(1)城市污泥制活性炭
    在污泥制活性炭方面，幾乎所有的研究者都是僅僅將污泥當(dāng)作一種普通原料，簡單借用傳統(tǒng)的制備方法，如化學(xué)活化法（氯化鋅法、磷酸法或其它使用強腐蝕性酸、堿、鹽活化的工藝）或水蒸汽活化法，一般需要對含水污泥進行干燥、炭化、活化（化學(xué)法還要漂洗、干燥）等步驟制成活性炭。由于制備過程流程長、工藝復(fù)雜、能耗大、污染嚴(yán)重（主要是化學(xué)法），且成本未見明顯降低。另外，大部分污泥本身有機質(zhì)含量明顯低于木材、煤炭和椰殼果殼等活性炭常用原料，甚至低于農(nóng)作物秸稈，使得污泥活性炭吸附性能明顯低于傳統(tǒng)活性炭，加上重金屬潛在的不利影響，因此這種利用傳統(tǒng)方法制備的污泥活性炭成本高、性能差、使用場合受限制，將很難在市場上生存。
    目前，市場上缺乏的要么是高性能的高檔活性炭（用于特種用途如催化劑載體、汽油吸附炭等，價高，但需求量不大），要么是廉價的有競爭力的低檔活性炭（主要用于環(huán)境治理，需求量很大）。顯然，傳統(tǒng)方法制備的污泥活性炭不符合市場需求。
    雖然利用傳統(tǒng)技術(shù)制備的污泥活性炭有不少缺點，但也發(fā)現(xiàn)了許多有價值的結(jié)果，如任愛玲及吳鍵。等人研究發(fā)現(xiàn)，污泥制成活性炭吸附劑后，其中含有的重金屬被固定化，活性炭溶出液中未檢出重金屬或重金屬量低于普通活性炭；余蘭蘭等人用污泥吸附劑處理城市污水和煙道氣中的SO2取得丁較好的結(jié)果，其他人也得到了類似的結(jié)果，結(jié)論是污泥活性炭可以用于污水治理及有害氣體的處理。根據(jù)這些研究結(jié)果，可以認(rèn)為將污泥制成吸附劑使用的潛力是巨大的。
    污泥本身具有膠體特性，毛細(xì)孔隙發(fā)達(dá)，經(jīng)過干燥和熱解，能轉(zhuǎn)化為富含孔隙的多孔材料，但孔隙主要是大孔，比表面積很小，吸附作用有限。利用傳統(tǒng)技術(shù)雖然可以提高吸附能力，但成本高或有二次污染。因此，污泥的資源化利用必須突破固有思路，一定要充分考慮和利用其本身的特點，如污泥中“孔隙”就是可資利用的突出特點！同時，也要克服其不足之處，如有機質(zhì)含量低、熱量低、水分高、灰分高等。
    (2)熱加工回收能量和制造建材
    在回收能量的熱加工（利用）主要有熱解制油、氣化、燃燒等方式。無論那種熱加工或利用方式，都不得不面對一個嚴(yán)重問題，就是污泥本身水分含量高達(dá)75%～85%，其干物質(zhì)中的灰分含量也很高，導(dǎo)致本身的熱值有限，常常低于蒸發(fā)自身水分所需的熱量，一般情況下不僅沒有富裕能量輸出，而且還要補充大量化石燃料來保持熱解或燃燒的正常進行。這種熱加工往往是以外補能量為前提的。制造建材也是一樣，僅僅利用了其中的固體物質(zhì)和有限的熱能，但付出的代價卻是額外燃煤的能量用于污泥中水分的蒸發(fā)，此外，許多重金屬在水泥熟料燒成階段會揮發(fā)逸出進人大氣而產(chǎn)生新的污染。雖然這兩類利用方式可以較為徹底地解決污泥的處置問題，但從節(jié)能減排的角度看，這兩類方法并非最佳，經(jīng)濟上也無優(yōu)勢。
3、城市污泥與農(nóng)作物秸稈共熱解
    本研究提出，在城市污泥熱解過程中添加合適的有機物料一一秸稈和無污染的活化試劑（在高溫下可以促進孔隙的形成，提高吸附劑的吸附性能），采取適當(dāng)?shù)�、簡單的措施，既可以滿足自身能量平衡，還會顯著提高熱解固體產(chǎn)物的吸附性能，并將為污水處理、煙道氣脫硫脫硝等領(lǐng)域開發(fā)出低成本的、性能可滿足要求的吸附材料制備新技術(shù)，為污泥及秸稈資源化利用開辟新的出路。我們的初步研究表明，將污泥與秸稈共熱解得到的吸附劑具有較好的吸附性能，其碘吸附值達(dá)到或接近用傳統(tǒng)方法制備的污泥活性炭的水平(12:400～500mg/g)，而這種方法的制備成本、污染水平大大低于傳統(tǒng)方法，完全處于可以接受的水平，具有巨大的推廣應(yīng)用價值！
    將污泥和秸稈共熱解，有可能解決城市污泥和農(nóng)作物秸稈這兩種物料單獨熱解處理時各自遇到的困難和問題。秸稈的特點是有機質(zhì)含量高，熱解產(chǎn)物的熱值高，但固體產(chǎn)物密度低、易飄飛、難以貯運；而污泥含水高、熱值低、熱解時需要外界補充能量，導(dǎo)致高能耗，固體產(chǎn)物密度大，同時粘性大難以輸送。如果將這兩種物料按合適的比例混合，則可以取長補短，會使問題的解決變得容易。如秸稈可以彌補污泥熱值低的缺陷，而污泥可以彌補秸稈熱解固體產(chǎn)物易飄飛難以貯運的問題，熱解固體產(chǎn)物則可以用于環(huán)境治理，一舉多得。除了這些優(yōu)點之外，可以想到的好處至少還有：
    (1)無害化和資源化：污泥和秸稈兩種物料均可以徹底轉(zhuǎn)化、無害化和資源化，與現(xiàn)有處置方式相比，對環(huán)境的不利影響幾乎可以降低到零，固體產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化成為市場急需的低成本、適用的廉價吸附劑，為難降解污水處理和某些廢氣如煙道氣脫硫脫硝提供可行的、具有明顯經(jīng)濟優(yōu)勢的處理方案（這也是本研究的最重要的最終目的之一）；
    (2)熱量自身平衡：在污泥中添加秸稈（須粉碎到2～3mm以下），可顯著降低水分含量和灰分含量，提高有機質(zhì)含量和熱值，有利于實現(xiàn)熱解過程熱量的自平衡，而且可以顯著改善其理化特性；改善干燥和熱解過程中的傳熱、傳質(zhì)過程和動力學(xué)；
    (3)節(jié)能減排：污泥熱解所需能量得到解決，不會因為額外使用化石燃料補充熱量而導(dǎo)致能耗和C02排放的增加，符合國家節(jié)能減排的政策；
    (4)經(jīng)濟優(yōu)勢明顯：因為現(xiàn)有的污泥填埋、焚燒等處置方法需要大量財政補貼，處置成本高達(dá)500～1000元／t干污泥。但本研究可以將污泥和秸稈轉(zhuǎn)化為性能良好、可用于廢水廢氣治理的吸附材料，其價值和價格將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于作為能源使用的價值，可能從根本上解決現(xiàn)有的污泥焚燒、燒制陶粒、制水泥等熱處置方法的高成本問題；
    (5)節(jié)約土地，消除環(huán)境風(fēng)險：由于不采用填埋的處理方法，可以節(jié)約大量土地，同時消除了填埋和農(nóng)用帶來的二次污染和潛在的致病風(fēng)險，社會效益無法估量。
4、城市污泥和秸稈共熱解制吸附劑的實驗結(jié)果
    將含水80%左右的污泥與秸稈和添加劑按一定比例混合均勻，在450℃左右隔絕空氣加熱一定時間，得到熱解固體產(chǎn)物，對其進行碘吸附值測定，結(jié)果見表1。
    表1的結(jié)果無疑是令人鼓舞的，碘值達(dá)到甚至超過了利用傳統(tǒng)方法制備的污泥活性炭（見表2）。因此，該方法值得進一步深入研究工業(yè)設(shè)備及技術(shù)方案以及炭粉的后續(xù)用途，如污水處理、廢氣處理等具體用途和相關(guān)科學(xué)問題，如熱解動力學(xué)、吸附性能形成機制、重金屬遷移轉(zhuǎn)化特性、重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化等，為產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
5、結(jié)語
    (1)國內(nèi)外其他人的方法主要是傳統(tǒng)的化學(xué)法或水蒸氣活化法，缺點是制備周期長、成本高，且吸附性能一般，化學(xué)法還會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含有化學(xué)試劑的廢水，難以處理，會帶來新的污染。這種工藝因為成本太高，在實際中難以推廣應(yīng)用。
    (2)本研究提出的方法沒有上述方法的缺點，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染，或即便有輕度污染也很容易治理；由于制備流程短、能耗低，成本大大降低；產(chǎn)品的吸附性能好，達(dá)到甚至超過現(xiàn)有的化學(xué)法產(chǎn)品。因此，我們提出的解決方案不僅具有極大的經(jīng)濟可行性，同時，所得產(chǎn)品的用途廣泛，為徹底解決城市污泥的資源化和農(nóng)作物秸稈的利用開發(fā)出了技術(shù)先進、環(huán)境安全、經(jīng)濟可行的綠色處理方法。