污水处理厂剩余污泥处理处置及清洁生产研究现状
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城镇污水处理厂污泥处理处置技术现状综述城镇污水处理厂污泥处理处置技术现状综述一、引言城镇污水处理厂是通过收集、输送和处理城市生活污水,将其转化为可回用的水资源以及处置无害化的固体废物的设施。
在城镇污水处理中产生的废弃物主要包括污泥,如何高效地处理和处置这些污泥,一直是城镇污水处理厂面临的重要问题之一。
本文将综述目前污泥处理处置技术的现状,包括传统技术和新兴技术。
二、传统污泥处理处置技术1. 沉淀沉淀是最早被采用的污泥处理方式之一。
通过采用重力沉降原理,将污泥与水分离,并产生固体污泥。
然后,可采用浓缩、脱水、干燥等方法进行进一步处理。
这种方式可以较好地降低废水中的悬浮物质含量,但处理效率相对较低。
2. 厌氧消化厌氧消化是一种通过微生物作用将污泥转化为有机肥料的处理方法。
厌氧消化具有工艺简单、能量利用率高等优点,但处理过程中产生的沼气可能含有有害气体,且厌氧消化处理周期相对较长。
3. 热压解热压解是将污泥暴露在高温和高压环境下,通过压力和温度的作用,将污泥中的水分蒸发并压缩,最终产生固体废物。
这种方式可以大幅减少污泥的体积,但能耗较高,并且可能产生臭味和有害气体。
4. 焚烧污泥的焚烧是将污泥在高温下进行氧化分解的过程,可以将有机物质完全烧毁,并将固体残渣转化为灰渣。
这种方式能够有效地处理污泥,但焚烧过程中释放的有害气体和灰渣处理仍然是困扰的问题。
三、新兴污泥处理处置技术1. 微波辐射技术微波辐射技术是利用微波能量使污泥内部分子不断摩擦发热并分解的技术,可以高效地降解污泥。
这种方式具有节能、无害化和减少二氧化碳排放等优点,但设备投资较高。
2. 生物炭化技术生物炭化技术是通过将污泥在高温无氧环境下进行加热转化,从而将其转化为生物炭的技术。
生物炭具有较高的碳含量和吸附性能,可以作为肥料或固体燃料使用。
3. 生物干化技术生物干化技术是通过采用特定的微生物菌种,加入适量的氧气和添加剂,将污泥表面水分蒸发并分解,最终将污泥转化为土壤改良剂的技术。
我国污泥处理处置现状及发展趋势我国污泥处理处置现状及发展趋势一、引言污泥是城市污水处理过程中产生的固体废物,其处理处置一直是我国环境保护领域的重要任务。
随着我国工业化进程的加快,城市化进程的推进,以及环境保护意识的增强,我国污泥处理处置工作也日益受到重视。
本文将对我国污泥处理处置的现状进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
二、现状分析1. 污泥产生数量与特性随着我国城市化进程的快速推进,城市污水处理厂产生的污泥数量不断增加。
根据国家统计数据,2019年底,全国城市污水处理能力已经达到了2.68亿立方米/天,年产生的污泥约为5260万吨左右。
污泥的特性主要包括有机物含量高、水分含量高、含重金属和微量有害物质等。
2. 污泥处理技术我国对污泥处理技术进行了广泛的研究和应用,主要包括以下几种:焚烧处理、堆肥处理、填埋处理、土地利用等。
焚烧处理是目前最常用也是最有效的处理方式,可以有效地减少污泥的体积和重量,并能够实现资源化利用。
堆肥处理和填埋处理是相对传统的处理方式,其处理效果相对较差,但成本较低。
而土地利用则是将污泥用于农田改良或园林绿化,对土壤的改良和植物生长有一定的促进作用。
3. 污泥处理处置的问题与挑战目前我国污泥处理处置面临着一些问题和挑战。
首先,污泥处理技术不够成熟,高效、低成本的处理技术有待进一步研发和应用。
其次,污泥资源化利用存在一定的限制,部分污泥中存在有害物质,需要加强处理和监管。
再次,污泥处理处置的成本较高,各地政府在资金支持和政策扶持方面还有待加强。
此外,公众对污泥处理处置的关注度较低,环保意识有待提高。
三、发展趋势分析1. 加强科技创新随着技术的不断进步,我国污泥处理处置技术将不断更新换代。
研发新的处理技术,提高处理效率和资源化利用能力,是未来的发展方向。
通过对微生物、生化反应等技术的深入研究,可以进一步提高污泥处理的效果,并实现资源化利用。
2. 推动污泥资源化利用根据《固体废物资源化利用综合利用示范试点实施方案》,我国将大力推进污泥资源化利用工作。
《国内外污泥处理处置技术研究与应用现状》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,污泥作为污水处理过程中的必然产物,其处理处置问题日益凸显。
污泥中含有大量的有机物、病原体、重金属等有害物质,若处理不当,将对环境造成严重污染。
因此,污泥的处理处置技术成为国内外学者和工程技术人员研究的热点。
本文旨在分析国内外污泥处理处置技术的现状,以及这些技术在实际应用中的表现。
二、国内污泥处理处置技术研究与应用现状(一)研究现状近年来,我国在污泥处理处置技术方面取得了显著的研究成果。
主要包括污泥的减量技术、稳定化技术和资源化利用技术。
减量技术主要通过脱水、干化等手段降低污泥的含水率;稳定化技术则通过生物、化学等方法使污泥达到稳定状态,减少对环境的危害;资源化利用技术则将污泥转化为可利用的资源,如生物肥料、能源等。
(二)应用现状在实际应用中,我国主要采用的处理方法包括污泥填埋、焚烧、制砖等。
随着技术的进步,资源化利用的比重逐渐增加,如利用污泥制备生物肥料、沼气发电等。
同时,一些新的处理技术如热解、污泥的超声波破碎技术等也得到了研究和应用。
三、国外污泥处理处置技术研究与应用现状(一)研究现状国外的污泥处理处置技术研究相对较早,主要集中在欧美等发达国家。
这些国家主要研究的方向包括污泥的生物处理技术、高温厌氧消化技术等。
此外,一些新兴的技术如纳米技术、电化学技术等也被应用于污泥的处理处置中。
(二)应用现状在应用方面,国外主要采用的处理方法包括土地利用、填埋、焚烧等。
同时,许多国家也大力推广资源化利用技术,如将污泥用于农田改良、园林绿化的基质等。
此外,一些国家还注重将污泥与其他废弃物进行协同处理,如与垃圾焚烧厂进行协同处理等。
四、国内外对比分析(一)相似之处国内外在污泥处理处置方面都注重减量化、稳定化和资源化利用的原则。
同时,随着技术的进步,资源化利用的比重都在逐渐增加。
此外,国内外都面临着如何有效处理和处置污泥的问题,以及如何将污泥转化为可利用的资源等问题。
浅谈城市污水处理厂污泥处理技术现状浅谈城市污水处理厂污泥处理技术现状一、引言城市污水处理厂是处理城市废水的重要设施,随着城市化进程的加快,城市污水处理厂的污泥处理问题也日益凸显。
污泥处理是指将污水处理过程中产生的污泥进行加工和处理,以减少其体积和有害成分,并实现资源化利用。
本文将从污泥处理技术的现状、存在的问题以及未来发展方向三个方面进行探讨。
二、污泥处理技术的现状目前,常见的污泥处理技术包括厌氧消化、厌氧发酵、厌氧氨氧化、热水解等。
其中,厌氧消化是最常用的污泥处理技术,通过厌氧消化反应将污泥内部的有机物降解,产生可燃性气体和稳定的污泥。
厌氧发酵技术则是在厌氧条件下,通过微生物的作用将污泥中的有机物转化为沼气。
厌氧氨氧化技术是通过厌氧微生物的作用,将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐。
热水解技术则是将污泥在高温高压条件下,通过化学反应将有机物热解成油气和固体残渣。
三、存在的问题尽管现有的污泥处理技术已经取得了一定的成果,但仍存在以下问题:1. 处理效果不稳定。
当前的污泥处理技术在处理效果上存在一定的不稳定性,受到环境因素、水质变化等因素的影响较大。
2. 处理成本较高。
目前的污泥处理技术往往需要大量的能源和化学药剂,造成了较高的处理成本。
3. 资源化利用有限。
尽管一些污泥处理技术可以实现污泥的资源化利用,但实际的应用程度有限,尚未形成规模化的产业化应用。
四、未来发展方向未来的污泥处理技术应该朝着以下方向发展:1. 提高处理效果稳定性。
通过对污泥处理过程中的关键环节进行优化,提高处理效果的稳定性,减少外界因素的干扰。
2. 降低处理成本。
通过引入新的工艺和技术,减少能源和化学药剂的使用,降低污泥处理的经济成本。
3. 推动资源化利用。
加强对污泥处理副产物的研究和开发,实现更广泛的资源化利用,推动污泥处理成为可持续发展的环境产业。
4. 强化技术创新和科研合作。
加强与高校、科研机构等的合作,提升污泥处理技术的科技含量,推动技术创新。
《国内外污泥处理处置技术现状与发展趋势》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的快速发展,污泥的处理与处置成为了环境保护领域亟待解决的重大问题。
污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物,含有大量的有机物、重金属、病原体等有害物质,如不进行有效处理,将对环境造成严重污染。
因此,研究国内外污泥处理处置技术的现状与未来发展趋势,对于保护环境、实现可持续发展具有重要意义。
二、国内外污泥处理处置技术现状1. 国内污泥处理处置技术现状目前,国内污泥处理处置技术主要包括污泥减量技术、污泥脱水技术、污泥资源化利用技术和污泥最终处置技术等。
其中,污泥减量技术主要通过生物反应器、厌氧消化等技术手段,降低污泥的含水率和体积;污泥脱水技术则通过机械脱水和自然脱水等方式,进一步降低污泥的含水率;污泥资源化利用技术则将污泥转化为肥料、燃料等资源;而污泥最终处置技术则包括填埋、焚烧等。
虽然国内在污泥处理处置技术方面取得了一定的成果,但仍存在一些问题。
如部分地区仍采用简单的填埋方式处理污泥,导致二次污染;同时,资源化利用技术的研发和应用仍需进一步加强。
2. 国外污泥处理处置技术现状相比国内,国外在污泥处理处置技术方面更为成熟。
目前,国外主要采用生物反应器、厌氧消化、热解、焚烧等技术手段对污泥进行处理。
其中,生物反应器技术能够降低污泥的含水率和体积,同时产生沼气等可再生能源;厌氧消化技术则能够将有机物转化为沼气,实现能源回收;热解和焚烧技术则能够进一步减少污泥的体积和重量,同时杀死病原体。
此外,国外在污泥资源化利用方面也取得了显著的成果。
如将污泥用于农业种植、园林绿化的肥料,或者将其转化为生物炭等材料。
三、发展趋势1. 技术创新与升级随着科技的不断进步,未来污泥处理处置技术将更加注重技术创新与升级。
如生物反应器、厌氧消化等技术的进一步优化和完善,以及新型技术的研发和应用。
同时,人工智能、物联网等新兴技术的引入也将为污泥处理处置提供新的解决方案。
我国污泥处理处置现状及发展趋势近年来,随着我国城市化进程加快,污泥问题越来越引起人们的关注。
污泥是城市生活污水和工业废水处理过程中产生的固体废弃物,其中含有大量的有机物、重金属等有害物质,对环境和人体健康造成潜在威胁。
因此,污泥的处理与处置成为当务之急。
我国污水处理厂产生的污泥主要采取填埋、焚烧、农用处置等方式进行处理。
但是,这些传统的处理方式存在一些问题。
首先,填埋污泥会占用大量的土地资源,且污染地下水和土壤。
其次,焚烧污泥会排放大量有害气体和颗粒物,对大气环境造成污染。
再次,农用处置需要大量的污泥资源和土地面积,但难以保证农田安全和食品安全。
因此,传统污泥处理方式亟待改进。
在我国,近年来出现了一些新的污泥处理技术。
其中,最为重要的是污泥深度减量化处理技术。
这种技术通过改变污泥处理过程中的操作参数,如调整反应温度、pH值等,实现对污泥中有机物和重金属的高效去除。
通过减少并稳定化污泥体积的同时,还能够获得高附加值产品,如有机肥料、沼气等。
这种技术可以有效解决传统处理方式中存在的问题,实现污泥资源化。
此外,生物法、物化法和热解法也是当前正在研究和应用的污泥处理技术。
生物法利用微生物对污泥进行降解和转化,减少其体积和有害物质含量。
物化法主要利用化学和物理方法对污泥进行处理,如氧化、还原、沉淀等。
热解法利用高温条件下的热解反应将污泥转化为燃气、油品或材料。
这些新兴的处理技术在降低污泥量和减少环境污染方面具有潜力,但目前尚存在技术难题和高成本的问题。
在污泥处理过程中,还应加强监管和规范。
加强对污泥处理过程中的有害物质排放、土壤和地下水污染等环境风险的监测和评估。
建立和完善相关的法律法规和技术标准,规范污泥处理行业的发展和运行。
加强对污泥处理企业的监管和执法力度,提高行业的整体治理水平。
未来,我国污泥处理行业的发展趋势将主要体现在以下几个方面。
首先,污泥资源化利用将成为主要发展方向。
通过将污泥转化为有机肥料、沼气等高附加值产品,实现污泥的资源化,同时减少对环境的负面影响。
《我国污泥处理处置现状及发展趋势》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的迅猛发展,污泥作为污水处理后的产物,其处理处置问题日益凸显。
污泥中含有大量的有机物、病原体、重金属等有害成分,若处理不当,将对环境造成严重污染。
因此,了解我国污泥处理处置的现状及发展趋势,对于保护生态环境、实现可持续发展具有重要意义。
二、我国污泥处理处置现状1. 处理技术现状目前,我国污泥处理技术主要包括机械脱水、干化、焚烧、生物处理等。
其中,机械脱水和干化技术应用较为广泛,但这些技术往往只能实现污泥的减量化和稳定化,难以实现无害化和资源化。
焚烧技术可以实现对污泥的无害化处理,但投资成本较高,且可能产生二次污染。
生物处理技术是一种较为环保的处理方式,但需要较长的处理周期和较高的技术要求。
2. 处理设施现状我国大部分城市的污泥处理设施建设尚不完善,处理能力不足,难以满足日益增长的污泥处理需求。
同时,由于缺乏统一的标准和规范,各地污泥处理设施的建设和运行存在较大的差异。
3. 处理处置方式现状目前,我国污泥的处理处置方式主要包括填埋、农业利用、制肥等。
其中,填埋是一种较为常见的处理方式,但占地面积大,且容易对地下水造成污染。
农业利用和制肥可以将污泥资源化利用,但需要严格控制其有害成分的含量,以防止对土壤和农产品造成污染。
三、我国污泥处理处置发展趋势1. 技术创新与升级随着科技的不断进步,我国污泥处理技术将不断创新与升级。
新型的处理技术如高压压榨脱水、热解气化、生物发酵等将逐渐得到应用。
这些技术具有更高的处理效率、更低的环境影响和更好的资源化利用效果。
2. 设施建设与完善为满足日益增长的污泥处理需求,我国将加大对污泥处理设施建设的投入。
各地将根据实际情况,建设一批规模化、标准化的污泥处理设施,提高污泥的处理能力和水平。
同时,将加强设施的运行管理,确保设施的稳定运行和达标排放。
3. 资源化利用与循环经济随着人们对资源循环利用和可持续发展的认识不断提高,污泥的资源化利用将成为未来的发展趋势。
城市污水处理厂剩余污泥处置的资源化利用效果研究摘要:近年来,我国的污水处理取得了巨大进展,但污水处理过程中产生的大量污泥,容易造成环境的二次污染。
目前,我国最主要的污泥处置方式是卫生填埋和焚烧。
由于技术不成熟、操作不规范、监管体系不健全等因素,导致污泥处置不仅消耗了大量的土地资源,污泥中的有用物质未能有效利用,而且造成了其他污染问题。
污泥去向问题已成为污水处理厂运行中的一大难题,如何使污泥处置和保护环境达到良好的平衡,是当前面临的重大课题。
关键词:城市污水处理厂;剩余污泥处置;资源化利用;效果研究引言:污水污泥的化学污染和干物质含量大,污水污泥的合理管理问题已成为人们研究的热点。
近年来,在处理污水处理厂污泥开发相关问题的方法方面发生了重大变化。
如何选择科学高效的污泥处置方法,使污泥变废为宝,是当前需要研究的重要课题。
本文主要探讨了城市污水处理厂剩余污泥处置的资源化利用效果研究。
一、城市污水处理厂剩余污泥处置的资源化利用的现状到目前为止,理论文献重点研究了污水处理厂排放的废水的质量。
污水进入污水处理厂的类型,决定了污泥的理化组成。
有些污染物在废水处理过程中没有降级,但它们是在污泥中积累。
这方面的需求增加,导致处理过程中产生的污泥数量增加,与污泥处置或其卫生有关的费用,将使污水处理管理人员倾向于寻求替代的解决办法。
污泥处理的最后阶段,是在污水处理厂进行机械脱水和贮存。
城市污水处理厂可生物降解废物填埋禁令(自2016年1月起)一直在实施,促进了污水污泥改造和管理方面的改革。
污水污泥的改造和管理方法,一般由现行法律规定。
最重要的规定是“污水淤泥指令”(86/278/EEC),该指令明确规定,污泥在耕作中可能有用处,不会使土壤质量恶化。
“污水污泥指令”规定了污泥处理的要求,并禁止使用含有重金属的污泥。
城市污水处理厂必须对污泥和土壤的质量进行监测。
由于污泥不适当的物理化学性质,特别是表现在重金属含量过高造成的。
污水处理厂污泥处理处置现状及利用分析摘要:污水处理厂处理废水会产生大量污泥,目前常见的处理方式为填埋和焚烧,但这两种方式对环境造成的影响较大,因此需要探索更有效的处理和处置方式。
污泥的利用途径包括生物质能源利用、土地资源利用和建筑材料等领域的利用,但需要根据污泥的具体情况和含有的有害物质程度进行严格的处理和处置。
在污泥的利用过程中还需要制定相关的标准和规范,确保污泥的利用安全和可持续。
关键词:污水处理厂;污泥;处理处置;现状分析;综合利用引言:随着城市化进程的不断加速和人口的不断增长,城市污水处理工作已经成为越来越重要的环保工作。
而污水处理厂处理废水会产生大量的污泥,如何处理和处置这些污泥已经成为了一个亟待解决的问题。
本文将从污泥处理处置现状、污泥利用分析等方面进行阐述,旨在探究更加有效的污泥处理和利用方式。
一、污泥概述污泥是污水处理过程中形成的一种固体产物,通常包含有机物质、微生物、矿物质和重金属等物质。
污泥的性质和成分因处理工艺、处理水质、气候条件等因素而异。
污泥的处理和处置是城市污水处理工作的一个重要环节,涉及到环境、资源和经济等多方面问题。
(一)污泥特性污泥的特性与其来源、组成和处理工艺有关,主要特性如下:1、水分含量高:污泥中含有大量的水分,一般水分含量可达到60%~99%。
2、有机物含量高:污泥中含有大量的有机物质,主要来自于污水中的生物、悬浮物和溶解物等。
3、微生物含量高:污泥中含有各种微生物,如厌氧菌、好氧菌、需氧菌、放线菌和真菌等。
4、矿物质和无机盐含量高:污泥中含有大量的无机盐和矿物质,如钙、镁、铁、锰等。
5、重金属和有害物质含量高:污泥中含有一定量的重金属和有害物质,如铅、铬、汞等。
其中一些物质可能会对环境和人体健康造成危害。
6、稳定性差:污泥中的有机物质比较难降解,容易受到微生物、氧化剂和高温等影响而发生变化。
7、pH 值较低:污泥的 pH 值通常在5~10之间,如果 pH 值不适当,将会对后续的处理和处置产生影响。
城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展一、引言城市污水处理厂在处理污水的过程中,会产生大量的污泥。
污泥的处理和处置是城市环境工程中的一个重要环节,直接影响着污水处理厂的运行效率和环境质量。
本文旨在探讨城市污水处理厂污泥处置的现状,并介绍最新的研究进展。
二、城市污水处理厂污泥的特性和产生量城市污水处理厂污泥是由污水中含有的杂质和微生物经过沉淀、过滤、浓缩等环节而形成的,具有一定的湿度,含水量一般在60%至80%之间。
污泥中富含有机质、氮、磷等有机和无机成分,同时还含有一定量的重金属和有害物质。
根据统计数据,城市污水处理厂平均每处理1吨污水,就会产生约0.2至0.4吨的污泥。
三、城市污水处理厂污泥处置的现状传统的城市污水处理厂污泥处置方式主要有填埋、焚烧和堆肥。
由于填埋对土地资源的占用和环境污染较大,且产生的渗滤液对地下水质量造成威胁,所以近年来已逐渐减少。
焚烧可以有效减少污泥体积,但对环境产生二次污染,且需要耗费大量能源。
堆肥是目前应用较广泛的一种处理方式,其能够将污泥转化为肥料,降低对土地的占用,但仍然面临着厌氧发酵产生异味、病原微生物存活等问题。
四、城市污水处理厂污泥处置的研究进展近年来,随着环境保护意识的提高和污泥资源化利用观念的兴起,城市污水处理厂污泥处置的研究进展日益增多。
以下列举几种前沿的研究方向:1. 热化学处置技术热化学处置技术包括气化、焙烧、高温脱水等方法,可以将污泥转化为可利用的气体、固体或液体产品。
这些产品可以用作燃料、化肥或建材,实现污泥的资源化利用。
2. 生物能源利用技术通过利用污泥中的有机物质进行发酵和发酵产气,可以提取出沼气作为能源。
同时,污泥中的生物质可以用作生物质能源的原料,制备生产生物柴油、生物醇等。
3. 微生物处理技术通过运用特定的微生物对污泥进行分解和降解,可以将污泥中的有害物质去除或转化为无害物质。
这种技术不仅可以减少污泥的体积,同时还可以减少对环境的污染。
污水处理厂剩余污泥处理处置及清洁生产研究现状
摘要本文介绍了我国城市污水处理厂活性污泥处理处置相关现状,并对现今污泥处理处置的清洁生产方式研究现状做了一个总结。
关键词剩余污泥;减量化;资源化;无害化
活性污泥法是城市污水处理厂应用最广泛的生物处理技术,基建投资省、处理效果好,但是会产生大量污泥。
随着我国城市化不断发展,污水量逐年增加,处理标准不断提高,污泥量也会大幅提。
这些污泥若不及时有效处理,极易产生二次污染。
如今国内外倡导对活性污泥采取清洁生产方式处理,即三大原则――减量化、资源化、无害化。
1 我国污泥处理处置现状
1.1活性污泥产生及其危害
污泥是生活污水和工业废水在净化处理过程中产生的沉淀物质,危害极大[2],常含毒害物(如病原微生物、寄生虫卵、重金属等)和不稳定的有机物,如不对其进行适当的处理与处置将会对环境造成直接或潜在的危害[3]。
1.2活性污泥处理处置方法
污泥处理是指对城市污水处理厂产生的污泥进行减容、减量、稳定及无害化的过程,主要包括污泥浓缩、脱水、消化、堆肥、干化等。
污泥处置是指处理后的污泥以自然或人工方式达到长期稳定并不对生态环境产生不良影响的一种消纳方式,包括上地利用、污泥农用、填埋和焚烧、建材利用等。
2 污泥减量化研究现状
2.1 基于溶胞-隐形生长的减量技术
溶胞是指对污泥进行机械、化学和生物氧化等方式进行破碎分解,促进微
生物细胞溶解,使生物体中的有机碳释放出来。
隐性生长指以释放的有机质为微生物的作用底物并重复利用。
为了达到污泥减量目的,可以考虑强化细菌隐性生长。
如采用各种溶胞技术使细菌快速死亡并分解成基质,然后再次为其他细菌代谢利用。
2.1.1 化学性溶胞
用化学强氧化剂破坏不易被降解的细胞膜,使细胞内部物质较快溶出,并将难水解的大分子物质氧化成可生物降解物,再用处理后的污泥返回来生物处理,使污泥产率降低。
目前研究的主要强氧化剂有氯、酸碱、臭氧等。
如Sktaaywni 等人在AO工艺中增加了臭氧破解污泥和磷回收工序,结果表明该工艺污泥减量效果良好,可通过结晶回收除去水中的磷[4]。
2.1.2 物理性溶胞
加热法、超声波处理、压力溶胞。
2.1.3 生物性溶胞
生物溶胞可通过投加一些能分泌胞外酶的细胞,或投加酶制剂、抗生素等对细菌进行溶胞处理。
酶不但能溶解细菌细胞体,还能使一些不易被生物降解的大分子分解为小分子,作为细菌的二次基质被利用。
2.2 基于解偶联生长的污泥减量化技术
生物的分解代谢和合成代谢是紧密偶联在一起的。
但当细菌的分解代谢不受限制而合成代谢受限制时,底物被氧化的同时ATP不被大量合成,或者合成以后迅速被释放,此时细菌在保持正常分解底物的同时,自身合成减慢,污泥产量降低,即解偶联。
解偶联一般发生在以下情况:存在抑制性化合物、高底物浓度/污泥浓度条件、极限基质中、非稳态条件下(如交替好氧、厌氧)等。
2.3 增加剩余污泥的维持能代谢
污水处理中,底物消耗主要用于生物体自身生长合成及产生能量。
维持代谢可为细菌的基本生命活动提供能量,使消耗底物不用于产生新生物量。
因此,维持代谢活性越高,污泥产量越少。
具体措施主要有:提高供氧和延长污泥停留时间。
2.4 基于生物捕食的减量化技术
食物链中,能量在从低营养级(如细菌)向高营养级(如原生动物、后生动物)传递过程中发生损失。
食物链越长,能量损失越多,则根据生态学原理,有效减少生物量的方法是在食物链中促进细菌捕食者的生长。
原生动物如纤毛虫是活性污泥中最常见的细菌捕食者,后生动物常为线虫和轮虫。
利用生物捕食进行污泥减量化的原理有:1)微型动物在食物链中的捕食作用;2)微型动物对污泥摄食和消化;3)利用微型动物增强细菌活性或增加活性菌数量,促进细菌自身的氧化和代谢能力。
3 污泥资源化研究现状
污泥是一种废弃物,也是放错位置的资源,只要对其进行合理处理,就能成为其它生产过程的原材料,即实现资源化。
3.1 应用于农林、畜牧业等
污泥中含有的N、P、K是农作物生长所必须的营养物质,腐殖质是良好的土壤改良剂,施用于农田能够增加土壤肥力、促进作物的生长。
20世纪90年代,污泥的热干化技术迅速发展,污泥经热干化处理后形成高质量的颗粒肥,易于撒播和包装运输,使农用更加方便[6]。
3.2 应用于工业生产
3.2.1 生产PHAs
PHAs是一种可完全生物降解的塑料替代品。
活性污泥是一种污水处理系统中形成的微生物与有机物的聚集体,含有很多PHA合成菌,既能降低生产
PHA的成本,又能使剩余污泥得到充分利用,减少二次污染,具有广阔前景。
南开大学生命科学学院的微生物催化研究室研制了一种污泥驯化SBR 反应装置,通过模拟污泥驯化过程,有效提高了合成PHA的效率[7]。
SBR (序批式反应器)是采用间歇曝气方式运行的污水生物处理系统,在目前水处理中应用较广,是在实验室和未来工业化均能很好运行的好氧瞬时补料工艺[8]。
3.2.2 制作水泥、砖、纤维板等建筑材料
3.2.3 热能利用
中温厌氧消化降解有机物,产生的沼气作为能源回收,建立自给发电站。
3.2.4 制取活性炭
剩余活性污泥中主要成分是有机物,粗蛋白占60~70%,碳水化合物约25%,灰分仅5%。
一定条件下,添加活化药品并隔绝空气,可制取活性炭[9]。
3.2.5 制作吸附剂剩余污泥中大部分是有机物,高温下改性可制得含碳吸附剂,性能优良,COD去除率高,还可吸附重金属、有毒有机物如卤代物等。
吸附饱和后若不能再生,可作染料,或控制尾气下燃烧,彻底氧化分解有害因子[9]。
3.2.6 热解制油
低温热解制油是在较低温并含催化剂条件下,污泥中有机物如粗纤维、粗蛋白、脂肪、碳水化合物,经一系列分解、缩合、脱氢、环化等反应转变为一种以油为主的混合物的过程。
3.2.7 污泥中蛋白质的利用
剩余污泥中含大量蛋白质,提取利用,将为剩余活性污泥的处理与处置提供一条新思路,也可以获得良好的商业价值。
污泥中提取的蛋白质可作蛋白复鞣剂,以增加革的厚度、丰满度;作顶层光亮剂,耐湿、耐折裂、耐
烫,涂层粘着力高;作染料废水的处理;蛋白液产品可生产蛋白泡沫灭火剂及泡沫混凝土等[9]。
4活性污泥无害化研究现状
污泥无害化稳定化的目的主要是去除污泥中易腐化有机物,包括去除臭味、有害病原体和有害细菌等,并改善污泥的脱水性能。
4.1 焚烧法
杀死病原菌及寄生虫卵,大大减少污泥量,但费用高、会产生毒气,且重金属不能有效去除。
4.2 固定化
含重金属的剩余污泥可进行固定化处理,转变成非危险性无害固废。
水泥、沥青、玻璃或水玻璃均可对污泥进行固化,吸附有毒物质,使有毒物被束缚在水泥硬化组织中[10]。
4.3 生物消化
生物消化是目前污泥稳定无害化方法中较好的处理方法,而厌氧消化是主要形式。
近年来,国际上对污泥消化处理的研究很多,研究得出采用中温一高温两段厌氧消化系统无论在产气率、有机物的去除率、污泥的稳定性等方面均要比高温一高温和中温一中温两段厌氧或好氧消化系统及中温单相消化系统好。
同时新发展的生物淋滤技术去除污泥中重金属成本低、效率高、脱毒后污泥脱水性能好。
5 结论
目前,国内外十分重视剩余污泥的处理处置,但我国对剩余污泥的处理仍停留在末端治理水平。
目前已经研究出的方案很多,一般都遵循减量化、资源化、无害化原则。
实际生产中,我们可以根据特定污泥的情况应用生命周期评价法确定应采取何种方式处理,从而使对环境的影响最小。
参考文献
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