污泥的碱法稳定技术

各种化学药剂在污泥处置中的应用已有多年，污水污泥处置通常使用的化学药剂列于图1中。其中，石灰和氯是最为广泛研究和使用的主要药剂。氯作为一种强氧化剂，可灭活和消灭致病微生物，然而，使用成本较高，安全方面也需要有足够的重视。石灰的处理效果不如氯，但优点是安全、经济和使用方便。

在污水污泥的各种稳定化技术中，碱法稳定化有助于实现污泥的资源化。在碱法稳定化应用方面，国内外的许多污水处理厂主要使用石灰和含石灰的物料来作为处理药剂，除了石灰之外，水泥窑灰（CKD）和石灰窑灰（LKD）、燃烧木材和石油燃料的飞灰（fly ash）、烟道气脱硫副产物和饮用水处理的污泥等其他物料也开始应用于污水污泥的稳定化资源化处理。

最早的石灰应用在厕所中以减少臭味，把死于疾病的动物尸体埋于生石灰中也可以减少传染的危险。

1740年左右，巴黎最先试用化学处置污水污泥，但直到1860年才有一些进展。从19世纪90年代开始，英国就在污水处理中使用石灰。实际上，污水脱臭和消毒的问题在此之前就已经进行了深入的研究。1871年英国的一份专利介绍了将一种粉末物质用于旧式厕所中，并描述了这种类似于石灰的粉末如何与粪便混合在一起，来生产农业上使用的产品。

1910年，英国有数座城市使用石灰来沉淀污水中的固体。1915年石灰的应用被积极推动。在那段时间里，主要进展是排放污水质量的提高和石灰化被证明是一种经济有效的方法。大约在生物处理被发明的70年前，石灰已经常用于处理污水了。在砂床上经石灰干化处理的污泥可减少臭味，从而使干化污泥在农业上得到了应用。

真空过滤前预石灰化污泥也成为一种可接受的去除固体的方法。在1942～1967年期间，石灰化应用研究主要集中在pH值调节效果、细菌存活温度和时间方面。1974年，Farrell等发表了石灰稳定方面的一个重要研究结果。石灰稳定的主要研究工作是在1975年和1989年之间开展的。

1967年，瑞典的一项专利因首先深化了碱法稳定工艺而受到资助。在1978年，德国出现了类似的专利，这些专利的优越性在于它们工艺温度较低，一般58℃就能达到灭菌效果。其他欧洲碱法稳定工艺和专利也得到了发展。

在瑞典20世纪70年代早期，污泥排海就被碱法稳定工艺所取代，并生产出农业上可使用的资源化产品。其方法是把熟石灰投加到液态污泥中产生絮凝，把生石灰加入到脱水污泥中产生热量来消毒杀菌和促进干化。所得产品用袋子装上在农业生产方面进行出售。第一个比较大的污水污泥处理厂是Gothenburg-Rya，它用生石灰稳定法来代替污泥好氧或厌氧消化工艺。

甚至在18世纪，农民就知道使用粪便和生石灰来提高农作物产量的益处。美国宾罗法尼亚洲记载了在1974年第一次用生石灰来提高土地生产能力的做法。被称为美国土壤化学之父的Edmund Ruffin，1918年发表了一篇论文，称南方土地由于单一作物和不良耕作使得土地酸化而不肥沃，使用生石灰来降低土壤酸性，可提高农作物的产量。

美国东南部的马里兰州和纽约的农民也有使用生石灰及石灰化方面的实践。20世纪之前，机械设备不能将石灰石磨成我们今天在农业上使用的石灰石。20世纪之后石灰石经煅烧形成松软多孔的可直接用于土壤的材料。