城市污水处理厂的污泥是污水厂将城市地区的污水收集处理、出水达标排放后剩余的残留物。这类污泥一般泛指含水率为80%左右的脱水污泥，主要由低级的有机物如氨基酸、腐植酸、细菌及其代谢产物、多环芳烃、杂环类化合物、有机硫化物、挥发性异臭物、有机氟化物等组成，此外，还含有无机物和汞、镉、铅等重金属物质。

    目前，城市污泥采取了随产随运，送去填埋或郊区倾倒，从而变成二次污染源，对大气、水体、土壤都造成污染和危害，其危害的程度和持久性远大于废水，如不进行适当处理及合理有效的再利用，将导致在处理污水的同时制造出新的更为严重的污染，使人们生存的环境进一步恶化，生态环境难以修复。

    琉水采用增钙热干化协同水泥窑污泥处置技术（石灰稳定干化污泥＋水泥窑协同处置技术），简称增钙热干化法。

    2.1 增钙热干化法技术方案原理

    利用高活性的生石灰对湿污泥（含水率为80%）经污泥改性剂计量混合后，输送至转鼓干燥机内与水泥窑余热产生蒸汽经微波发生器加热后形成的过热蒸汽充分接触，酸、碱改性剂迅速刺破污泥细胞壁，在材料反应化学热和过热蒸汽辐射热的作用下，污泥的水分大量蒸发，且病原菌在高温下得到全面的消灭。经过干化处理后的污泥经堆场堆放5d～9d，含水率下降为15%左右，可由输送系统送至水泥窑协同处置。

    2.2 增钙热干化法核心工艺技术

    将污泥与石灰、污泥改性剂均匀混合，发生化学反应，大量降低水分，并通过过热蒸汽干燥污泥。

    （1）污泥改性剂

    污泥改性是一种运用无机添加剂对污泥进行前处理的方法。改性剂是由生石灰（CaO）与酸、碱化合物按比例合成的复合添加剂，其中的酸、碱成分可有效地去除污泥中恶臭气味，并可以在干化前对污泥细胞破壁，使之后的干化过程大幅度节约热能。另外，改性剂与污泥混合时，也产生放热反应，起到辅助干化的作用。污泥高效干燥、脱水、改性后，向稳定化和无机材料转化。

    （2）用微波过热蒸汽利用技术

    琉水水泥生产线均安装了余热发电锅炉，有足量的剩余蒸汽。发电后的蒸汽温度约200℃，余压约2MPa。微波加热蒸汽到300℃过热蒸汽后污泥和以酸碱成分为主的污泥改性剂作用，转变为无机材料，这为污泥干化料进入水泥生料制备系统提供了合格的条件。

    2.3 增钙热干化法技术优势

    2.3.1 建设投资低

    增钙热干化法污泥处置技术建设投资为10万元/吨•日，堆肥处理工艺建设投资为25～3 010万元/吨•日，直接接触干燥工艺、导热油干化工艺建设投资为45万元/吨•日，湿污泥直接泵入法建设投资为40～70万元/吨•日等。

    2.3.2 运行成本低

    增钙热干化法污泥处置技术运行成本220元/吨湿泥，堆肥处理工艺运行成本120元/吨湿泥，直接接触干燥工艺、导热油干化工艺运行成本315元/吨湿泥，湿污泥直接泵入法运行成本360元/吨湿泥等。

    2.3.3 工业化处置量大

    以一条2 000t/d新型干法水泥熟料生产线为例。增钙热干化法处置为30万吨湿泥/年，直接接触干燥工艺、导热油干化工艺处置为10～15万吨湿泥/年，湿污泥直接泵入法处置为1～2万吨湿泥/年等。

    2.3.4 环保无污染

    一是没有无组织排放现象，厂房、车间、周边环境没有任何异味，更没有粉尘，环境检测达标；二是回转窑煅烧处置完全达标排放。

    2.4 增钙热干化法技术工业化推广前景

    以2 000t/d生产线为例，在不影响正常水泥生产的前提下，每天可以有效处置1 000t湿污泥（含水率80%），每年可以处理湿污泥30万吨以上。利用水泥窑协同处置污泥技术的污泥处置量大，而且变污泥为资源，减少了环境负荷，无二次污染，实现了最终处置，是环保、资源综合利用技术的创新。利用水泥窑协同处置污泥技术使水泥工业由耗能工业转变为环境自净能力强、与环境相容性好的绿色产业。

    3 污染土处置技术

    随着社会和城市建设的发展，土体污染问题日益突出。众多工业企业逐渐从城市中心区域迁移到周边区域和城乡结合部，并将在原来受到一定污染的工业用地上建设新的民用住宅、商业建筑或公益设施等，污染土将对这些环境造成污染。

    琉水和金隅集团内的兄弟企业，共同开展了利用水泥窑处置污染土技术研究，将被污染的“毒土”送进温度高达1 700℃的水泥窑炉里，经过持续强碱性高温煅烧，使“毒土”脱毒，变成水泥。

    3.1 污染土处置技术原理

    本处置项目核心技术就是利用水泥回转窑内的高温（最高达1 700℃以上）、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性气氛、无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧处理废弃物。

    3.2 污染土储存设施

    在琉水厂区内建有一座空气支撑膜结构储存车间，有效储量为8万m3，厂房建筑面积8 625m2。储存车间采用全密闭式，内部采用防渗混凝土地面，抗渗混凝土地面厚度250mm，并配有强制通风和活性炭吸附装置，保证储存车间内部正常换气，每天换气6h以上，保持储存库内有害气体浓度符合职业健康标准。
有毒有害的有机废气经过活性炭过滤器去除固体颗粒物质，有机物质被活性炭捕集并吸附下来，净化的空气从罐体下部经风机排入大气。当活性炭吸附有机物达到饱和失去活性后，及时更换活性炭，失去活性的活性炭送入水泥窑尾高温段焚烧处置。

    3.3 水泥窑共处置

    熟料烧成系统采用五级旋风预热器预分解工艺，气流与料流整体呈逆向运行；系统热工制度稳定，全过程负压操作，安全可靠； 生料经窑尾喂入预热器，经过四级旋风筒与上升的高温气流逐级换热后进入分解炉，在炉内窑尾高速喷腾而上的近1 000℃的气流与三次风管高速水平对向喷入的850℃～950℃的两股气流和煤粉交汇混和，煤粉无焰燃烧，整个炉内形成了气温达870℃～900℃的温度场，气体在炉内通过时间为2s、物料在炉内通过时间为5s～7s；生料大部分在此分解，分解率高达90％。分解后物料由分解炉上部随气流进入第五级旋风筒内，物料与废气分离从竖烟道（与炉底部相接）两侧喂入窑尾。

    窑尾气温可达1 050℃，生料由此开始主要进行固相反应，同时随窑旋转缓慢向窑头移动，直至进入烧成带（距窑口20m处）进行充分的液相反应；在此，由三通道燃烧器喷入煤粉剧烈燃烧，提供充足热量，气体温度高达1 750℃, 物料温度达1 450℃,保证了分解后物料反应完全，煅烧为优质的水泥熟料。

    4 水泥工业处置废弃物的原则及注意事项

    4.1利用水泥窑处置废弃物必须遵守的原则

    （1）来源不清的废物不能进行处置；未经鉴定或检测的废物不能进行处置。

    （2）具有感染性、反应性(易爆性)、放射性的废物不能进行协同处置。

    （3）未经分类处理的电子废物和废弃电池不能进行协同处置。

    （4）浸出毒性鉴别汞的含量超过0.1mg/L或是含有烷基汞的废物，不能进行协同处置。

    （5）按生料量计，废物每小时的投料处置量不能使生料中重金属元素含量超过指导限值（见表2）。

    4.2 水泥工业环保产业注意事项

    （1）水泥工业排放的主要污染物为粉尘和烟气，首先应清楚水泥工业自身污染物的排放情况，是否超过相关标准，有多大的“潜力”可挖。

    （2）各种与环保相关的废弃物在水泥窑中的状态特性及反应机理是什么，明确废物去向及数量。

    （3）各种废弃物处置的最高限值是多少，是否对水泥产品的质量造成不良影响，明确水泥窑能承受的最大处置量。

    （4）做好环境保护监测，保护职工健康及环境安全。

    （5）明确对废弃物的预处理的要求，包括运输、储存的要求。

    （6）严格遵守相关的法规、规范、标准。

    总之，利用水泥窑处置废弃物技术是一个新的科技领域，在对废弃物处理特别是危险废弃物处理时，一定要注意环境安全，并按要求进行严格的环保监测，采用最佳技术，确保废弃物处置工艺的安全可靠。