剩余污泥减量化技术的研究发展

文章编号:1004-7204(2004)01-0039-04剩余污泥减量化技术的研究发展何岩,周恭明(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:针对当前污泥处理遇到的环境标准日益严格和污泥量急剧增加的矛盾,指出今后污泥处理的方向应当是以减量化为主,资源化和无害末端处置为辅;并对当前污泥减量化进行了理论分析和应用上的概述,同时对将来减量化的发展作以简要分析。关键词:污泥;隐性生长;解偶联代谢;减量化中图分类号:X703.1文献标识码:AResearchProgressonExcessSludgeReductionTechnologiesHEYan,ZHOUGong2ming(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Astotheconflictbetweenincreasinglystringentenvironmentalstandardsandsharplyincreasingsludgeamountincurrentsludgetreatment,pointoutthatpriorityshouldbegiventosludgereductionandtaketheutilizationandharmlessfinaldisposalofsludgeasitssupplementsinfuturesludgetreatment;andoutlinestheresearchprogressofexcesssludgereductiontechnologiestheoreticallyandpracticallyaswellasanalyzessimplyitsfuturedevelopment.Keywords:sludge;crypticgrowth;uncouplingmetabolism;reduction1前言随着污水处理设施的普及、处理量的增加、处理标准的提高和处理功能的拓展,污泥的产生量将会大幅度地增加。同时,污泥处理的投资和运行费用巨大,可占整个污水厂投资及运行费用的25%～65%[1],已成为城市污水厂所面临的沉重负担。污泥处理的通常作法是:先经过浓缩、稳定、脱水等预处理后,进行最终的处置。目前常用的最终处置方法有:土地利用、卫生填埋和焚烧等。环境标准的日益严格限制[5,6]使得常规处置方法变得非常困难,而且随着城市化进程的发展,无论是填埋还是焚烧,选址也成为一大难题。此外,虽然近年来国内外也发展了一些新的污泥资源化处置技术,但不容乐观的是:污泥的资源化利用受到所能消纳污泥的量的能力、资源化产品的市场需求量、市场稳定性以及公众对其的心理接纳程度等因系的制约。因此,如何合理的解决污泥问题,已是当前亟待解决的环保问题之一。2污泥减量化处理的新思路面对上述当前污泥处理遇到的重重困难,应将污泥管理的重心前移到“源头控制”、“源头分流”,污泥处理应当遵循减量化为主,资源化和末端处置为辅,这将成为今后城市污泥处理发展的主流。但值得注意的是,采用的减量化技术必须以不影响污水的处理为前提。2.1污泥减量化的理论分析2.1.1解偶联代谢(uncouplingmetabolism)被称为“生物体内的流通货币”的ATP不仅是能量的传递体,同时也是磷酸基团的载体。因而成为分解代谢和合成代谢之间偶联的关键纽带。1961年P.Mitchell提出化学渗透偶联说[7],表明底物作为电子供体,经过一系列的电子传递过程,造成内膜收稿日期:2003-10-20作者简介:何岩(1978-),女,同济大学硕士研究生,主要研究方向为水污染控制。·93··环保技术·《环境技术》2004年第1期的细胞质侧和基质侧质子浓度梯度,这种质子浓度的跨膜梯度积蓄了电子传递过程所释放的能量,成为ADP和无机磷酸合成ATP的推动力。“解偶联代谢”即为细菌的分解代谢和合成代谢不再由ATP的合成与分解反应偶联在一起,从而降低微生物的合成量。解偶联的污泥减量化技术主要是靠投加解偶联剂[9～11]或者改变微生物的环境条件[1,12,13]来实现的。2.1.2隐性生长(crypticgrowth)微生物先分解代谢污水中有机底物,将其转化为二氧化碳和水,然后利用分解代谢释放的能量进行合成代谢。当微生物以其自身细胞溶解产物为底物并重复上述新陈代谢时,那么污泥的产生量就会减少。这种微生物靠自身细胞溶解产物生长的方式称之为隐性生长[2,8]。隐性生长的减量化技术主要是靠采用热处理、酸、碱、超声波等一些物理化学手段[5,14～18]促进细胞的溶解和投加一些特别选择的微生物菌株、酶等以强化生物系统的代谢功能[21]。2.2污泥减量化的应用2.