時間： 2019-01-28 14:37
來源： 亞洲環(huán)保網(wǎng)
作者： 唐建國
◆ 美國503法案對污泥穩(wěn)定化程度的判定(主要是病原體的控制)采用過程參數(shù)控制，如停留時間、反應(yīng)溫度等;
◆歐盟《污泥利用指導(dǎo)規(guī)程》規(guī)定：穩(wěn)定化后污泥中VS降低38%，或穩(wěn)定化污泥的氧利用率低于1.5 mgO2/(gVSS·h);
◆ 有文獻提出，用厭氧消化后污泥中的有機酸含量判斷污泥穩(wěn)定化程度(有機酸含量小于300 mg/L認為穩(wěn)定);
(2)對穩(wěn)定化處理產(chǎn)物的價值認識不到位
穩(wěn)定化產(chǎn)物中的腐殖酸(包括富里酸和胡敏酸)是自然生態(tài)系統(tǒng)中重要的有機碳源，對土壤保水保肥、農(nóng)林作物增產(chǎn)有重要意義，但生物腐殖酸的價值尚未得到充分重視。
(3)穩(wěn)定化處理產(chǎn)物的出路問題
對穩(wěn)定化產(chǎn)物認識的不充分、處置過程潛在的環(huán)境影響，使得處理與處置未得到有效銜接。
穩(wěn)定化處理過程分析及產(chǎn)物特征
1、污泥樣本來源
污泥樣本來自于全國十六座污水處理廠的污泥處理工程、城市污泥處理處置中心以及典型污泥處理工程。其中，9座采用厭氧消化處理工藝，7座采用好氧發(fā)酵處理工藝。
(a)高溫熱水解+厭氧消化處理工藝;(b)好氧發(fā)酵處理工藝。
北方泥質(zhì)：VS/SS 50.3%~73.5%;南方泥質(zhì)：VS/SS 35.4%~52.7%。各廠進泥泥質(zhì)
2、三維熒光圖譜表征蛋白質(zhì)和腐殖酸
蛋白質(zhì)類和腐殖酸類物質(zhì)是具有熒光特性的有機物，三維熒光(3D-EEM)圖譜的半定量分析能將蛋白質(zhì)的減量和腐殖酸的增量耦合起來。
熒光復(fù)雜指數(shù)(Complexity Index，CI)，反映了復(fù)雜有機物與簡單有機物含量的比值，也在一定程度上反映了物料中易生物降解組分(蛋白質(zhì)類物質(zhì))的減少和復(fù)雜、穩(wěn)定組分(腐殖質(zhì)類物質(zhì))的增加，也稱之為熒光穩(wěn)定化指數(shù)。
3、厭氧消化過程
表：各廠厭氧消化進泥及產(chǎn)物特征分析
表中黃色區(qū)域：
(1)厭氧消化的九個廠中，僅A4~A6廠有機物減量40%以上;
(2)A4~A6廠進泥有機物>60%且采用高溫熱水解工藝;
(3)進泥泥質(zhì)和處理工藝影響有機物的降解率。
表中綠色區(qū)域：
(1)采用高溫熱水解工藝的蛋白質(zhì)減量明顯高于傳統(tǒng)工藝;
(2)多糖的減量相對不明顯，如A9廠，產(chǎn)物中的多糖反而增加，采用有機物降解率作為穩(wěn)定化判定指標值得商榷。
表中紫色區(qū)域：
(1)厭氧消化處理后，腐殖酸含量和CI指數(shù)均有不同程度地增加，腐殖酸增幅24~117 mg/gVS;
(2)A9廠協(xié)同餐廚餐廚廢棄物厭氧消化，在有效的消化時間內(nèi)，有機物降解不徹底。
厭氧消化有機物轉(zhuǎn)化過程分析
以A4廠為例，采用“高溫熱水解+中溫兩級厭氧消化+板框脫水”處理工藝，處理規(guī)模100萬m3/d。
(1)經(jīng)熱水解和厭氧消化后，蛋白質(zhì)減量64.6%，多糖減量55.5%，腐殖酸增量23.8%，簡單有機物向復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化;
(2)經(jīng)板框脫水后，14.2%的腐殖酸隨脫水濾液帶走，濾液中檢測出多糖139.2mg/L和腐殖酸911.0mg/L，可作液態(tài)肥料;
(3)熒光譜圖分析：熱水解過程，簡單有機物向富里酸轉(zhuǎn)化;厭氧消化過程，簡單有機物降解，同時富里酸逐漸轉(zhuǎn)化、聚合成胡敏酸類物質(zhì);脫水濾液中，主要是富里酸和腐殖化中間產(chǎn)物;
(4)熒光穩(wěn)定化指數(shù)：熱水解前后CI指數(shù)變化不大，厭氧消化后，CI指數(shù)顯著增加(CI=7.5)，板框脫水后，CI指數(shù)回降至5.4，與腐殖酸變化規(guī)律一致。
4、好氧發(fā)酵過程
表：好氧發(fā)酵各廠進泥泥質(zhì)及產(chǎn)物特征分析
表中黃色區(qū)域：
(1)好氧發(fā)酵的七個廠中，有機物降解率差異較大，有些廠無法計算，主要是由于大量輔料的加入;
(2)好氧發(fā)酵的蛋白質(zhì)減量明顯高于厭氧消化，產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的殘余量也更低。
表中綠色區(qū)域：
(1)好氧發(fā)酵后腐殖酸含量顯著增加，產(chǎn)物中含量高于200 mg/gVS;
(2)B2和B3廠，因進泥有機物含量低于40%，添加了大量輔料，產(chǎn)物中腐殖酸含量“被稀釋”。
好氧發(fā)酵過程有機物轉(zhuǎn)化過程分析
以B4廠為例，處理規(guī)模600 t/d，采用蘑菇渣作輔料，混合比例為回料：原泥：輔料 = 2:1:0.2，一次倉發(fā)酵14天，二次倉發(fā)酵20天，共計34天(冬季)。
發(fā)酵過程蛋白質(zhì)減量顯著，多糖減量明顯但不徹底，這主要是由于輔料的加入，引入的多糖(以纖維素為主)所致;
經(jīng)過發(fā)酵和陳化后，腐殖酸增量28.0%;從腐殖酸組分上來看，經(jīng)過一次發(fā)酵，富里酸增加，經(jīng)過二次發(fā)酵和陳化，富里酸減少，胡敏酸增加，說明好氧發(fā)酵過程是富里酸合成、轉(zhuǎn)化并聚合成胡敏酸的過程，且陳化是重要的腐殖化過程。
編輯： 趙凡
上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院(集團)有限公司總工程師
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