěn)定化技術(shù)又具有工藝簡(jiǎn)單、投資較低等優(yōu)點(diǎn)，將固化/穩(wěn)定化技術(shù)用于污泥處理逐漸成為一種新的技術(shù)途徑。(2) 固化/穩(wěn)定化技術(shù)在我國(guó)污泥處理領(lǐng)域具有處理成本低、工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣等諸多優(yōu)勢(shì)污泥固化/穩(wěn)定化技術(shù)是指添加固化/穩(wěn)定化材料于污泥中，改善污泥的材料性質(zhì)，并將污泥中的有害污染物轉(zhuǎn)變成低溶解性、低毒性及低移動(dòng)性的物質(zhì)或?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的封閉效應(yīng)，以減少有害物污染潛力的技術(shù)。由于固化/穩(wěn)定化材料來(lái)源廣泛，因此固化/穩(wěn)定化技術(shù)在污泥處理中具有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)；另外因其處理設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，其設(shè)備的投入較低，便于操作，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量污泥的處理；最后處理后的污泥可以進(jìn)行安全填埋，也可以直接填埋或者作為其它資源化利用的預(yù)處理手段。(3) 決定污泥固化/穩(wěn)定化處理效果和成本的關(guān)鍵產(chǎn)品－固化/穩(wěn)定化材料目前已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的前景對(duì)為提高固化/穩(wěn)定化效果的復(fù)合型固化/穩(wěn)定化材料不斷涌現(xiàn)。Chemfix公司利用水溶性硅酸鹽和普通水泥處理機(jī)械制造、金屬表面處理和冶金等工藝產(chǎn)生的廢物以及高濃度重金屬污泥。此后，這一技術(shù)還被用于處理有機(jī)物污泥。黃玉柱等開(kāi)發(fā)了以脲甲醛和瀝青等高分子有機(jī)物為基材的固化/穩(wěn)定化技術(shù)，增容比相對(duì)較小，固化/穩(wěn)定化體的重量也較輕。武漢大學(xué)的涂潔和侯浩波采用HAS土壤固化/穩(wěn)定化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)固化/穩(wěn)定化基材對(duì)電鍍污泥進(jìn)行常溫固化/穩(wěn)定化處理，污泥固化/穩(wěn)定化產(chǎn)品的強(qiáng)度可達(dá)10MPa以上，基本滿足普通建材要求。李磊，朱偉等提出污泥骨架構(gòu)建技術(shù)的概念，采用含有粘土礦物的廢棄淤泥作為骨架材料采用水泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化，較單獨(dú)使用水泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化強(qiáng)度得到了明顯提高，增容問(wèn)題也得到了較好的控制。江蘇明軒環(huán)?？萍加邢薰疽怨羌軜?gòu)建技術(shù)作為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出了一系列的污泥專用固化/穩(wěn)定化材料，在深圳下坪、福永污泥填埋處理工程、蘇州甪直污泥固化/穩(wěn)定化處理工程、浙江海寧污泥固化/穩(wěn)定化處理工程中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。(4) 污泥固化/穩(wěn)定化處理專用設(shè)備已經(jīng)初步形成了系列產(chǎn)品，設(shè)備的核心技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)解決為了提高污泥固化/穩(wěn)定化處理效率并獲得較好的處理效果，專門用于污泥固化/穩(wěn)定化處理的設(shè)備已經(jīng)研制成功，并且針對(duì)不同性質(zhì)的污泥、不同的處理模式、不同的場(chǎng)地條件生產(chǎn)出了系列產(chǎn)品。污泥固化/穩(wěn)定化設(shè)備的核心技術(shù)部分：混合攪拌系統(tǒng)和材料精確輸送系統(tǒng)已經(jīng)完成工業(yè)化設(shè)計(jì)并在部分設(shè)備上安裝調(diào)試完畢，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理效果來(lái)看，較非專用的污泥固化/穩(wěn)定化設(shè)備具有節(jié)約材料用量、處理效率高、固化效果好等諸多優(yōu)勢(shì)。(5) 固化/穩(wěn)定化污泥的強(qiáng)度以及污染控制方面的研究已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)展，能夠支撐該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用趙樂(lè)軍等分別以石灰、土、粉煤灰為添加劑，考察了不同添加量時(shí)脫水污泥與添加劑混合試樣的初始土工含水率、密度、滲透系數(shù)、十字板抗剪強(qiáng)度、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，表面加入添加劑后養(yǎng)護(hù)20~30 d就可滿足填埋要求。馬建立等根據(jù)上海城市污水處理廠處理工藝和污泥的物理化學(xué)特性，提出了化學(xué)污泥固化填埋工藝。研究表明，污泥固化填埋采用一種新型的M1鎂系膠凝固化劑，加入量為5%時(shí)，可以達(dá)到污泥的填埋要求。J. Chu研究了污泥水泥銅渣混合物的壓縮特性，結(jié)果表明混合銅渣等在80KPa垂向壓力作用下進(jìn)行固結(jié)能夠顯著提高污泥的污泥力學(xué)性質(zhì)，含水率從500%減少到60%~100%，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到55160KPa。李磊、曹永華等通過(guò)添加輔助材料對(duì)污泥的強(qiáng)度規(guī)律進(jìn)行了研究，并從微觀角度證明了輔助材料的加入有助于提高污泥的密實(shí)性，密實(shí)性的提高是其強(qiáng)度提高的主要原因。朱偉根據(jù)對(duì)固化/穩(wěn)定化污泥的滲透性進(jìn)行了研究，表明污泥固化/穩(wěn)定化處理后透水性在107~106cm/s，具有良好的內(nèi)封閉性，能夠避免二次污染。污泥中存在的污染物形式主要可以劃分為重金屬類、有機(jī)污染物類以及病原菌類。通過(guò)固化/穩(wěn)定化處理一方面改變污泥原來(lái)的化學(xué)條件，將污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)，減少其毒性以及進(jìn)入環(huán)境的速率；另一方面通過(guò)固化/穩(wěn)定化形成的封閉結(jié)構(gòu)將污染物封閉在固化/穩(wěn)定化體內(nèi)，減少對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到無(wú)
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