污泥制砖过程的重金属固化与废气控制研究

污泥制砖过程的重金属固化与废气控制研究随着污水处理量和污水排放标准的提高,产生了大量的城市污泥。目前欧美等发达国家对污泥的处理方法主要是焚烧法,而发展中国家则主要采用填埋、堆肥等处理方法。

然而这些处理方法仍有可能造成二次污染。为将污泥资源化利用,开始研究将污泥掺入原料中制作砖体等建筑材料,目前大量的研究结果表明在原料中适量掺入污泥仍能使材料达到标准,同时重金属也能被有效固化在材料内。

然而不同的污泥中各种物质的成分是不同的,同时污泥掺入量的不同也会导致烟气成分、重金属固化率的变化。本课题针对萧山某制砖公司利用萧山某污水处理厂的污泥掺杂烧制多孔砖项目中的环境问题进行研究,主要考察污泥中重金属含量和烧结多孔砖中重金属浸出率,以及焙烧窑产生烟气的有效治理。

通过实验表明,在通过压滤将污泥含水率从80%降至50%后,污泥中砷含量超标42.1%,因此不能直接排放。将烧结多孔砖分别在中性以及pH为4和12的溶液中浸滤,浸滤液中Cr、Cu、Zn、As、Pb五种重金属含量均不超标,说明重金属已经被有效固化在砖体内。

对焙烧窑烟气成分进行分析,发现其中含有大量水汽、粉尘和少量无机和有机气体,对应制定了先经喷淋洗涤降温预处理,再经过等离子反应器处理除去有机物,最后用碱-氧化剂吸收的处理方式,设备运行后进行监测,通过两级碱液洗涤过程,可以去除90%以上的无机污染物,终端排气总VOCs浓度仅为40.73mg/m3,达到国家有关排放标准,由于洗涤后烟气含有较多水分,等离子体处理有机物效率只有2.6%,低于水洗处理效率4.41%。对处理方案进行整改,在烟气洗涤过程中加入双氧水氧化去除有机物,取得良好效果,有机物去除效率从3.83%提升至

16.29%。

同时将恶臭从7413降至1318,达到国家排放标准。污泥制砖产生烟气成分比较复杂,有较大的处理难度,目前国内尚无对污泥制砖厂废气成功治理的先例,本课题对此废气的治理是对此方面研究的有益探索。