谈城市污水处理中污泥处理的可持续性分析
2014-07-20 01:14
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摘要：作为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运
摘要：作为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。
关键词：污泥；处理；工艺；分析
1 污泥处理的思路
由于城市污水和工业污水收集率的提高和污水处理效率的改进（如化学法除磷可使污泥量增加30%），使得在世界范围内污泥总量急剧增加。
土地应用仍是污泥处置中可持续发展的一条出路，主要取决于如下因素：
碳和营养物的回用；
周围有无农业用地及其距离；
低投入和运行花费；
严格的法律规定和控制程序以保证污泥安全和有肥效。
然而，根据实际情况或当地规定，污泥生产者在土地应用前不得不进行高级，更昂贵的处理以满足进一步的要求，如堆肥、高温消化处理或高温消毒。
但是，很大一部分污泥因为显而易见的原因不能用于农业，如微污染物、病菌超标或缺乏肥效、距离太远等等。有时也可能由于公众的不信任而不被接受。这样，污泥或被填埋或通过高温氧化硝毁。
2 污泥处理的可持续性战略
在进行任何技术研究之前，应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法，也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么，能确定的是将来的处理应是安全、环保（保护人和动植物）并且应当增值（物质和／或能源的回收）。为了这些目的，污泥处理应减小污泥体积，改进污泥质量，减少有害物的排放。
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本文将简介一些重要工艺，以满足运营者的需要，并且其中涉及到其他技术或法规约束问题。
2.1 土地应用的可持续发展战略
为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒／巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。
生物处理。利用生物工艺处理挥发性污泥。如厌氧消化（AD）、自养好氧消化（ATAD）工艺。
化学处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如酸性亚硝酸盐SAPHYRTM工艺。
物理处理。抑制腐败挥发性有机物的降解。如污泥焚烧。
这些工艺大部分都有稳定和消毒，但是消毒的程度取决于一些参数如HRT（水力停留时间）或化学投加量。
显然热氧化工艺远远超出了污泥稳定、消毒和巴氏消毒的要求。因为有机物被完全或几乎完全消解。
污泥的生物稳定
液态（浓缩后）：消化
我们最熟悉的是传统的污泥处理方法——消化，它可以减少产泥量。无论好氧或厌氧，它都涉及到很多的能量。目前多数较大的处理厂或地区污泥中心都是采用该种方法，此种工艺在数量上还是领先的。同时，其他一些操作或在消化前或在消化后，也提供了强化的处理能力。
附着态污泥（脱水后）：堆肥
堆肥是现有的唯一可以把污泥从废物变成产品的工艺，并被很多严格规定或标准认可。因为污泥变成一种新产品，容易操作（可堆积）而无味，消毒良好并且较干燥。这种工艺越来越流行。另一方面，由于它不减少最终的体积，需要很大的占地面积和较多人员。而且，为了满足新规定中（临时EU标准或EPA A级）关于消毒和气味的要求，与传统的“粗糙”工艺如曝气静态堆相比，需要更先进的工艺如“搅拌式反应廊道”，它影响最终的运行费用。
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这个工艺主要是通过一个移动的轮子搅拌并推动混合物，同时鼓风机在曝气，加速的生物降解产生一个均匀的泥堆。总的停留时间可以减小到2周，消毒效果非常好。
