好氧發酵技術在城市污泥處理中的應用

馬超

(黑龍江省城市規劃勘測設計研究院，150070)

好氧發酵技術在城市污泥處理中的應用

馬超

(黑龍江省城市規劃勘測設計研究院，150070)

現行污泥處理工藝主要包括高溫好氧發酵，熱干化，焚燒等需要通過經濟投資，運行成本，占地，能耗，碳排放量，產品出路，工藝安全，成熟度，以及空氣污染等各個方面進行了闡述。文章對污泥處理工藝選擇，高溫好氧發酵，熱干化，以及焚燒做了詳細的闡述。同時還分析了制約好氧發酵技術在污泥處理行業推廣以及應用的因素，經過一些實踐表明其中工藝以及設備的標準化程度低是制約工藝推廣的最主要障礙。

污泥；工藝；高溫好氧發酵

1．前言

最近幾年來，伴隨著城市和經濟的不斷發展，我國城鎮污水處理廠的建設也開始加速發展，毋庸置疑，勢必會產生出大量的污泥，目前來看，污泥處置已經成為行業內面臨的一個重要難題。城市污水處理廠污泥中含有大量有機質以及氮，磷等一些營養物質，有機質含量占其干機質總量的 30%～40%以上。污泥中有毒物質主要是重金屬和有機污染物，里面含有大量的病原微生物，細菌。把城市污水處理廠污泥直接用于填埋或者是用于土地中的利用，會直接危害到周邊的環境以及人類的身體健康，通過淤泥焚燒來處理，可以在一定程度上減少淤泥的污染，不過焚燒處理的費用非常高，另外，污泥中還含有一定量的有害化學物質，例如可吸附性有機鹵素等物質，這些物質的存在不僅會直接導致污泥處置前預處理費用的增高，同時在一定條件下也極大的限制了污泥利用以及處置的途徑。污泥處置的設備構筑物投資費用非常高，占全部投資中很大一部分的份額，所以說科技人員非常有必要去努力去尋求更加高效的污泥處理新技術。

2．污泥處理工藝選擇

眾所周知，在工業生產以及生活當中會產生污水以及淤泥。在污水處理單元操作過程中產生的污泥需要通過減容，減量最終實現達到穩定以及無毒害的過程稱為污泥處理，污水廠機械脫水后的污泥的處理方法大致可以分成污泥高溫好氧發酵，污泥熱干化，污泥焚燒三種。1、高溫好氧發酵。所謂高溫好氧發酵就是在污泥中加入一定比例的膨松劑和調理劑( 例如秸稈，稻草，木塊或者生活中產生的垃圾等等)，通過好氧微生物群落在潮濕，有氧環境下對廢物中的多種有機物進行吸收，氧化以及分解，最后轉化成為腐殖質，研究表明，經過好氧堆肥的污泥質地疏松，陽離子交換量在顯著增加，同時容重量會減小，不過植物利用的營養成

分會增加，好氧分解通常情況下主要是利用嗜熱細菌群，分解氧化有機物，最終達到穩定化的處理效果，與此同時還會釋放出大量的能量，有機物生化降解的同時還伴隨著有熱量的產生，堆肥物料溫度上升至五十五攝氏度左右時，就會導致病原菌以及寄生蟲卵的死亡，大量的熱量就會促使溫度不斷的升高，而且還會把污泥中的水分蒸發掉，最終實現達到減量化的目的。2、熱干化。所謂熱干化就是利用熱能間接的把污泥烘干。干化后的污泥呈現出顆粒或者是粉末狀，不過體積變成為原來的四分之一或者是五分之一，這樣能夠更好的便于儲藏以及運輸。因為含水率不斷的降低，微生物活性會受到一定的抑制，從而可以避免腐敗發霉發臭。熱干化過程的高溫滅菌比較徹底，總的來說，可以達到相關的衛生指標，在一定程度上可以促使污泥性能夠得到全面的改善。20世紀90年代熱干化技術開始得到迅速的發展，2000年的時候世界干化污泥產量已經是1990年時候的10倍。污泥經過熱干化之后不但可以代替能源而且也可以作為土地利用，不過，熱干化過程對污泥中有機物并沒有起到降解的作用，所以在土地利用的過程中仍然存在著很多的限制。熱干化的缺點主要是耗熱量較大，如果說沒有廉價的燃料或者熱源加以利用，處理成本會更加的高，熱干化和焚燒工藝相結合，可以通過利用焚燒的熱能干化污泥，間接的來減少部分熱干化所需要補充的相關能耗。3、焚燒。污泥焚燒的優點是不但可以迅速而且還能最大限度地實現減量化，而且還可以徹底的消滅病原菌以及一些有害的微生物，污泥焚燒的熱能可以回收用，然后作為污泥干化的補充熱能，在整個焚燒過程中有機污染物可以被氧化，灰燼中的重金屬的活性會隨之降低。污泥焚燒的缺點不但是高成本，與此同時還伴隨著的各種污染，例如廢氣，噪聲，震動，熱，廢渣以及輻射。焚燒還需要消耗大量的能源，雖然可以回收一部分的熱能，仍然有一部分能源得不到收回，所以在根本上還無法大幅度的降低能源消耗，毋庸置疑，所需費用非常的高，而且還存在著煙氣污染問題以及廢渣的填埋處理問題，同時污泥有機質不能得到循環利用。世界上很多國家都不主張對污泥進行焚燒。

3．總結

最近幾年來，隨著科學技術的飛速發展，以及國家產業政策的不斷傾斜，好氧發酵技術目前已經成為解決城市污泥出路的主流工藝。智能化污泥好氧發酵技術因為自身具有效率高，成本低，運行穩定等一系列的優勢，從總體上代表了好氧發酵技術的發展方向。我國是發展中的國家，各項技術還處于起步階段，現階段來看污泥好氧發酵技術的推廣以及應用，仍然存在著一些制約因素，其具體表現主要是在工藝和設備的標準化以及規范化程度，這些都需要進一步的提高。因為能夠承擔污泥好氧發酵工程的設計單位比較少，工藝設備的標準化和系列化程度相對來說比較低。另外有些工程臭氣污染比較嚴重，有些地區調理劑供應量還不夠充足，大眾對發酵產品還不能夠接受，為了能夠促進好氧發酵技術的廣泛推廣以及應用，相關企業以及研究機構需要不斷的進行完善技術方案，從而可以推進工藝的標準化以及設備的成套化，同時還需要加大力度來宣傳，目的是為了能夠提高大眾對好氧發酵工藝的認同度。

［1］李金紅，何群彪，歐洲污泥處理處置概況［J］中國給水排水，2005，21

［2］魯建新，趙銘，劉媛媛，城市污水處理廠污泥焚燒處理的探討［J］環境科學導刊，2010，29

［3］張義安，高定，陳同斌，等，城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析——以北京市為例[J]，生態環境，2006，15

［4］陳俊，城市污泥好氧生物發酵工程的臭氣監測與控制［D］北京：中國科學院地理科學與資源研究所，2010

［5］陳俊，高定，陳同斌，等，CTB 污泥處理工藝的臭氣控制效果研究［J］中國給水排水，2010，26

［6］徐孝雅，付祥兵，沈袆生，等，高壓隔膜壓濾機在城市污泥深度脫水中的應用［C］2009年給水廠，污水廠升級改造及節能減排新技術新工藝研討會論文集。

S210

B

1007-6344（2015）08-0130-01