市政污泥，作為城市污水處理的必然副產(chǎn)物，是一種復(fù)雜且難以降解的固體沉淀物質(zhì)。其成分多樣，包括有機(jī)物、重金屬、無機(jī)鹽及潛在的病原微生物和寄生蟲等，若未經(jīng)科學(xué)處理，這些有害物質(zhì)極易通過雨水滲透至土壤和地下水，對人類健康及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。焚燒是污泥減量化和無害化的最主要處理方式，市政污泥焚燒灰（ISSA）是市政污泥經(jīng)過焚燒處理后的主要固體廢物。據(jù)估算，我國每年產(chǎn)生約20萬t市政污泥焚燒灰，然而，當(dāng)前主流的填埋處理方式不僅存在環(huán)境污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)，還導(dǎo)致污泥焚燒灰中磷、活性物質(zhì)等的極大浪費(fèi)。

國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部三部委在2022年聯(lián)合發(fā)布了《污泥無害化處理和資源化利用實(shí)施方案》，其中強(qiáng)調(diào)著重解決以往“重水輕泥”問題，并“鼓勵將污泥焚燒灰渣建材化和資源化利用”。在這一政策驅(qū)動和可持續(xù)發(fā)展的迫切需求下，探索市政污泥焚燒灰的有效回收與再利用途徑已成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。

第1章，系統(tǒng)梳理污泥焚燒灰的產(chǎn)生背景、理化特性及資源化途徑，重點(diǎn)探討其在土木工程材料（如水泥、混凝土、陶瓷）、土壤固化、環(huán)境修復(fù)（重金屬吸附）和農(nóng)業(yè)（磷回收）等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)挑戰(zhàn)。通過分析不同利用方式的技術(shù)原理、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，揭示污泥焚燒灰從“廢棄物”向“再生資源”轉(zhuǎn)化的潛力，為可持續(xù)廢物管理提供科學(xué)依據(jù)。

第2章，闡述市政污泥焚燒灰的基本理化性質(zhì)，采用順序提取的方法評估固體廢物的不同形態(tài)污染物相對質(zhì)量，同時(shí)采用包括毒性特征浸出程序（TCLP）、合成降水浸出程序（SPLP）和簡單生物可及性提取實(shí)驗(yàn)（SBET）在內(nèi)的不同浸出測試得到不同重金屬的浸出濃度；使用BET測試、SEM、XRD等手段對市政污泥焚燒灰的粒徑、微觀形態(tài)和化學(xué)成分進(jìn)行觀測，并揭示市政污泥焚燒灰基于火山灰反應(yīng)在用作補(bǔ)充膠凝材料（SCM）方面的機(jī)理。

第3章，聚焦污泥焚燒灰中磷的賦存形態(tài)與提取技術(shù)，系統(tǒng)探討濕法化學(xué)萃取、熱處理及電透析等方法的提磷效率與工藝優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究鳥糞石、生物炭磷肥及磷酸鈣肥的制備工藝，分析不同磷肥的理化特性及其在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的潛在價(jià)值。通過理論與試驗(yàn)相結(jié)合，為污泥焚燒灰的磷資源化利用提供技術(shù)參考，推動廢棄物高值轉(zhuǎn)化與可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

第4章，研究市政污泥焚燒灰在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用。通過吸附試驗(yàn)與微觀表征，證實(shí)其對Pb(II)、Cu(II)、As(V)、Cr(VI)等重金屬具有高效去除能力，吸附過程符合擬二級動力學(xué)模型。在土壤固化中，污泥焚燒灰可替代部分水泥，顯著降低重金屬浸出濃度并提升力學(xué)強(qiáng)度。改性處理進(jìn)一步優(yōu)化其吸附性能與穩(wěn)定性，為資源化利用提供技術(shù)支持。

第5章，首先，探討市政污泥焚燒灰作為輔助膠凝材料對水泥基材料水化進(jìn)程和力學(xué)性能的影響機(jī)制；其次，開發(fā)以市政污泥焚燒灰為主要原料的冷黏結(jié)輕骨料制備技術(shù)；最后，研究市政污泥焚燒灰在地聚合物材料中的活化特性及其在海洋環(huán)境中的耐久性能。這些研究不僅為市政污泥焚燒灰的高值化利用提供科學(xué)依據(jù)，也為推動建筑行業(yè)綠色低碳發(fā)展開辟新思路。

內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)闡述市政污泥焚燒灰（ISSA）的資源化利用技術(shù)，旨在解決其傳統(tǒng)填埋處置導(dǎo)致的資源浪費(fèi)與潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。全書首先剖析ISSA的理化特性、環(huán)境行為與火山灰活性等基礎(chǔ)性質(zhì)；進(jìn)而重點(diǎn)介紹從中回收磷元素并制備磷肥的先進(jìn)技術(shù)，及其作為環(huán)境修復(fù)材料在吸附重金屬、穩(wěn)定污染土壤和固化河湖底泥中的應(yīng)用；最后深入探討ISSA基膠凝材料的制備、活性激發(fā)及其在海水環(huán)境中的長效性能。本書融合作者團(tuán)隊(duì)科研實(shí)踐成果，內(nèi)容系統(tǒng)全面，兼具理論深度與工程實(shí)用性。

本書可供高等院校地理、測繪、地質(zhì)、城市規(guī)劃、環(huán)境等專業(yè)的本科生和研究生閱讀，也可供相關(guān)專業(yè)的科技工作者參考。

本文摘自科學(xué)出版社2025年11月出版《市政污泥焚燒灰資源化利用技術(shù)》一書，內(nèi)容有刪節(jié)。標(biāo)題為編者所加。

本文編輯：孫寓明 sunyuming@mail.sciencep.com

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