市政污泥:环境效益下的隐性资源

美国用市政污泥发酵制沼气,澳大利亚用市政污泥堆肥作覆土,日本的市政污泥被用做水泥的原料.中国的市政污泥如何处理和处置?答案不一而足,做砖、堆肥,大量的是用于填埋.专家建言,市政污泥的处理和处置应以环境效益为先,无害化处理应该被放在首位,解决和减少二次污染是当前的难点.污泥也是一种资源,合理利用是上策,但这种利用必须以环境效益为前提.     

市政污泥资源化利用的新进展及前景

针对市政污泥常规处理(填埋、焚烧、农用、海洋倾倒等)所存在的不足与弊端,综述了近年来在利用市政污泥微波热解生产燃油燃气、微波辅助制备污泥活性炭、制砖、生产有机复合肥、生产生态水泥、制陶粒等资源化领域所取得的新进展,指出未来国家必会加大市政污泥处理处置的投入,真正实现将市政污泥化害为利、变废为宝的宏伟目标。     

中国市政污泥末端处置技术的发展及存在问题

随着中国污水处理行业的高速发展,城市污水处理量显著提高,污水处理的二次产物污泥的产量亦随之剧增.市政污泥是市政废水处理的剩余固态物质,性质复杂,处理难度较大,是当今需要解决的重要问题之一.文章围绕当前主流的市政污泥的产生工艺、末端处置技术加以探讨,介绍了活性污泥法的产生和发展、剩余污泥的危害和主要的末端处置技术,分析了市政污泥处置领域中研究和应用的关键问题,对进一步了解中国当前市政污泥处置领域的发展具有一定借鉴意义.     

市政污泥和工业污泥资源化处置利用技术

污泥根据不同来源分为市政污泥和工业污泥两大类,工业污泥主要集中在电镀、冶金钢铁、纺织印染、化工、造纸等行业中。目前,污泥的传统处置方式之外出现了一些新的处置技术,在实际应用上却受制于经济效益和技术难度。该文阐述了市政污泥和各类工业污泥处置方式,指出污泥的资源化处置利用是当前的重点发展方向。     

蓝藻泥热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺研究

为解决蓝藻泥处理成本高、资源化途径少的难题,在蓝藻泥热压滤深度脱水工艺的基础上,探索了热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺。将蓝藻泥热压滤滤液协同回用于市政污泥深度脱水,考察了不同pH条件下热压滤滤液对市政污泥的脱水效果以及对市政污泥脱水后滤液中污染物含量的影响。结果表明：在蓝藻泥热压滤滤液中投加铁离子有利于市政污泥深度脱水;热压滤滤液回用于市政污泥脱水的最佳条件是在热压滤滤液中添加CaO调节pH至7.0,协同处理工艺添加的化学药剂量比常规深度脱水工艺减少68.1%,产生的滤液量比常规深度脱水工艺减少45%,并且总单位成本比常规深度脱水工艺减少16.6%,将促进蓝藻泥的经济处理,拓展其资源化途径。     

市政污泥用于矿区土壤改良的污染风险评估及配比分析

通过土柱淋溶试验,分析了市政污泥在矿山土壤改良中重金属污染风险,探讨了市政污泥用于矿区土壤改良的可行性,并确定了土壤污泥最佳混掺比例。结果表明:景山高岭土矿区土壤除速效磷含量较高外,其余养分含量分级为四—五级,即"低—很低";市政污泥除速效钾含量较低外,其余养分含量分级均远大于一级"很高";永春污水处理厂污泥为B级农用污泥,可施用于油料作物、果树、饲料作物、纤维作物,不能施用于蔬菜、粮食作物;按各处理配比进行污泥的适量施用造成地下水污染风险较小;综合考虑土壤肥力及重金属污染因素,该矿区最佳土壤、市政污泥干重混掺比为5∶2。     

采用Ti/PbO2阳极氧化进行污泥预处理的研究

提高市政污泥脱水性能是当前污泥预处理中的热点和难点.本文以毛细吸水时间(CST)作为衡量污泥预处理中脱水性能的指标,选用钛/二氧化铅网状极板为阴、阳电极,研究了电解电压、极板间距、电解质种类及电解质投加量等因素对电化学预处理市政污泥的影响.结果表明,电压对污泥脱水性能影响较大,在电压为20 V、极板间距为2 cm、电解质为0.6 g Na Cl的条件下,电化学处理市政污泥20 min效果最佳,污泥的CST下降率在90%以上.进一步探究表明,电解过程中污泥菌胶团结构首先被破坏,释放大量结合水,且菌胶团内的蛋白质和多聚糖释放到上清液中,二者浓度先升高;随后二者部分氧化分解,浓度降低,从而有效提高市政污泥脱水性能.     

绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥可行性分析

为验证绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥工艺可行性,以回流污泥堆肥产品替代绿化废物为骨料,采用静态翻堆好氧堆肥工艺处理脱水市政污泥,分析一次发酵过程及产品的主要性质。结果表明:以回流污泥堆肥产品部分替代绿化废物时,堆体的高温期（≥55 ℃）均可持续超过3 d,产品含水率低于40%,挥发性固体含量（VS）超过45%,pH值稳定在6.0~7.0,种子发芽指数（GI）超过70%,满足园林绿化用途要求。其中,脱水市政污泥、绿化废物、回流污泥堆肥产品质量比为5:1.5:1的试验组一次发酵周期可控制为27 d,一次发酵产品总氮、总磷、总钾、腐植酸等营养物质的含量较高,肥效更优,适合于工程规模的园林绿化用途。在回流污泥堆肥产品完全替代绿化废物的试验组中,脱水市政污泥和回流污泥堆肥产品质量比为5:6和5:8的堆体可达到高温要求（≥55 ℃保持至少3 d）,VS、pH、营养物质、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数等指标均符合园林绿化用泥质和有机肥料的要求,且一次发酵周期可控制在16 d内。当回流污泥堆肥产品与脱水市政污泥质量比≤6/5时,GI超过90%,满足腐熟要求。污泥堆肥产品回流替代绿化废物作为市政污泥堆肥的骨料,可有效调节脱水市政污泥堆体性质,缩短堆肥周期,提高产品肥效。     

常温下低浓度EGSB反应器的启动运行

系统考察接种市政污泥EGSB反应器的初次启动,以确定EGSB在常温低浓度情况下接种市政污泥时快速形成高活性、稳定颗粒污泥的可行性。接种市政污泥的EGSB反应器在常温条件下能够在42d内快速启动,所产生的颗粒污泥沉淀性良好、产甲烷活性高且菌群丰富,出水p（COD）稳定在60mg／L以下,其他指标也均达到相应国家标准。在常温下启动EGSB宜采用低进水浓度、较高的有机负荷、较大的上流速度的方式。     

污泥富磷堆肥前后重金属赋存形态及释放能力变化

市政污泥富含有机质和N、P等营养元素,经堆肥稳定化处理后可成为矿山废弃地复垦的良好基质,但市政污泥中含有的重金属成为限制其土地利用的主要瓶颈.以磷尾矿为辅料进行污泥堆肥处理,既可利用其中磷酸盐固定市政污泥中的重金属,又可实现磷尾矿和市政污泥的协同资源化利用.以磷尾矿渣为辅料,采用高温好氧堆肥工艺,研究污泥堆肥前后重金属As、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd和Zn的赋存形态以及不同pH条件下的重金属浸出特性,探讨污泥富磷堆肥处理对堆肥中重金属迁移转化的影响.结果表明,污泥添加磷尾矿渣经过堆肥处理,促进了重金属由不稳定形态向稳定形态转化,降低了重金属在土壤自然pH范围(6~8)内及强碱性条件下的潜在释放风险,有利于污泥的土地利用.     

市政污泥半干化-焚烧一体化对环境影响的评价

随着市政污水处理厂的不断增加,城市污泥大幅增长,污泥半干化-焚烧一体化是污泥无害化、减量化和资源化的有效途径之一,通过计算污泥半干化-焚烧过程中物料平衡和热量平衡,同时对排放物进行分析,从而评价市政污泥处理对生态环境的影响,研究的结果表明:每处理100t湿污泥,需要掺烧4.89t无烟煤,在焚烧的过程中,在没有净化工艺的...     

基于能源利用的市政污泥处置技术的发展研究

市政污泥是污水生物处理过程中产生的城市固废,产量巨大、污染严重."十三五"期间中国污泥无害化处理任务艰巨,常规的污泥处理处置在二次污染、占地、能耗等方面具有局限,影响了在中国的广泛应用.污泥的能源化利用是兼具污泥量削减和新附加值产生的发展方向,本文围绕当前市政污泥能源化的研究、应用领域的发展加以讨论,探讨了污泥能源利用的潜能和存在的主要问题.     

氧化钙在污泥处置方面的探讨

介绍市政污泥的现状及氧化钙在污泥脱水处理中的应用,对氧化钙和污泥反应机理进行分析,并例举了工程实例。     

市政污泥资源化在海绵城市建设中的应用

市政污泥产量大、有机质含量高、通过稳定化、无害化处理后可用于海绵城市绿色屋顶等建设,在缓解城市排水压力、减轻热岛效应等方面也发挥了积极作用。本文总结了目前国内外关于市政污泥在海绵城市建设中应用的研究进展,旨在提供一个污泥资源化利用的新思路,推动污泥材料化利用的进一步发展。     

生物裂解效应对污泥脱水减量的作用研究

从市政污水处理厂活性污泥中筛选培养出噬菌型细菌,并通过噬菌型细菌的富集与投加,探讨其对市政污泥生物裂解预处理的有效性及其所受环境影响因素与作用规律.研究结果显示,市政污泥中存在具有污泥裂解作用的广谱性噬菌型细菌,宿主菌的投加量可影响噬菌型细菌的富集浓度,但培养基营养物组成浓度对噬菌型细菌的生长增殖无明显影响.当筛选出的噬菌型细菌以10⁶ pfu/mL（污泥）与中性市政污泥在室温下共存培养24h即可有效裂解污泥细胞,污泥比阻与污泥体积较未投加任何菌剂的参照污泥降低了36%和15%.并可导致胞内营养物的释放,污泥液相中总氮与总磷浓度较参照污泥分别上升了245%和242%,溶解性COD与总COD比值（SCOD/TCOD）则提高了195%,但生物裂解作用效果并不与裂解时间始终保持正相关性,最佳污泥生物裂解时间为24h.     

不同来源污泥混燃特性及其综合燃烧性能评价

采集了广州两种生活污水污泥、两种工业污泥(印染污泥和造纸污泥),利用热重法对这4种不同来源的单一干污泥及混合污泥在不同条件下进行实验研究,同时计算了试样的4个燃烧特性指数,获得了污泥燃烧的动力学参数.实验结果表明,各污泥燃烧阶段主要分为水分析出、挥发分析出、固定碳的燃烧和无机盐类挥发分解4个阶段,其中挥发分的析出和燃烧制约着污泥燃烧整个过程.市政污泥S1与其他类污泥混烧过程中,各污泥有较明显的交互作用,其中市政污泥S1与其他3种污泥按照1∶1质量比混合后,其挥发特性指数D提高较明显,而综合燃烧特性指数S改变不明显.两种市政污泥8∶2质量比混合后,其混合样燃烧性能明显提高,其中综合燃烧指数提高接近2倍.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各燃烧阶段反应的机理方程及相应的活化能参数,发现各试样燃烧反应级数不尽相同,其中市政污泥S1与其他污泥混合后活化能E普遍降低,与样品S2混燃的活化能降低最多,对燃烧最有利.     

苯并[a]芘厌氧降解的苯酚共基质协同作用与污泥微生物特性

苯并[a]芘(Ba P)是焦化废水中PAHs的典型代表,也是行业优先控制的污染物,其微生物响应特性以及降解的促进方法值得研究;新建焦化废水处理工程的调试运行,接种的污泥多来源于市政污泥或其他焦化厂的污泥,目前缺乏不同污泥微生物特性、有效性及其影响条件的考察.针对上述观点,选用厌氧反应器,分别采集某焦化废水处理厂以及市政污水处理厂的厌氧活性污泥,研究比较市政污泥和焦化污泥对Ba P的耐受及降解能力,以10 mg·L~(-1)的Ba P为唯一碳源及添加苯酚作为共基质,进行Ba P的微生物降解与动力学实验,用高通量测序技术分析了两种污泥在降解实验前后的微生物群落结构,阐明其变化.研究结果表明:两种污泥都能降解Ba P,苯酚共基质促进了降解效果;市政污泥的降解效率要好于焦化污泥,以Ba P为唯一碳源时,市政污泥和焦化污泥的半衰期分别为116.3 d、155.41 d,加入苯酚后,半衰期分别为38.44 d、81.25 d;群落测序分析表明,两种污泥经Ba P驯化后,群落组成都发生了较大变化,市政污泥变化远大于焦化污泥;焦化污泥经Ba P驯化后,微生物的优势菌属和驯化前差别不大,且其优势菌属都是已经报道的能够降解PAHs的菌属;市政污泥经过同样的驯化以后,微生物的优势菌属和驯化前差别较大,丰度占比最大的并不是常见的PAHs降解菌类;作为PAHs的常见降解菌属,Bacillus sp.、Pseudomonas、Achromobacter以及Sphingomonas sp.在两种污泥中均能被鉴定出来,其百分含量比较靠前.综合研究结果认为,未经过焦化废水毒性抑制的市政污泥在对Ba P的利用上更活跃,被理解为是更多种类的微生物参与到了对污染物的降解;苯酚的存在会促进Ba P等PAHs的降解,获得的启示是富集了PAHs的焦化污泥排出系统后可以通过生活污水与苯酚的共同添加实现减量化处理.     

黑龙江省市政污水污泥处置现状和管理对策建议

市政污水污泥处理处置问题一直是环境保护的一个重要问题.大庆市污水处理厂通过将污泥制成有机肥料,解决了污泥资源化利用问题.     

市政污泥堆肥对矿山废弃地生态恢复影响的研究进展

市政污泥作为城市污水处理过程中的副产物,含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾等营养物质,经堆肥处理后可用作矿山废弃地生态恢复的土壤改良基质.已有实验室模拟和场地规模研究结果表明,污泥堆肥的施用可同步实现矿山废弃地土壤基本理化性质改善、土壤微生物数量和代谢活性提高、植被的快速生长和生态功能的快速重建.污泥堆肥所含的氮、磷、有机质和重金属,在降雨渗流、微生物和植物根系的共同作用下淋溶进入水体或被植物富集,已有淋滤柱试验和短期植物种植研究结果表明,矿山有短期的二次污染风险,但风险可控.国外污泥/污泥堆肥用于矿山生态修复的案例证明,市政污泥经稳定化处理可促进矿山生态恢复,形成有效碳汇,而长期生态影响未来需要开展不同地域的场地跟踪监测并进行系统定量评估,从而进一步探讨该技术路线的可行性和安全性,同步实现市政污泥处理处置和矿山废弃地生态修复的双重目标,这也将成为未来评估市政污泥堆肥用于矿山生态恢复可行性的重要研究方向.      

污泥气化处理工艺浅议

介绍了市政污泥无害化处理、处置的必要性和紧迫性。阐述了污泥气化原理及工艺流程。结合成功案例,提出污泥气化所具有的技术优势及存在的问题和解决方案。