1.2 污泥无害化处置技术

前文已述，污泥成分复杂，其中虽然含有一定量氮、磷、钾、多种微量元素等可利用成分，但也含有毒、有害、难降解的有机物、病原菌寄生虫（卵）及重金属等，且伴有恶臭，处置不当，会对生态环境和人类造成很大危害。城镇污泥处理处置的研究目标涵盖减量化、无害化、稳定化、资源化四个层次，包括处理与处置两个环节。其中，污泥处理是指污泥经单元工艺组合处理，达到“减量化、稳定化、无害化”目的的全过程，其目标是使污泥达到最终处置的要求。污泥处理可经过浓缩、稳定、脱水、灭菌、干化、堆肥、焚烧等一种或多种处理手段组合来达到预定目的。污泥处置是指将处理后的污泥置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。

随着城市化的不断发展以及人口的不断增长，土地和资源紧缺问题日益凸显；国内外污泥处置日益朝着减量化、资源化的方向发展，这是一个有巨大价值的大课题。

1.2.1 污泥处理处置技术的发展状况

污泥处理处置技术的发展已经历100多年，具体可分为如下发展阶段：

（1）起始阶段（19世纪90年代至20世纪20年代）。此阶段是城镇污水处理的起始阶段，污水量很少，城镇污水处理厂规模很小，污泥量少。其处置方法是污泥简单堆积，用于填平洼地，或在干化场自行脱水，用于农用或进行土壤改良，增加土壤肥力。

（2）发展阶段（20世纪20年代至80年代）。此阶段发展了污泥的厌氧消化技术，它使污泥可以稳定化与无害化，为后续减量化处理与利用创造了条件。另外，这一阶段还开发了好氧消化技术以加速污泥的稳定化和无害化，又发展了各种污泥的浓缩技术、药剂处理技术、机械脱水技术及加热焚烧技术等，并将各种方法组合成综合处理工艺，逐步走向较完善地解决污泥处理问题，并实现规模化、工业化处理。以污泥消化为基础，形成了几大综合处理工艺：①消化+自然干化；②消化+药剂处理+机械脱水+人工加热干化；③消化+浓缩+药剂处理+机械脱水+焚烧。

（3）成熟阶段（20世纪80年代至今）。此阶段的特点有两个：①进一步完善污泥的处理技术；②重视污泥的处置与资源化利用。在污泥处理技术方面进一步取得进展，如污泥消化工艺，从20世纪80年代起国际上正在研究开发好氧-厌氧两段消化、酸性发酵-碱性发酵两相消化，以及中温-高温双重消化等工艺。大多数无害化工艺都进入了实用阶段，污泥的大规模无害化处理取得了很好的效益。

1.2.2 污泥处理技术

1.2.2.1 污泥浓缩

在污水处理过程中，污泥的含水率一般为99.2%～99.8%，体积很大，因而对污泥的处理、利用及输送都造成困难，故必先进行浓缩。污泥浓缩主要是去除污泥颗粒间的间隙水，浓缩后的污泥含水率降为95%～98%，污泥仍可保持流体特性，近似糊状。污泥浓缩方法主要有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等。重力浓缩法是利用自然的重力沉降作用，使生物体中的间隙水得以分离；气浮浓缩与重力浓缩相反，该法是依靠大量微小气泡附着于悬浮污泥颗粒上，减小污泥颗粒的密度而强制上浮，使污泥颗粒与水分离的方法；机械浓缩设备主要有转鼓式浓缩机、带式浓缩机、离心式浓缩机等。

各种污泥浓缩方法的优缺点见表1-10。

1.2.2.2 污泥脱水

污泥经浓缩处理后，体积还很大，仍可用管道输送。为了有效经济的进行污泥干燥、污泥堆肥或做其他资源化利用，必须进一步脱水和减量化。污泥脱水是将流态的原生、浓缩或消化污泥转化为半固态或固态污泥的一种处理方法，其基本原理是依靠介质两面的压力差，使污泥水分强制通过过滤介质，实现泥水分离。其目的是使污泥进一步减容。污泥脱水的方法主要包括：自然干化法、机械脱水法。

污泥自然干化脱水主要依靠渗透、蒸发与撇除。下渗过程为2～3d，可使含水率降至85%。此后主要依靠蒸发，数周后可降至约75%。主要建筑物是污泥干化场，污泥干化场的脱水效果，受当地气候影响较大。一般适宜于在干燥、少雨、沙质土壤地区采用。

污泥机械脱水主要是去除污泥颗粒间的毛细水，机械脱水后的污泥含水率为65%～80%，成泥饼状。无论是污水处理厂污泥还是河道疏浚污泥，一般都需要进行机械脱水，以减少污泥中的含水量。常用的污泥机械脱水方式有：板框压滤、带式压滤、离心脱水和螺旋压榨式脱水。选择污泥机械脱水时应注意以下问题：

（1）脱水机的选择必须与污泥调理方式、脱水后是否进行干化或者焚烧及污泥最终处置形式结合在一起考虑。如果脱水后的污泥直接用于农业，其含固率宜大于20%～25%；如果脱水后的污泥直接在填埋场填埋，则应具有足够的承载能力（≥25kN/m2），这一要求并不是所有的污泥调理方式和脱水机械都能达到的。

（2）在选择脱水形式时，仅以能够达到脱水后污泥的含固率为依据是不够的，应结合当地实际情况，综合考虑可提供的污泥调理药剂、价格、投资、运行成本等因素。

（3）污泥（生物法）生物稳定的方式和时间对污泥脱水性能的影响在脱水时是经常容易忽视的因素，实际上污泥生物稳定的时间、程度、方式对污泥脱水性能有明显影响。生物稳定时间不足，或者稳定程度不够的污泥，其可脱水性能比未稳定的污泥差，只有当达到足够稳定的污泥，其可脱水性能才得以改善，稳定时间越长，污泥的可脱水性能越好。另外，好氧消化生物稳定的污泥可脱水性能比厌氧消化稳定的污泥差。对于稳定程度或者稳定时间不足的污泥，如果要达到和未稳定的原污泥同样的脱水效果时，一方面要求污泥调理剂增加，另一方面使得脱水工作时间加长。

相对于污泥的其他处理方法，污泥的脱水减量是非常经济的一种方法，对后续的处理影响很大，脱水效果的好坏直接关系到整个污泥处理系统的优劣。国外研究表明，污泥含水率在78%以下时每降低1个百分点，每吨湿污泥的后续处理将减少1美元以上。采用污泥填埋时，污泥脱水可大大减少污泥的堆积场地、节约运输过程中发生的费用；在对污泥进行堆肥处理时，污泥深度脱水能保证堆肥顺利进行（堆肥过程中一般要求污泥有较低的含水率）和减少堆肥辅料的投入；若进行污泥焚烧，污泥脱水率高可大大减少热能消耗。

1.2.2.3 污泥干化

污泥经脱水处理后，滤饼仍含有65%～80%的水分（绝大部分的含水率为80%），用作肥料或土壤改良剂回用于农田时水分偏高，用于焚烧处理也影响热值和焚烧效果，且不利于分散和袋装运输。因此，有必要继续降低其水分含量，进行污泥干化处理。污泥干化主要是去除污泥颗粒间的吸附水和内部水，干化后的污泥呈颗粒状或粉末状。要使污泥能够得到妥善处置，含水率必须降到40%～50%，有些处置工艺甚至要求含水率降到20%～30%或更低，这就需要对污泥进行干化。

污泥干化的类型有很多种，根据干化的形式，主要可分为：自然干化法和机械干化法；按热介质与污泥接触方式分为：直接干化式、间接干化式、直接-间接联合干化。

自然干化法可分为晒砂场和干化场两种。前者主要用于沉砂池沉渣的脱水，后者用于初沉池污泥、腐殖污泥、消化污泥、化学污泥及混合污泥的脱水。干化后的泥饼含水率一般为75%～80%，体积可缩小到1/10～1/2。

（1）晒砂场一般做成矩形，混凝土地板，四周有围墙。地板上设排水管及砾石滤水层。沉渣经重力或提升泵排到晒砂场后，很容易晒干，渗出的水由排水管集中回流到沉砂池前与原污水合并处理。

（2）污泥干化场法是一种较古老、较简便的污泥脱水方法。其原理是依靠渗透、蒸发、撇除三种方式脱除水分。此种方式所脱除分水的比例随污泥的性质和当地的气候条件而差异很大。

自然干化法由于占地面积较大，且受气候影响直接、臭味散发较严重，在污水处理厂污泥处理中极少使用。机械干化主要是利用热能进行进一步除脱污泥中的水分，是污泥与热介质之间热交换的必然结果。

机械干燥法可分为全干化和半干化。全干化和半干化的区别在于干化产品的含水率不同。这一提法是相对的，全干化指较高含固率类型，如含固率在85%以上，而半干化则主要指含固率在60%左右的类型。

根据干燥过程中不同期间的工艺特点，干燥过程可分为两个阶段。第一个阶段为恒速干燥阶段。在干燥过程开始时，由于整个物料的湿度含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分气化，物料表面温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。第二个阶段为降速干燥阶段。当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。

1.2.2.4 污泥稳定

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2001）中规定：城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理。处理后应达到表1-11所规定的标准。

由于污泥中通常含有50%以上的有机物，极易腐败，并产生恶臭，因此需要进行稳定化处理。污泥稳定是指去除污泥中的部分有机物质或将污泥中的不稳定有机物质转化为较稳定物质，使污泥的有机物含量减少40%以上，不再散发异味，即使污泥以后经过较长期的堆置，其主要成分也不再发生明显变化。目前常用的稳定工艺有：厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥、碱法稳定和干化稳定。厌氧消化、好氧消化和好氧堆肥这三种生物方式，可使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物；碱法稳定是通过添加化学药剂来稳定污泥，如投石灰等。干化稳定则是通过高温杀死污泥中的病源微生物。各种污泥稳定的工艺比较见表1-12。

在选择污泥稳定的工艺时，重要的影响因素是，污泥是否与大众接触，以及是否有农业或绿化的限制。几种污泥稳定化过程的衰减效果见表1-13。

为选择污泥稳定工艺以及优化工艺运行，需要确立评价污泥稳定程度的一系列参数和指标体系。一套评价指标除了应能正确反映污泥的稳定程度外，尚应具有测定简单、经济、重现性好等特点。由于污泥生物稳定过程是一个逐渐完成的过程，故在实践中不可能存在具有明确临界值的参数指标，即当超过或低于此值时，污泥被明确定义为稳定或不稳定。因此在目前情况下，一些常用的评价污泥稳定程度的参数指标也只具有相对的指导意义。应该指出，尽管目前在文献上可查到的评价污泥稳定程度的参数有50多个，但真正具有实用价值的并不多，而且大部分情况下也没有明确给出评价污泥稳定相应的指标值。由于这种情况的客观存在，在实践上给污泥稳定的定义、系统的设计和运行带来相当的混乱。污泥好氧稳定过程和厌氧消化过程微生物对有机物的降解途径、最终产物的能量水平、污泥进一步堆置的介质变化等都不同，故评价污泥稳定程度的参数和指标必须与所采用的污泥稳定工艺以及运行方式结合起来考虑。评价污泥稳定积度的常用参数和指标见表1-14。

1.2.2.5 污泥焚烧

污泥焚烧是利用焚烧炉在有氧条件下高温氧化污泥中的有机物，使污泥完全矿化为少量灰烬的处理方式。以焚烧技术为核心的污泥处理方法是最彻底的处理方式，在工业发达国家普遍采用此法处置工业污水污泥。有关标准认为污泥焚烧既是污泥处理又是污泥处置，因为在污泥焚烧过程中，尤其是在火力电厂中与煤混烧，利用了污泥本身的热量，且经过焚烧后有机物完全分解或矿化，自身性质已完全改变，符合污泥处置的定义；同时，污泥焚烧是污泥稳定化、减量化和无害化处理的过程，符合污泥处理的定义。焚烧法处理污泥的优点是占用场地小，处理快速、量大，减量明显，但灰渣中的重金属不易浸出。污泥灰可送入水泥厂掺和在原料中一并制作成建材等。国内已开始意识到焚烧的优点，各地均在积极探索研究因地制宜的应用方案。

1.2.3 污泥处置技术

据相关文献报道，世界上12个发达国家对污水污泥的处置方式，45%为农用，38%为填埋，10.5%为焚烧，6.0%为排海。相对而言，发达国家经济雄厚，技术实力强，污泥处理程度较高。我国对于污泥的处置研究起步较晚，因此在污泥处置方面无论从污泥处置规划到污泥处置技术都与发达国家存在一定差距。《城镇污水处理处置分类》（GB/T 23484—2009）标准规定了城镇污水处理厂污泥处置方式的分类，确定污泥处置方式按污泥的消纳方式进行分类，标准规定了污泥处置的原则（表1-15）。

目前，污泥的几种处理处置的相关联流程示意图如图1-2所示。

1.2.3.1 污泥土地利用

污泥的土地利用是指通过覆盖、喷洒、注射或者合并等方式，将污泥实际使用在土壤表面或土壤中，以改善土壤条件或者提高土壤肥力。

污泥的土地利用被认为是当前最经济、最有价值的污泥处理方式之一。这主要是因为污泥土地利用投资少、能耗低、运行费用低，而且污泥中含有丰富的营养元素，它们可以作为肥料被土壤吸收利用。因此，将污泥施用到土壤中，可以大幅度提高土壤肥效，降低农业施肥的费用。具体来讲，污水污泥中含有丰富的有机物质、氮源、磷源、钾源以及铜、锌、铁、硼、镁、钙等微量元素，这些物质不仅有利于农作物、森林和植被的生长，而且能够有效改善土壤结构和化学组成，丰富土壤微生物种类，优化土壤微生物环境。国外学者对污泥的土壤改性作用进行了深入的研究，发现施加了污泥后的土壤，其微生物种类、无有机物含量（2.38%）、总氮含量（0.20%）、水分含量（5%）以及孔隙率（11%）均有所提高。Bertoncini等（2008）研究发现砂质土壤在施加了污水污泥后，土壤中的C、N、P、Ca元素含量明显升高，并且土壤的阳离子交换能力也有限度提升。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体内代谢酶的活性。

具体地说，污泥土地利用的主要优点如下：

（1）供给植物养分。污泥中含有相当于厩肥的氮和磷，也含有钾、钙、铁、硫、镁及锌、铜、锰、硼、钼等微量元素。其氮、磷均为有机态，可以缓慢释放而具有长效性。

（2）提高土壤有机质含量，改善土壤化学性质。污泥中的有机物质可提高土壤的阳离子交换量，改善土壤对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性点，从而提高对化肥的利用率。

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

（4）改善土壤的生物学性质。污泥可增加土壤根际微生物的群落，从而增加其生物活性，有利于养分的释放，并能减少某些植物的疾病。

我国是一个农业大国，无论是从经济因素，还是从肥效利用因素出发，污泥的土地利用是符合我国国情的处置方法。从我国具体情况来说，污泥农用是最可行、最为现实的处置方案。污泥农用可大量处置污泥，原则上只要污泥达到国家有关标准就可用于农田；污泥参与农田的自然物质循环过程，污泥中的氮、磷、钾、有机质及微量元素是良好的农用肥料，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质可改善土壤结构，是良好的土壤改良剂；污泥农业利用使生产费用降低，适合我国目前的经济发展状况。因此，无论从经济因素，还是从环境因素出发，污泥的土地利用都非常符合我国国情。

当然，污泥土地利用也风险：污泥一方面含有氮、磷等营养物质和大量有机质，但另一方面又含有大量的病原菌、寄生虫（卵）和生物难降解物质，特别是含工业废水时，污泥可能含有较多的重金属离子和有毒有害化学物质。这些物质随污泥的土地利用进入土壤中，可能会对土壤-植物系统、地表水、地下水系统产生影响，造成环境和人类健康风险。一般认为，污泥土地利用引起以下五种风险：

（1）盐分。一部分含盐量高的污泥会明显提高土壤的电导率，过高的盐分会破坏养分之间的平衡，抑制植物对养分的吸收，甚至会对植物根系造成直接的伤害。离子之间的拮抗作用也会加速有效养分如K+、、NH4+等的淋失。通过污泥堆肥会明显降低盐分，提高污泥的适用性。

（2）病原物。未经处理的污泥含有较多的病原微生物和寄生虫卵，在污泥的应用中，他们可通过各种途径传播，污染土壤、空气、水源，并通过皮肤接触、呼吸和食物链危及人畜健康，也会在一定程度上加速植物病害的传播。

（3）重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的最重要因素。生活污水污泥养分较高，重金属主要以锌、铜为主，其他金属含量较低。我国城市大量使用镀锌管道，因此生活污水污泥中含有较高的锌。污泥中的重金属随着雨水淋溶或自行迁移到土壤深处，对表层地下水系统产生影响。污泥重金属对人体健康的危害主要来自其进入土壤植物生态体系后，由植物吸收与体内富集，通过食物链进入人体。因此，应该尽可能地减少其在污泥中的含量。但重金属不像有机物可以通过降解除去，而且重金属一般溶解度很小，在污泥中性质稳定，较难除去。目前，主要通过化学和生物两种方法来降低污泥中的重金属含量。化学方法就是利用H2SO4、HCl、HNO3、EDTA等化学物质从污泥中提取重金属，但此法存在投资费用高、操作困难、需大量强酸和生石灰等问题，使之难以得到广泛应用。生物学法是利用细菌循环还原氧化，使重金属的难溶硫化物转变成可溶性硫酸盐而滤出污泥系统。相对化学提取法，该方法提取率较高，可达90%，且投资费用较低，易于操作，因此，生物学法具有较为乐观的应用前景。

不过，经长时间检测发现，城市生活污泥的重金属含量呈逐年下降之势，且远低于国家所规定的农用标准。因此，来自生活污水的污泥其土地利用的风险是可控的。

（4）氮磷等养分。污泥中通常含有丰富的氮、磷等各种养分，如果在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用，有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度，N、P就可能会随水流失，进入地表水体造成水体的富营养化；进入地下引起地下水的硝酸盐污染。养分的迁移是一个需长期监测研究的工作。

（5）有机污染物。一些生产部门排放的污水中含有一定的有机污染物，如聚氯二酚、多环芳烃以及农药的残留物。这些物质在污水和污泥的处理过程中会得到一定程度的降解，但一般难以完全除去，在污泥的土地使用时还需要考虑其可能产生的危害。

因此，在污泥的土地利用过程中，需严格控制污泥中的重金属浓度以及氮、磷营养物质的平衡和控制污泥的施用量；同时，应采用工业废水预处理，对土地利用污泥进行有效预处理的措施，消除或降低污泥的毒害有机物、病原菌和盐分含量，避免对周围环境和人类食物链安全造成负面影响。

1.2.3.2 污泥卫生填埋

污泥的卫生填埋始于20世纪60年代。需强调的是，污泥必须按技术规范和卫生要求来填埋，即通过填充、堆平、压实、覆盖、再压实和封场等工序，严格落实完成，渗滤液必须认真收集并集中处理，使污泥得到最终妥善处置，并防止对周围环境产生危害和污染。污泥填埋又可分为单独填埋和与城市生活垃圾混合填埋两种。污水处理厂的各种污泥填埋方法选择见表1-16。

污泥卫生填埋优点是投资省、实施快、方法简单、处理规模大，对污泥的卫生学指标和重金属要求比较低。缺点是对污泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场地和大量的运输费用，地基需作防渗处理以防地下水污染等。对于污泥填埋技术而言，它仅仅实现了污染物质的转移和暂存，并没有从根本上对污泥中的有机污染物进行处理和控制。污泥填埋过程产生的甲烷气体会对大气和环境造成一定的负面影响。填埋目前仍然是我国污泥处置的重要方法之一，但是对填埋污泥的含水量提出了新的要求，需控制在60%以下，这给许多污水处理厂的污泥处置带来了现实困难。

从长远看，常规污泥填埋是一种不可循环的最终处置方式，需要大面积的土地，其应用比例将会逐渐减少。就美国而言，其污泥填埋的比例正逐步下降，许多地区甚至已经禁止污泥土地填埋。美国环境保护局估计，今后几十年内美国的6500个填埋场将有5000个被关闭。英国污泥填埋比例由1980年的27% 下降到1995年的10%，且从1996年10月，英国对污泥的陆地填埋处理征收一定的税收。德国从2000年起，要求填埋污泥的有机物含量小于5%，这意味着填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生污染的时间。由此看来，我国的城市污泥填埋处置方式也不会走得太远。

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、制砖和制轻质骨料等，这几方面技术都比较成熟，消纳量较大，市场前景较好，可以作为污泥消纳的手段之一。

污泥建筑材料利用的优点主要有：①污泥建材利用最终是在各种类型建筑工程中使用的材料制品，无需依赖土地作为最终消纳的载体；②污泥建材可替代一部分用于制造建筑材料的原料，具有资源保护的意义，同时还可产生经济效益；③污泥制成建材后，其中一部分重金属等有害物质会随灰渣进入建材而被固化其中，使重金属失去游离性，从而不会对环境造成较大伤害。缺点主要有：①污泥建材利用的成本较高，一般污水处理厂难以承受；需要大力开拓市场，并且需要建设复杂昂贵的建材生产系统；②在水泥窖中投加污泥后，水泥窖应控制有害物质的产生，尤其是燃烧后气体中的成分应满足相应的环境标准；③污泥中含有一定的氯元素，致使污泥制品腐蚀钢筋；④污泥建材利用还应考虑其他污染物，如放射性污染物。

日本是世界上对污泥建材利用最重视、最积极的国家，从1991年至今，已有8家城市污水处理厂先后引进了污泥焚烧灰制砖技术，并已经建造了一座11万t/a的生态水泥厂。不仅如此，日本还不断投入大量资金对利用污泥进行玻璃化、融溶化以及制造纤维板等技术进行研究和开发。在欧洲和北美，对污泥的建材利用技术也相当重视。如德国早在1995年就对16个污泥焚烧工程的污泥灰进行制作建材的可行性分析。根据2003年的数据，德国目前已有10%的污泥用于建筑业；在西班牙已经获得有关机构的认可，并正通过一些环保公司进行推广。美国在利用污泥制作“生物砖”、水泥、瓦片等方面进行了大量的研究，并专门成立了一些公司，将此作为一种“先进技术”加以推广。

我国的一些地方，如浙江嘉兴、广东广州等地，也有一些污泥干化到一定程度后运往砖厂或陶瓷厂作为添加料的应用。上海市在废弃物建材利用方面进行了许多研究，同济大学曾经与江苏省陶瓷研究所一起，于1997—1998年间进行了苏州市河底泥制作陶粒和烧结多孔砖建材的研究，取得了一定的成果。

国内外城市污泥建材研究动向主要有：①经处理后的污泥可通过烧结制成污泥砖、地砖、做混凝土的填料，代替部分水泥；②利用城市污泥中含有丰富的粗蛋白（有机物）与球蛋白酶等制成活性污泥树脂，再加工制造成生化纤维板；③目前，国外在寻求污泥材料的利用过程中，找到了污泥与水泥行业的结合点，利用污泥灰渣作为水泥制品的原料，生产水泥；④利用熔融石料化设备将城市污泥制成石料化熔渣，该熔渣不是玻璃质的，而是结晶化的，用户可将其与天然碎石等同使用，称之为污泥熔融石料化；⑤利用城市污泥代替部分黏土烧制轻质陶粒，该技术成果已形成工业化生产；⑥利用污泥焚烧灰作人工轻质填充料或作为混凝土的细填料；⑦污泥经干燥固化并经特质熔炉煅烧，经冷却后形成玻璃态骨料作为建材利用，余热经回收利用。

1.2.3.4 污泥焚烧

污泥焚烧是最彻底的处置方式，主要可分为两大类：一类是将脱水污泥直接用焚烧炉焚烧；另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。污泥焚烧要求污泥有较高的热值，因此污泥一般不进行消化处理。一般当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为农业利用时，或污泥自身的燃烧热值高，可以自燃并可利用燃烧热量发电时，可考虑采用污泥焚烧的处置方式。焚烧所需热量，主要靠污泥含有的有机物燃烧，如污泥所含有的有机物燃烧所产生的热能，不足以使污泥自燃，则需补充燃料。

污泥焚烧后，大大减量化。另外，污泥中所含有的重金属在高温下被氧化成稳定的氧化物，是制造陶粒、瓷砖等产品的优良原材料。近年来焚烧法得到了较大的发展，和其他各法相比，焚烧法有以下几个突出的优点：①大大地减少了污泥的体积和重量，因而最终需要处理的物质很小，有时焚烧灰可制成有用的产品；②污泥处理速度快，不需长期储存；③污泥可就地焚烧，不需长距离运输；④可以回收能量用于发电和供热。

虽然焚烧工艺几经完善，并由最初的减量化向无害化、资源化发展，污泥焚烧工艺已实现工业化，并被广泛推广应用；但是污泥焚烧技术仍具有处理成本昂贵，有毒有害气体难以处理等问题：焚烧技术基建费用和运行费用高，燃料费用占总处理成本50%以上；燃烧时会产生大量的有害物质，如二英、呋喃，并同时产生重金属烟雾和污泥灰。这些不利因素都限制了该方法的广泛应用。特别是在经济不发达的国家和地区，焚烧技术在污泥处理处置中占的份额始终很小，只有在其他污泥处置方法由于环境或土地利用的限制而被排除时，才考虑采用该方法。

1.2.3.5 其他处置方法

排海。排海是一种简便、经济的处理方法，对于那些靠近海岸的大型污水处理厂来说，将其液态污泥排海是一种方便的污泥处置方法。英国在20世纪90年代开始使用这种方法处理污泥，随后被日本、美国等沿海国家采用。但投海会污染海洋，对海洋生态系统和人类食物链造成威胁。纽约市每年约有120万t污泥倾倒处置，40年时间使51.8km2海洋变成死海。有鉴于此，污泥海洋倾倒已受到越来越多的反对，国际公约已明令禁止。中国政府于1994年初接受3项国际协议，承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废弃物和污水污泥。欧共体在1991年5月颁布《Directive Concerning Urban Wastewater Treatment》中指出：在1998年12月31日起不得在水体中处置污泥。