污泥直接制砖的可行性再分析(1)

2 分 析
2. 1 技术可行性 2. 1. 1 砖的吸水性提高而致密性下降影响对环境 的抗蚀能力 在直接用污泥或污泥干化后制砖中 , 污泥降低了混合样的塑性 ,降低了混合样颗粒间的 粘结性能 。吸水率是影响砖耐久性的一个关键因 素 ,砖的吸水率越低 ,其耐久性与对环境的抗蚀能力 越强 ,因而砖的内部结构应尽可能致密以避免水的 渗入 。而污泥中存在大量有机质 ,烧结时有机质挥 发必然留下孔洞 ,粒径较粗 ,烧结体致密性差 。因而 污泥砖对环境的抗蚀能力远远低于标准砖 。 2. 1. 2 烧结温度不稳而烧成收缩率上升导致制成 品率下降 在烧制砖生产过程中 ,烧结温度不稳 对于采用污泥直接制砖的技术 ,由于污泥中存在 大量的水分 ,烧制中形成水汽而带走大量的热能 , 使得窑炉烧结温度不稳 ,而直接影响到窑炉的燃 烧效率 。
品物流托盘 ,产品附加值高 ,应用市场前景看好 , (见图 2) 。同时建议有关项目管理部门能提高立项 的技术论证水平 ,切忌为立项而走论证形式 。
图 2 采用焚烧污泥灰作为主要填充材料的仿木建材
(上接第 61页 ) 4. 2 屋顶和外墙的隔热性能
节能改造后 ,测得围护结构的内外表面温度列 于表 5,测得当时室外最高温度是 31. 4 ℃,将表 5和 表 2作比较可以看出 ,进行节能改造后 ,屋顶的内外 表面温差从 3. 4 ℃提高到 11. 7 ℃,墙体东立面内外 表面温差从 1. 7 ℃提高到 5. 2 ℃,南立面从 2. 1 ℃ 提高到 6. 1 ℃,西立面从 2. 2 ℃提高到 5. 1 ℃,北立 面从 1. 2 ℃提高到 5. 8 ℃,很显然节能改造后的外 围护结构的保温性能有很大提高 ,明显改善了室内 热环境 ,降低了夏天的室内温度 。
浙江建筑 ,第 26卷 ,第 9期 , 2009年 9月 Zhejiang Construction, Vol. 26, No. 9, Sep. 2009
污泥直接制砖的可行性再分析
Re2Ana lysis on the Fea sibility of D irect Fabrica tion of B rick U sing S ludge
采用干化污泥直接制砖时 ,如果污泥中的有机 成分含量较高 ,就可能在烧结时 ,导致砖块开裂 ,因 此 ,一般建议污泥作为制砖配料投加的量 ,与黏土的 比例为 1 ∶10左右 。从这角度看 ,单位砖块生污泥 消耗量偏低 ,有违背有关部门希望通过制砖可以消 耗较大量污泥的初衷 。另一方面 ,制作污泥砖还需 90%黏土 ,黏土的大量开采造成了我国耕地资源的 破坏 。
受政府政策的鼓励 ,浙江有民营企业投入上亿 资金 ,紧挨污水处理厂圈地百亩 ,建设大型的制砖 厂 。该企业与城市污水厂隔墙共处 ,期望获得名利 双赢和长期发展 。
但经该企业几年来的实际运行情况与期望值相 去甚远 ,表现在 :污泥来源不稳 ,含水率偏高导致制 砖能耗明显增加 ;污泥掺量偏低 ( 10%左右 )而 80% 以上的制砖原料 (页岩 )依靠远距离运输导致成本 居高不下 ;烟尘排放无污泥有害气体检测和控制手 段加剧对环境的污染 ;制砖的成品率较低 ,破损使生 产成本倍增 ;产品质量不稳定严重影响产品销路 ,成 品滞留堵塞办公区域道路等 , (见图 1) 。
参考文献
[ 1 ] 郎四维 ,付祥钊 ,林海燕 ,等. JGJ 13422001 夏热冬冷地区居住 建筑节能设计标准 [ S ]. 北京 :中国建筑工业出版社 , 2001.
正是在如此政策背景下 ,这种试图通过添加少 量污泥达到继续保留黏土砖生产许可证的实质行 为 ,完全与国家的墙改政策相抵触 。 2. 3. 2 与环保政策的抵触 有人误导将污泥砖包 装成新型墙体材料 ,我省发布的认真落实《国务院 办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建 筑的通知 》中明确指出 ,新型墙体材料系指非黏土 墙体材料 (含非黏土瓦 ) 。 2. 3. 3 与国家建设新农村政策的抵触 关于新农 村建设中央提出的“生产发展 、生活宽裕 、乡风文 明 、村容整洁 、管理民主 ”二十字要求 ,严格禁止将 城市污染物以各种直接或间接的形式转移到农村 中去 ,转移到农村的污染物更难消除 。将大量污 泥运到农村的过程 ,这种污染物的转移带来的沿 途污染和运费的投入都是值得注意的问题 。因此 选择这样的技术路线是没有先进性可言 ,是完全 不可取的 。 2. 4 经济可行性和社会因素的影响
通过各种测试得到的数据表明 ,该综合楼经节 能改造后的室内热环境得到改善 ,节能效果明显 。 通过节能改造试点工程积累的数据和实际效果 ,宣 传展示既有建筑节能改造的优越性 ,总结完善既有 建筑节能改造技术 、经济方案及配套政策 ,全面评估 节能建筑生命周期的经济效益 ,可为既有建筑节能 及节能方案优化选择提供经济上的依据和参考 ,推 进既有建筑节能改造向纵深发展 。
人们通常通过提高烧成温度来稳定窑炉温度 , 由此带来烧成收缩率上升 ,使得产品的成品率降低 。 1999年国家发布的砖烧成质量减少百分数的标准 是 15% ,而质量好的砖的烧成收缩率低于 8% ,污泥 灰渣砖的烧成收缩率基本上低于 8%。对于普通黏 土砖而言 ,在 800℃烧成后质量损失主要由于黏土 中有机质燃烧引起 。然而 ,当混合样中加入湿污泥 (含 水率 80% ) 或干 化污 泥 (含 水率 还 在 15% ～ 30% )后 ,烧成收缩率随污泥含量的增加而相应增 加 ,成近似线性关系 。烧成质量损失率明显增加 ,导 致砖的性能降低 。 2. 2 环保可行性 2. 2. 1 烧制过程的废气排放污染 污泥直接或干 化后制砖 ,会存在严重污染排放问题 。由于在烧砖 过程中 ,为了避免砖开裂 ,需要一个缓慢加热 、维持 和冷却过程 ,因此砖坯在窑里从 200 ℃到 800 ℃需 要很长时间 。而对于污泥在此温度范围下 ,创造了 污泥中的高含氯有机物会转化为二恶英类物质的环 境条件 ,使得排放废气的污染严重性极大地增加 。 退一步讲 ,即使不产生类似二恶英的强污泥物质 ,根 据乡村制砖的条件也无法对生产过程中超标排放的
俞 锐 1 ,周水根 2 ,左 明 1 ,黄 毅 2
YU R u i, ZHOU S hu i2gen, ZUO M ing, HUAN G Y i (1. 杭州市城市建设科学研究所 ,浙江 杭州 310003; 2. 杭州市七格污水厂工程建设指挥部 ,浙江 杭州 310005)
摘 要 :针对曾采用污泥直接制砖的技术和推广 ,从技术 、环境 、政策 、经济的可行性作了深入的再分析 ,并结合这种污泥砖的 社会影响因素 ,认为这条资源化途径是走不通的 。实践也证明 ,在此技术上建立起来的产业化最后以失败告终 。提出城市污泥资 源化利用的前提 ,必须是首先确保污泥处理无害化的观点 。结合七格污水厂污泥处理的新技术示范工程的实践 ,初步介绍了一种 利用焚烧污泥灰渣制成高附加值代木材料的资源化利用途径 。
表 5 各立面外表面最高温度及对应的内表面温度
项目
东立面 南立面 西立面 北立面 屋顶
外表面最高温度 / ℃ 内表面温度 / ℃ 温差 / ℃
30. 7 25. 5 5. 2
30. 6 24. 5 6. 1
33. 4 28. 3 5. 1
32. 1 26. 3 5. 8
36. 8 25. 1 11. 7
图 1 本市某区生产的污泥砖堆满场地待售
收稿日期 : 2009 - 06 - 08 作者简介 :俞 锐 (1949—) ,男 ,浙江杭州人 ,高级工程师 ,从事环境工程研究与管理工作 。
第 9期
俞 锐等 :污泥直接制砖的可行性再分析
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人们对有关部门如此钟爱“污泥制砖 ”技术感 到不解 ,难道污泥直接制砖技术真是如此的可行和 先进 ? 让我们从技术 、环保 、政策和经济社会等方面 开展分析 。
由质量问题引起的价格降低也是明显的 。据了 解 ,日本利用污泥制成的建材 ,如砖块 ,实际售价要 比普通砖块市场价低 20%以上 ,而制成的水泥 ,也
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浙 江 建 筑
2009年 第 26卷
明显低于同类品种水泥的市场价 。 很明显 ,从价格因素可以看出 ,污泥制成的建
材 ,在市场上受欢迎的程度 ,要低于相应的普通建材 产品 。因此 ,在利用污泥作建材时 ,必须考虑到公众 的接受程度 ,必须对产品的市场前景进行深入调研 , 以确定产品的销售渠道 、产品的使用范围以及批量 出售支出与收入居于何种比例 ,并充分估计到需要 多少贴补投入的可行性 。
3 结 论
通过分析我们认为 ,污泥用于直接制砖或干化 后制砖 ,无论从技术经济 、环境保护和社会影响都是 不可取的 ,城市污泥的资源化利用必须建立在无害 化基础上 。随着科研的深入 ,已获得将污泥焚烧灰 用于仿木建材的填充材料 ,其掺量达到 65%以上 , 这种材料可取代大量园林建筑用材 ,也可制成产
烟气严格控制 。 2. 2. 2 污泥转运和砖坯制作过程中的环境污染 广州市也曾走过污泥制砖的弯路 ,由于污泥在转运 和砖制坯过程中对周围环境污染相当严重引起群访 事件不断 ,为此消耗了政府管理部门大量的精力而 问题始终得不到根本的解决 。我们不难得出污泥转 运和砖坯制作过程中存在重大的环境污染的结论 。 污泥长途转运的过程本身就是污染源扩散的过程 , 何况这种运输量中包含着高达 80%水的无效成本 。 2. 3 污泥直接制砖的政策可行性 2. 3. 1 与墙改战略政策的抵触 为了国家的长期发 展和子孙后代生存考虑 ,国家从战略的高度出发 ,提 出的实施墙体改革保护耕地的政策出台多年且力度逐 年加大 。墙改政策直接与利用污泥制砖的技术有关 。
最具代表性事件有 :一是由市环保主管单位专 门向市政府报告 ,发出了相关文件 ,认为污泥可直接 制砖 ,本市污泥可以“日产日清 ”,制砖“为我市污水 处理厂污泥无害化 、资源化及保护耕地资源 、营造节 约型社会探索了一条新的路子 。”
二是由该市科技主管部门组织了《城市污水厂 污泥无害化资源化处置技术与示范 》市级重大科技 项目招标 ,要求建立 2 个年处理污泥 3000 t以上的 综合处置科技示范工程 。招标在经两轮专家评审 , 确定了以污泥制砖为主体的无害化资源化处置技术 与示范 。显然如此重大的市级科技项目研究又回到 了在环 境 主 管 部 门 认 为 已 解 决 了 的 技 术 途 径 上 来了 。