馬超

(黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，150070)

好氧發(fā)酵技術(shù)在城市污泥處理中的應(yīng)用

馬超

(黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，150070)

現(xiàn)行污泥處理工藝主要包括高溫好氧發(fā)酵，熱干化，焚燒等需要通過經(jīng)濟(jì)投資，運(yùn)行成本，占地，能耗，碳排放量，產(chǎn)品出路，工藝安全，成熟度，以及空氣污染等各個方面進(jìn)行了闡述。文章對污泥處理工藝選擇，高溫好氧發(fā)酵，熱干化，以及焚燒做了詳細(xì)的闡述。同時還分析了制約好氧發(fā)酵技術(shù)在污泥處理行業(yè)推廣以及應(yīng)用的因素，經(jīng)過一些實踐表明其中工藝以及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)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(fā)酵

1．前言

最近幾年來，伴隨著城市和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)也開始加速發(fā)展，毋庸置疑，勢必會產(chǎn)生出大量的污泥，目前來看，污泥處置已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)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(jī)質(zhì)以及氮，磷等一些營養(yǎng)物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量占其干機(jī)質(zhì)總量的 30%～40%以上。污泥中有毒物質(zhì)主要是重金屬和有機(jī)污染物，里面含有大量的病原微生物，細(xì)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(huán)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(fèi)用非常高，另外，污泥中還含有一定量的有害化學(xué)物質(zhì)，例如可吸附性有機(jī)鹵素等物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在不僅會直接導(dǎo)致污泥處置前預(yù)處理費(fèi)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(shè)備構(gòu)筑物投資費(fèi)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(shù)。

2．污泥處理工藝選擇

眾所周知，在工業(yè)生產(chǎn)以及生活當(dāng)中會產(chǎn)生污水以及淤泥。在污水處理單元操作過程中產(chǎn)生的污泥需要通過減容，減量最終實現(xiàn)達(dá)到穩(wěn)定以及無毒害的過程稱為污泥處理，污水廠機(jī)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(fā)酵，污泥熱干化，污泥焚燒三種。1、高溫好氧發(fā)酵。所謂高溫好氧發(fā)酵就是在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑( 例如秸稈，稻草，木塊或者生活中產(chǎn)生的垃圾等等)，通過好氧微生物群落在潮濕，有氧環(huán)境下對廢物中的多種有機(jī)物進(jìn)行吸收，氧化以及分解，最后轉(zhuǎn)化成為腐殖質(zhì)，研究表明，經(jīng)過好氧堆肥的污泥質(zhì)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(yǎng)成

分會增加，好氧分解通常情況下主要是利用嗜熱細(xì)菌群，分解氧化有機(jī)物，最終達(dá)到穩(wěn)定化的處理效果，與此同時還會釋放出大量的能量，有機(jī)物生化降解的同時還伴隨著有熱量的產(chǎn)生，堆肥物料溫度上升至五十五攝氏度左右時，就會導(dǎo)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(fā)掉，最終實現(xiàn)達(dá)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(xiàn)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(yùn)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(fā)霉發(fā)臭。熱干化過程的高溫滅菌比較徹底，總的來說，可以達(dá)到相關(guān)的衛(wèi)生指標(biāo)，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(jì)90年代熱干化技術(shù)開始得到迅速的發(fā)展，2000年的時候世界干化污泥產(chǎn)量已經(jīng)是1990年時候的10倍。污泥經(jīng)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(jī)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(jié)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(bǔ)充的相關(guān)能耗。3、焚燒。污泥焚燒的優(yōu)點是不但可以迅速而且還能最大限度地實現(xiàn)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(bǔ)充熱能，在整個焚燒過程中有機(jī)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(fèi)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(jī)質(zhì)不能得到循環(huán)利用。世界上很多國家都不主張對污泥進(jìn)行焚燒。

3．總結(jié)

最近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及國家產(chǎn)業(yè)政策的不斷傾斜，好氧發(fā)酵技術(shù)目前已經(jīng)成為解決城市污泥出路的主流工藝。智能化污泥好氧發(fā)酵技術(shù)因為自身具有效率高，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定等一系列的優(yōu)勢，從總體上代表了好氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展方向。我國是發(fā)展中的國家，各項技術(shù)還處于起步階段，現(xiàn)階段來看污泥好氧發(fā)酵技術(shù)的推廣以及應(yīng)用，仍然存在著一些制約因素，其具體表現(xiàn)主要是在工藝和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)范化程度，這些都需要進(jìn)一步的提高。因為能夠承擔(dān)污泥好氧發(fā)酵工程的設(shè)計單位比較少，工藝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)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(yán)重，有些地區(qū)調(diào)理劑供應(yīng)量還不夠充足，大眾對發(fā)酵產(chǎn)品還不能夠接受，為了能夠促進(jìn)好氧發(fā)酵技術(shù)的廣泛推廣以及應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)需要不斷的進(jìn)行完善技術(shù)方案，從而可以推進(jìn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化以及設(shè)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(fā)酵工藝的認(rèn)同度。

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1007-6344（2015）08-0130-01