利用氧化鈣和添加其他材料或工業廢物，如水泥、粘土、石粉、飛灰和煙氣凈化的粉塵等對脫水污泥進行殺菌和固化處理西方國家在上世紀六、七十年代作了較多的應用研究，包括處理后的填埋性能與工藝。雖然近20多年來這一處理手段在專家學者的視野中幾乎消失，但不能忘記的是即使在西歐的發達國家尚有較大比例的污泥以填埋作為最終處置手段，而填埋前通常經過殺菌和固化處理。

　　除了衛生學上的意義外，氧化鈣與含水污泥混合，在與水分子反應的同時放熱并使一部分水分蒸發。加入氧化鈣后污泥含水率降低、硬度增加。少量的鋁鹽和（或）磷酸鹽的添加可以進一步增加污泥的硬度。

　　該操作單元的另一個重要作用在于污泥的改性：無形狀的和塊狀的污泥在適宜的混合器中進行固化處理后形成流動性良好的顆粒，由于去除了生物活性從而易于堆積、儲存和運輸。

　　這一單元操作的關鍵在于混合。原始的處理裝置是在蝸桿輸送機中加入鈣粉，因為物料只經過推送過程所以混合不均勻（耗鈣粉多、混合不均勻，效果差）同時難以實現污泥性狀的改善。現代的混合設備采用混合器中特制的絞刀使污泥破碎并流態化，處理后的物料（污泥）變成流動性良好的顆粒。這種形式的處理在德國得到普遍應用。

　　圖5是一個簡化的污泥固化的框算。

　　該處理單元的作用主要為以下幾點：

　　(1)   單組分或與垃圾混合填埋的預處理；

　　(2)   酸性土壤的改良；

　　(3)   污泥熱干燥的替代方案；

　　(4)   污泥焚燒爐或工業窯爐焚燒的預處理（加入的氧化鈣起一定的脫硫劑作用）；

　　(5)   改善儲存和運輸。

　　3.5農業利用和土壤改良

　　污泥農業利用或用作土壤改良有幾種不同的形式，如在極小型污水處理廠經生物穩定化處理后的濃縮污泥直接農用，經機械或加熱脫水后的污泥農用、堆肥等。從物質流角度看，污泥富含營養鹽，回歸農田可以使農業、食品、廢物構成良性循環。遺憾的是，現代城市混合排污系統使得污泥成分復雜，因此農用在安全性方面有一定的局限，而用于綠化和土壤改良雖然更為適宜，但由于政策和組織管理方面的原因難以實施。

　　3.6污泥焚燒與煙氣凈化

　　焚燒分為污泥單組分焚燒和混合焚燒。前者最主要的工藝形式是靜態流化床。混合焚燒包括：

　　(1)   垃圾焚燒廠在垃圾中混入少量污泥；

　　(2)   電廠混入少量污泥；

　　(3)   工業窯爐（如水泥廠）等。

　　由于垃圾焚燒廠煙氣的排放要求與污泥焚燒一樣，所要考慮的因素更多是對策、工藝和費用的優化，比如垃圾焚燒爐排爐在加入過量污泥后，過量的污泥會通過爐排泄漏，導致焚燒不完全，以及污泥會增加煙氣中的飛灰從而超過垃圾焚燒爐及鍋爐設計的允許值等。爭議最大的是電廠和工業窯爐的混合焚燒，因為電廠和工業窯爐排放標準較低，污泥中的污染物混入后被稀釋，而重金屬、二惡英的監測又很復雜并難以監控。這個議題較大，限于篇幅本文不再展開。

　　所謂焚燒過程能夠自燃，并不是單純指焚燒過程不需輔助燃料，而同時包括：必須要達到對污染物，主要是有機污染物的充分消除。這里不僅指氣相（煙氣），而且指固相（飛灰及爐渣），同時達到系統殘余固體物的高度穩定化。在設計和實施污泥焚燒處理時需優化空氣預熱系統、能量回收系統和輔助燃料系統。焚燒過程能否夠自燃除了與污泥本身（含水率，干物質的熱值）有關外，還與設計的燃燒空氣過剩系數、空氣預熱溫度有關。

　　焚燒后污泥中的化學能轉換成煙氣中的熱能，其中一部分隨熱回收后的煙氣排放而損失掉。熱能回收后的主要利用途徑為

　　(1)   燃燒空氣的預熱；

　　(2)   污泥預干化（提高熱值）；

　　(3)   發電或輸出熱水、蒸汽。

　　前兩項完全是焚燒系統的“內耗”。由于煙氣組分比常規電廠要復雜，所以一般鍋爐蒸汽壓力不超過50bar，以發電為最大目的設計，蒸汽熱能變成電能的效率約為25%，遠低于電廠。

　　焚燒和煙氣凈化消耗的電能主要是燃燒風機和煙氣引風機。

　　4以焚燒為最終處理的工藝組合與比較

　　4.1工藝組合

　　表1列出幾個以焚燒為最終處理的工藝組合。以下為以實際工程為基礎的幾個方案比較，重點是物質流與能量流的量化，由此可進一步確認設施的復雜程度、大小與費用。

　　計算中采用統一的基數：

　　(1)   原始人均污泥產生量為每人每天80g；

　　(2)   污泥的干物質中灼燒揮發物含量為65%；

　　(3)   灼燒揮發物中有50%可通過厭氧消化得到降解；

　　(4)   灼燒揮發物的低位熱值為22,000kJ/Kg。

　　表1： 幾個以焚燒為最終處理的工藝組合

　　方案Fl30Tr37和Fl30Tr48污泥消化后機械脫水至固體物TS含量30%（如通過離心脫水機實現），如果通過半干化（或加CaO）將固體物含量進一步增加，在固形物TS含量為37%時（半干化），通過將燃燒空氣預熱到500℃便可自燃。如果TS含量進一步提高，達到48%時焚燒爐不需對燃燒空氣預熱便可自燃。

　　如果機械脫水僅將TS提升到25%（Fl25Vw），即使對燃燒空氣預熱，也仍需輔助燃料。

　　未經消化的污泥脫水至TS30%（25Tr30Vw和30Vw），系統通過預熱燃燒空氣可自燃。

　　方案Fl30Tr95和25Tr95將污泥全干化至TS95%，所需熱源可來自煙氣的熱回收或污泥消化的沼氣。