污泥处理处置及资源化途径与新技术探究

摘要：随着城市化进程的不断加快，污泥处理处置和资源化利用问题逐渐被更多人所关注，但在处理的过程中受外在因素的影响，污泥处理处置的方法和技术还具有一定的局限性，必须对其进行深入探索。基于此，本文围绕污泥处理处置的要点，对其资源化途径和新技术进行分析，希望给更多人带来借鉴。

关键词：污泥处理处置;资源化途径;新技术

引言

污泥中的成分较为复杂，不仅包括泥沙、重金属等有害物质，还包括少量的有机物质，导致处理过程中存在较大的环境风险，为工作人员的处理工作带来一定的难度。传统的处理处置方法主要以焚烧、卫生填埋、制肥等方式进行处理，具有一定的局限性，因此实现污泥无害化处理和资源化利用成为重中之重。

1污泥处理处置概述

无害化、安全化、资源化处理是污泥处理处置的主要工作目标，在进行处理时，必须根据实际情况，以绿色环保为前提，遵守节能降耗、循环利用的原则，保证污泥处理处置结果的安全性和可靠性，最大化的减少投入成本，提高资源利用率。对于污泥处理处置计划的制定，必须到处理现场进行实地勘察，结合污泥处理要求，根据实际情况确定是制定阶段性方案还是应急方案，在保证计划最优性的基础上，选择最合适的污泥处理处置技术，确保处理效果满足实际需求。另外，为实现污泥处理处置的工作目标，避免造成二次污染，要对污泥中所含物质进行详细检测，对周围环境进行全面勘察，将污泥中的有机质和营养元素进行有效提取，提高资源利用率，实现资源化的工作目标;对于其它有害物质，要采取有效的技术对其进行处理，实现无害化的工作目标。

2污泥处理处置与资源化途径与新技术

2.1污泥原位减量技术

污泥原位减量技术是在污水处理的过程中使污泥产量减少的技术，其主要原理是在污水处理期间，减少细胞合成量，以达到提高微生物内源呼吸能力的目的（如图1），在此基础上，微生物可以快速的实现分解，污泥产量会相应减少，该种方式可以有效的从根本上减少污泥的产量，相较于污泥减容减量技术，该技术利用溶胞-隐性生长、内源代谢、微生物捕食以及解偶联代谢几种机理，代替了传统的通过延长曝气时间而提高内源代谢氧化率的方式，不仅降低污泥产生量，减少后续的处理工作，还有效的降低投入成本，具有更大的优势。

随着对该技术进行深入探索，对传统工艺进行优化，改进式活性污泥系统好氧-沉淀-厌氧在是解偶联代谢机制的基础上进行升华的产物，通过在污泥回流的过程中安装一个厌氧池，可以将好氧段形成的ATP，快速被消耗，降低细胞合成，有效的减少污泥产量。嵌入式旁路污泥减量技术主要是利用CASS反应器，对反应区低溶解氧进行控制，对污泥进行分解，使其达到碳源化，以此减少系统中的污泥，降低有机污泥量，达到污泥处理的目的[1]。对于水蚯蚓原位污泥处理技术是指将具有较高营养价值的后生动物水蚯蚓加入到污水处理系统中，利用其特性，提高污泥中的循环力，以此将污泥中的物质快速消解，达到污泥减量的技术。

2.2污泥干化技术

污泥干化技术是指将脱水后的污泥，借助加热的方式将污泥中的含水量降低，以达到干化处理的目的，经研究，干化后的污泥含水量不足30%，而且在处理的过程中，是一个能量净支出的过程，可以有效地减少投入成本，节约能源，对污泥处理处置具有重要的作用。该种方法主要采用以下几种形式进行处理：其一，利用可再生资源太阳能等新能源;其二，利用干燥机等机械设备;其三，利用生物干化、水热干化、污泥低温射流干化等新技术进行处理。对于污泥生物干化主要是微生物在高温环境下进行发酵，降低有机物所产生的生物热能，在此基础上，利用过程调控手段，提高水分的蒸发速度，以达到降低含水量的目的;对于污泥水热干化技术，主要是通过破坏胶体结构，减少污泥粘度，再借助相应机器，对其进行过滤脱水，以达到干化的目的，值得注意的是，该种方法在对胶体结构进行破坏时，要对温度和压力进行严格控制，在对污泥进行加热时，要将其放入密闭容器中（如图2）;对于污泥低温射流干化技术主要是利用音障原理，借助高速风机的冲击波打碎污泥，有效的将污泥中的水分和其它物质利用分离装置进行分离、回收的技术。

2.3污泥厌氧消化技术

污泥厌氧消化技术主要包括污泥穩定化技术和资源化处理技术，可以有效实现污泥无害化处理和资源化处理，通过对污泥中碳、氮、磷等自然资源进行提取，实现资源的循环利用，有效节约能源，减少投入成本。该技术主要原理是在无氧的条件下，利用兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解成二氧化碳、甲烷和水，以保证污泥稳定的目的（如图3）。随着对该技术进行深入探讨，高含固厌氧消化技术、高温高压热水解技术、有机质协同厌氧消化技术相对于较成熟，逐渐被应用在污泥处理处置中。对于高含固厌氧消化技术主要是在污泥细胞破解技术的基础上，借助其细胞破裂、有机物溶出的性质，来保证厌氧消化的速率和转化效率，将其作为沼气，不仅保证沼气的产量，还进一步提高其质量。对于高温高压热水解技术已经设有专业的示范基地，主要原理是对破解的污泥细胞进行预处理，借助厌氧消化技术可以有效处理高达10%-20%含固率的污泥，实现污泥的集约处理[2]。对于有机质协同厌氧消化技术主要主要应用在污泥和餐厨垃圾混合工程中，是将污泥热水解技术、高含固厌氧消化技术、干化工艺技术以及脱水技术等进行结合，对污泥进行处理，可以产生40%含水率的生物碳土和具有68%甲烷的沼气，不仅提高了污泥的降解率，还增加了沼气的产量。

另外，污泥减容减量技术的应用，可以有效地减少污泥含水量和污泥体积，虽相较于污泥原位减量技术具有一定的局限，但在污泥减量方面具有一定的效果，在传统的污泥减容减量技术中主要包括污泥浓缩和污泥脱水两个流程，因主要采用机械脱水的方式进行操作，导致水分流动的通路经常出现堵塞的情况，对降低污泥含水量具有一定的影响。随着对其深入探索，以电渗透、射流、真空等脱水技术为基础的污泥深水工艺、电渗透脱水技术逐渐被应用，可以有效地改善传统技术所带来的不足。

结论

总而言之，污泥处理处置问题是许多国家共同面临的问题，为有效解决这一问题，实现污泥处理处置的资源化，必须引进先进的污泥处理处置技术，降低投入成本，提高资源利用率，保证污泥处理的安全性。

参考文献

[1]郭思晓.浅析污泥处理处置及资源化途径与新技术[J].中国资源综合利用，2019，37（12）：68-70.

[2]魏亮，金星，马丽萍.污水厂剩余污泥处理处置技术研究进展[J].农业与技术，2021，41（08）：8106-8108.

作者简介

黄小五（1982-），男，专科，工程师，从事水处理工程工作。