1、前 言

生态文明圈的建设是当前城市可持续发展主要课题，按照科学的规律规划城市发展的方向是现代城市遵循的原则，还要对受人为活动干扰和破坏的生态系统进行生态恢复和重建。在这个过程中，固体废弃物的资源化、无害化处置是最关键的内容。一般情况是，充分利用现代科学技术和生态系统的自然规律，按照科学的、成熟的、绿色的的思路，通过多学科协同努力，实现建设环境友好型的健康发展。

我们知道，困扰城市发展的固体废弃物主要有污泥、建筑垃圾和各种尾矿等，虽然不能说这些固体废弃物都是制砖的好原料，但是可以说它们的大部分通过加工处理以后，可以被烧结砖厂加以利用，生产市场急需的高档建筑材料。国内许多城市从实践中已经发现，烧结砖厂是处置固体废弃物的重要有生力量，把过去简单的关闭砖厂的做法，变为扶持砖厂转型升级利用固体废弃物生产新型墙体材料，一些城市还出台了相关扶持政策。城市生态文明圈的建设、城市固体废弃物的综合利用给烧结砖厂提供了转型升级的好出路。

污泥是城市固体废弃物中最难处理的一种废料，下面我们就拿污泥作为例子展开讨论。

2、污泥的性质

 污泥（sludge）是城市污水处理厂对城市污水处理以后产生的东西，既然称之为“污泥”，一方面说明它很脏，另一方面说明它像“泥”，其实它一点都不是泥。因污水处理厂的处理方法不同，各地的污泥存在一定的差异，但主要由有机物、细菌菌体、无机颗粒、胶体等成分组成，不了解的人以为污泥很简单，其实不然，它是极其复杂的“非均质体”。污泥最主要的特性是含水率非常高，一般都在80%以上，还有就是有机物含量非常高，容易腐化发臭（这是污泥臭烘烘的来源），并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。目前污水处理厂通常用板框式压滤机把污泥脱水至含水率50~60%才运输出厂。

表1给出的是东莞市部分污水处理厂产出的污泥化验报告。

从这份化验报告可以看出，污泥里面富含有机物、氮、磷和各种重金属，这些东西如果不加处理就直接利用，是万万不可以的，因为在利用污泥的同时，砖厂自身和环境都处于被二次污染的环境中。

3、无害化处置是前提

2015年4月，国务院《水污染防治行动计划 》颁布以来，这个被称为“水十条”的文件发布，明确规定了污泥处理处置的目标和任务。国内关于污泥处置的技术和专利应运而生，其中不乏值得称赞的专业机构和专利技术。

污泥无害化处置的技术林林总总，内容繁多，但真正处置成适合烧结砖厂作为原料并不很多，归纳起来有这些内容：堆肥、干化、燃料化、厌氧消化（制沼气）、碳化、除臭、微生物处理、湿式氧化、黏结剂、可降解塑料、陶粒、活性炭......等等，哪一种适合砖厂利用于烧结砖？真的不是太好下结论。

通过这些年的实践，现在情况有了很大的好转，上海兴忒利环境科技有限公司、安徽国祯环保科技有限公司、上鑫晶山淤研发有限公司、北京霞光环研新技术研究所等科研企业研究出针对制砖原料的污泥无害化处置技术，其中污泥除臭、消除生物质、碳化和干化技术，已经得到很好的应用，特别是针对掺兑了污泥的砖坯在干燥与焙烧过程中的燃烧和烟气无害化处理，达到国内先进水平。

所以，污泥在进入制砖的生产流程之前，应该进行无害化处理，千万不可未加处理直接利用，不仅污泥的掺配量很低、达不到效果，而且还会造成二次污染，得不偿失。

4、 污泥处理与配比

利用污泥制砖是一个集成创新的高科技综合运用的系统工程，要针对污泥的特殊性认真对待。常见的技术路线是：污泥无害化处置——原料均匀混合与陈化——汉斯干燥与自动化切码运系统——装配式隧道窑——烟气净化处理——卸砖打包系统。运用上海兴忒利公司成熟的专利技术和我们开发的二次码烧自动化干燥与切码运生产技术，采用北京霞光环研新技术研究所的烟气燃烧与烟气净化技术，组成智能化、绿色制造、的固废综合利用生产线，实现“技术成熟、设备先进、产品一流、节能环保”的目标。

4.1 污泥脱水

污泥在污水处理厂做初步脱水处理，一般采用板框式压滤机脱水至含水率小于60%以后，直接用专用车辆运输到厂使用，建筑垃圾和河道淤泥要选用符合烧结砖原料要求（含黏土质成分）的建筑垃圾，要求含水率低于25%。除此之外还要根据产品的需要，添加其它调节料以满足产品的一些特殊的要求。

50%~60%含水率的污泥还不能直接利用，一般还要在厂里进一步做脱水（干燥）处理。目前比较能够接受的干燥方法有圆盘干燥、太阳能干燥、炕式摊铺法干燥、回转式干燥等多种方法，它们各有优缺点，需要根据自己的条件进行分析和取舍。需要指出的是，污泥在砖厂第二次脱水（干燥）过程中，将产生一定量的有害废气，其中臭气是最明显的，必须有组织排放处理，我们的办法是抽取这些废气并送到隧道窑中焚烧。

4.2 设计配方

从这份化验报告可以看出，污泥里面富含有机物、氮、磷和各种重金属，这些东西如果不加处理就直接利用，是万万不可以的，因为在利用污泥的同时，砖厂自身和环境都处于被二次污染的环境中。

3、无害化处置是前提

2015年4月，国务院《水污染防治行动计划 》颁布以来，这个被称为“水十条”的文件发布，明确规定了污泥处理处置的目标和任务。国内关于污泥处置的技术和专利应运而生，其中不乏值得称赞的专业机构和专利技术。

污泥无害化处置的技术林林总总，内容繁多，但真正处置成适合烧结砖厂作为原料并不很多，归纳起来有这些内容：堆肥、干化、燃料化、厌氧消化（制沼气）、碳化、除臭、微生物处理、湿式氧化、黏结剂、可降解塑料、陶粒、活性炭......等等，哪一种适合砖厂利用于烧结砖？真的不是太好下结论。

通过这些年的实践，现在情况有了很大的好转，上海兴忒利环境科技有限公司、安徽国祯环保科技有限公司、上海鑫晶山淤泥研发有限公司、北京霞光环研新技术研究所等科研企业研究出针对制砖原料的污泥无害化处置技术，其中污泥除臭、消除生物质、碳化和干化技术，已经得到很好的应用，特别是针对掺兑了污泥的砖坯在干燥与焙烧过程中的燃烧和烟气无害化处理，达到国内先进水平。

所以，污泥在进入制砖的生产流程之前，应该进行无害化处理，千万不可未加处理直接利用，不仅污泥的掺配量很低、达不到效果，而且还会造成二次污染，得不偿失。

4、 污泥处理与配比

利用污泥制砖是一个集成创新的高科技综合运用的系统工程，要针对污泥的特殊性认真对待。常见的技术路线是：污泥无害化处置——原料均匀混合与陈化——汉斯干燥与自动化切码运系统——装配式隧道窑——烟气净化处理——卸砖打包系统。运用上海兴忒利公司成熟的专利技术和我们开发的二次码烧自动化干燥与切码运生产技术，采用北京霞光环研新技术研究所的烟气燃烧与烟气净化技术，组成智能化、绿色制造、的固废综合利用生产线，实现“技术成熟、设备先进、产品一流、节能环保”的目标。

4.1 污泥脱水

污泥在污水处理厂做初步脱水处理，一般采用板框式压滤机脱水至含水率小于60%以后，直接用专用车辆运输到厂使用，建筑垃圾和河道淤泥要选用符合烧结砖原料要求（含黏土质成分）的建筑垃圾，要求含水率低于25%。除此之外还要根据产品的需要，添加其它调节料以满足产品的一些特殊的要求。

50%~60%含水率的污泥还不能直接利用，一般还要在厂里进一步做脱水（干燥）处理。目前比较能够接受的干燥方法有圆盘干燥、太阳能干燥、炕式摊铺法干燥、回转式干燥等多种方法，它们各有优缺点，需要根据自己的条件进行分析和取舍。需要指出的是，污泥在砖厂第二次脱水（干燥）过程中，将产生一定量的有害废气，其中臭气是最明显的，必须有组织排放处理，我们的办法是抽取这些废气并送到隧道窑中焚烧。

4.2 设计配方

在汉斯干燥室完成干燥的砖坯同样用遥控子母叉车从干燥室里取出，输送到“下架机”上，与上架机相反的动作把砖坯卸下来，再经过托盘转运行系统重新编组整理，再用机器人按要求把砖坯码到窑车上，窑车由液压顶车机顶入隧道窑中进行焙烧。

这套系统是我们开发的四种二次码烧切码运系统之一吸收了荷兰汉斯干燥室的优点，过程简单、运行可靠，还能够根据用户的特殊要求量身定做。

6、 干燥和焙烧

针对污泥的特点，对砖坯干燥室设计吸收了荷兰汉斯窑炉公司的干燥室优点，汉斯干燥室特别适合含水率高、品种多的砖坯干燥（详见表3）。

汉斯型干燥室采用先进的“内部循环送风”的方式，这是学习引进荷兰汉斯窑炉公司的先进技术，淘汰了传统的旋转布风筒，切实保证砖坯实现快速干燥的效果，每一个干燥室的热工制度都可实现独立的调整，与老式的室式干燥室相比，实现了对污泥制砖和多品种干燥的需要，保证砖坯的干燥质量和产量，很适合生产各种规格的高档烧结制品，对综合利用污泥生产烧结砖提供了可靠的保证。

 5.4  焙烧

烧制掺兑了污泥的烧结砖，比烧制传统烧结砖难度大很多，不仅要求升温缓慢，而且还要增加污泥处置室废气回烧技术。我们与西安力元公司和上海兴忒利公司合作，集思广益设计的7.1米装配式隧道窑很好地解决了以上难题，该窑采独创的用了“烟热分离”、“平流烧成”、“烟热回烧”和“废气回烧”等多项新技术，而且在利用了污泥的残余发热量做内燃的同时，还利用了生物质燃料作外燃，并预留了生物质制气（沼气）燃料的接口，不仅节能环保，而且产量高质量好（表4）。

6、 工艺流程

   工艺流程参见图2.

7、主要核技术和装备

事实上本项目是一个集成创新的成果，专业的事情由专业的人去干，归纳起来主要有这些内容：1) 污泥暂存库及相关辅助设备——密闭式污泥接纳暂存仓； 2) 污泥 化及辅助系统——圆盘式污泥 化系统；3) 物料预处理系统——强制搅拌、 速细碎对辊、筛式捏合机和陈化库；4) 软塑真空挤出制坯系统——软塑双级真空挤出成型机；5) 切码运及上下架系统——单层 燥 动化切码运系统；6) 燥系统及炉窑余热利 系统——汉斯型 燥系统、烟热分离和余热利；7) 断 装配式隧道窑烧成系统——烟热分离和烟气回烧技术；8) 烟 排放治理系统——“氧化吸收+还原+吸附”脱硫脱硝 体化解决 案、溶胶 学室、布袋除尘器等；9) 卸砖打包系统—— 动机器 等。

8、结束语

我们通过一个污泥综合利用的项目，介绍了这个项目的技术路线、核心技术和环保治理的措施与理念，间接地诠释了积极加入城市生态文明圈的建设的重要性。我们好多砖厂正在转型升级的十字路口彷徨，那么城市固体废弃物的综合利用给烧结砖厂提供了转型升级的好出路。砖厂转型升级的主要目的不仅要成为政府推进生态建设的重要帮手，而且是利用固体废弃物生产新型墙体材料的主要环节，把利废环保作为己任。在积极参与的同时，一定要注意运用科学的态度搞好工作，切忌弄虚作假、华而不实。