早在30多年前，固化法就开始运用于解决放射性废弃液的蒸发、离子交换、凝聚沉淀等处理后的污泥和浓缩废弃液等二次废物的处理问题的相关研究。尽管污泥水泥固化技术能够使污泥得到无害化、稳定化的处理处置，但是，对于污泥水泥固化后的产物也需要定期检测，确保其对环境污染的风险降低。在实施污泥水泥固化处理时，应该做到以下两点：一是希望固化体能作为资源而加以利用，二是尽量节省材料和能源。通过污泥水泥固化工艺流程来看，水泥固化流程并不复杂，固化所用的材料价格便宜，来源广泛，同时污泥能耗较低，因此污泥水泥固化处理工业污泥具有比较好的前景。

污泥处理中心采用水泥固化法,使用硅酸盐水泥作为固化剂,并添加细沙。该处置中心考虑将固化后的固化体再利用,主要是作为路阶使用。其污泥水泥固化处理工艺流程如下:污泥-贮场-胶轮小车-按比例加入水泥、沙和水-混合搅拌机-料斗-给料装置-成型机-皮带运输机-养护-综合利用。工艺可分为三个阶段,依次为进料、搅拌成型、养护。

进料

工艺处理的污泥为脱水污泥,其含水率在65%~75%之间,由外运至本处理中心的污泥堆放场。在厂房的西北面有三只容量为30t的水泥罐用来储放水泥;在污泥堆放场旁有沙堆放场用来储放细沙,水泥和沙都由汽车从外运进。

堆放场中装载机,负责将污泥和细沙装入胶轮小车中;水泥则由水泥罐直接放入胶轮小车;这些物料再用小车推至搅拌机进料口。所有物料按:污泥:水泥:细沙:水=6:3:1:2的配比送进水泥搅拌机(物料配比只是按普通情况考虑)。

由于该污泥处理中心日处置量较少,故考虑人工进料。如果以后污泥处置量大量增加,则需要考虑建水泥仓、沙仓和污泥库,通过输送机实行机械化进料。

搅拌成型

物料在搅拌机中进行搅拌。搅拌机后设有不锈钢料斗,搅拌好的混合物从搅拌机出口出来后直接进入不锈钢料斗,再通过一电动给料机进入成型机,在成型机中冲压成型。成型后的固化体通过叉车运到养护室。

养护

固化体在养护室内经过一天左右的蒸汽养护,可达到一定的强度,再把这些固化体搬至室外养护场进行自然养护,最终达到运输和再利用所要求的强度。

由于污泥中可能含有妨碍水泥进行水化反应的物质,例如油类、有机酸、糖、金属氧化物以及各种盐类等,会引起和易性及凝结硬化的异常,会形成强度较小的理化性能不稳定的固化体,使得重金属和水泥的粘附力减弱。为了避免这种情况,解决方法一是增加水泥配比量;另外可考虑加以铝为主要原料的复合氧化铝(活性氧化铝)铝酸盐系列助凝剂,促进凝结硬化,封闭有害金属,添加量一般为水泥重量的5%~10%。

污泥中的重金属最终的固化效果与污泥、水泥、添加剂的配比,以及添加剂的种类有关。由于污泥特性的不同,为获得最佳配比,必须进行浸出性试验和强度试验。总之,力图以尽可能少的水泥得到一定强度的固化体,满足再利用的要求,同时又不易浸出。

一般情况下，如果考虑将固化后的固化体再利用,工艺将会比较复杂。如果污泥固化后只是作填埋处理,其工艺流程如下:污泥-贮场-胶轮小车-按比例加入水泥、沙和水-混合搅拌机-容器或污泥固化池中天然固化-填埋场填埋。由于污泥固化后直接用于填埋,其固化体强度没有一定要求,处置相同数量的污泥,其水泥耗量也较低。此时,主要考虑的是固化体中重金属的渗出率要满足环保要求。