市政污泥，作為城市污水處理的必然副產物，是一種復雜且難以降解的固體沉淀物質。其成分多樣，包括有機物、重金屬、無機鹽及潛在的病原微生物和寄生蟲等，若未經科學處理，這些有害物質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)境構成嚴重威脅。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）是市政污泥經過焚燒處理后的主要固體廢物。據(jù)估算，我國每年產生約20萬t市政污泥焚燒灰，然而，當前主流的填埋處理方式不僅存在環(huán)境污染的潛在風險，還導致污泥焚燒灰中磷、活性物質等的極大浪費。

國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設部、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施方案》，其中強調著重解決以往“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者關注的焦點。

第1章，系統(tǒng)梳理污泥焚燒灰的產生背景、理化特性及資源化途徑，重點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（重金屬吸附）和農業(yè)（磷回收）等領域的應用現(xiàn)狀與技術挑戰(zhàn)。通過分析不同利用方式的技術原理、經濟效益與環(huán)境效益，揭示污泥焚燒灰從“廢棄物”向“再生資源”轉化的潛力，為可持續(xù)廢物管理提供科學依據(jù)。

第2章，闡述市政污泥焚燒灰的基本理化性質，采用順序提取的方法評估固體廢物的不同形態(tài)污染物相對質量，同時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驗（SBET）在內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)和化學成分進行觀測，并揭示市政污泥焚燒灰基于火山灰反應在用作補充膠凝材料（SCM）方面的機理。

第3章，聚焦污泥焚燒灰中磷的賦存形態(tài)與提取技術，系統(tǒng)探討濕法化學萃取、熱處理及電透析等方法的提磷效率與工藝優(yōu)化。在此基礎上，進一步研究鳥糞石、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業(yè)應用中的潛在價值。通過理論與試驗相結合，為污泥焚燒灰的磷資源化利用提供技術參考，推動廢棄物高值轉化與可持續(xù)循環(huán)經濟發(fā)展。

第4章，研究市政污泥焚燒灰在環(huán)境修復中的應用。通過吸附試驗與微觀表征，證實其對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強度。改性處理進一步優(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程和力學性能的影響機制；其次，開發(fā)以市政污泥焚燒灰為主要原料的冷黏結輕骨料制備技術；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，旨在解決其傳統(tǒng)填埋處置導致的資源浪費與潛在環(huán)境風險。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性質；進而重點介紹從中回收磷元素并制備磷肥的先進技術，及其作為環(huán)境修復材料在吸附重金屬、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。本書融合作者團隊科研實踐成果，內容系統(tǒng)全面，兼具理論深度與工程實用性。

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

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

本文編輯：孫寓明 sunyuming@mail.sciencep.com

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