理论探讨
污泥堆肥化进展研究
吴军伟 仰玲玲 戴永平 刘 飞
（合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）
摘 要：当前随着污泥产量日益增多，污泥的处理越来越备受人们关注，而目前污泥堆肥化处理成为污泥“三化”处理的主要研究方向，本文综述了污泥堆肥化技术和工艺国内外最新研究进展。关键词：污泥；堆肥化；研究进展
污泥主要来源于底泥和城市污水处理，底泥是江河、湖泊等水体底期积存的沉积物。底泥中含有大量的氮磷营养元素与难降解有机物，当随着水体环境变化，底泥中的物质也会随之释放形成二次污染。同时，近几年随着污水处理率的提高和处理程度的深化，由城市污水厂产生的大量污泥所带来的环境污染问题日趋严重，大量的污泥不经处理任意排放和堆置，不仅对环境造成污染，而且浪费了污泥中的有用资源。如何将污泥经过科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化，已成为环境领域关注的热点，污泥堆肥化处理是固废被广泛采用的一种技术方法，它是污泥无害化和资源化的重要途径之一。随着环境的改变以及科技的发展，堆肥产业呈现持续发展态势。底泥的好氧堆肥化处理是生物修复的衍生方法，在堆肥过程中微生物利用自身的活动，使污染性有机物降解成为无机物，并释放出可供微生物生长活动所需的能量。研究表明，好氧堆肥腐熟的产品施用于土地后，可有效改善土壤的物理化学性质，是一种良好的肥料和土壤改良剂。
气堆肥化工艺从根本上改变了传统使用的自然通风系统的弊病,大大缩短了堆肥周期,提高了污泥处理能力和处理效果。从而使无发酵装置的污泥堆肥化工艺进入了一个崭新的发展阶段。德国压丸工艺的出现使充气条垛和静态垛堆肥化工艺更加完善。80年代左右随着科学技术的不断进步,堆肥化工艺设计逐渐朝着工业化、系统化方向发展,许多发达国家如美、德等国相继进行了利用各种发酵装置进行封闭式污泥发酵工艺试验。德国人提出了反应槽封闭充气式肥化系统，目前在德国较为广泛应用。近年来,日本主要致力于机械化堆肥技术研究。到目前已在神户、大阪等地开发出了卧式污泥混合物料沿水平方向移动竖式棍合物料沿垂直方向移动、斜式物料沿斜向移动等多种发酵仓系统的堆肥化工艺并且已投入使用。
三、污泥堆肥化技术措施的研究进展
污泥堆肥化技术措施是保污泥堆肥化顺利实施的关键。堆肥化主要的技术措施应包括以下几方面：发酵过程中堆体的温度、堆料的含水率、氧含量、堆料的碳氮比、堆料ph值和有机质等。污泥过高的含水率是影响其堆肥化的主要障碍，普通的机械脱水方法不能达到堆肥要求，为了调整污泥含水率，改善堆料的透气性，通常需要添加辅料。辅料可分为调理剂和蓬松剂２大类。堆肥化过程中常用的辅料有木屑、树叶、秸秆、稻草、动物粪便等。近年来, 美国、日本等发达国家也有采用太阳能和热辐射、热对流强制通风等方法降低水分的试验报导,离心脱水、压滤脱水方法在日本也有广泛的采用。在堆肥过程中，温度是影响堆肥进程和最终产品质量的核心因素。国内外学者对于堆肥温度的研究主要集中在以下方面：堆肥升温过程的特点及堆体能达到的最高温度，堆体热量散失与环境温度的关系；控制过程与温度的关系；温度与微生物生长繁殖及种群演替的关系。
一、污泥堆肥化的概念及意义
堆肥化技术,是国际上从年代后期迅速发展起来的一项新
的生物处理技术。是在有控制的条件下，使有机废弃物在微生物作用下发生降解，并同时使有机物向稳定的腐殖质方向转化的过程。污泥堆肥化是通过在污泥中加入一定调理剂利用污泥中的混合微生物群落对有机物进行分解，最终转化为稳定性较高的类腐殖质的过程。污泥经堆肥处理后，不仅可以消除污泥本身的臭味，而且堆肥过程中产生的高温可以杀死污泥中大部分病原菌和寄生虫，可以达到无害化、减量化、资源化的效果,并且具有经济、实用、不需外加能源、不产生二次污染等特点。堆肥产生的腐殖质用于肥田或土壤改良是优良的农田肥料。
二、污泥堆肥化发酵工艺的研究进展
对污泥堆肥化工艺的研究已有多年历史。对此国内外许多文献都有大量报道。最早的污泥堆肥化工艺主要采用厌氧发酵方式,如中温厌氧发酵设施可以收集部分甲烷等生物能源,但综合效果较差。60年代初,我国首次在北京高碑店污水处理厂进行了污泥自然通风堆肥的试验,并确定了污泥好氧发酵堆肥工艺的主导地位。此后美国和其他国家也进行了这方面研究。如美国加利福尼亚州的洛衫矶和东海岸、科罗拉多州的丹佛等地通过对传统的厌氧发酵工艺进行改良,开发出了常规条垛堆肥化工艺、充气条垛堆肥化工艺和静态垛充气堆肥化工艺。同时,美国农业部农业研究所在马里兰州研究下水道污泥创建了静态垛充
四、结语
污泥堆肥化处理是解决污泥“三化”问题的重要途径，污泥处理后的产物用作土地肥料，但污泥中含有重金属等有毒有害物质需要我们革新技术方法和加强管控来处理与降低污泥中的重金属。随着污泥堆肥相关技术研究的深入以及国际交流合作的推进，将逐步改善现有堆肥方法的不足或提高堆肥产品的质量，未来需要进一步优化影响底泥堆肥的各项指标，同时聚焦于复合型调理剂、复合微生物菌剂的开发，并选出最优配方彻底解除目前堆肥过程中存在的难题。
参考文献：
[1]李幼萌.国外疏浚物的处理与利用[J].水道港口,2001,22(3):146-148.
作者简介：吴军伟（1979— ），男，汉族，安徽巢湖人。主要研究方向：固态废弃物资源化。基金项目：院级重点科研项目“巢湖底泥堆肥资源化应用研究”（项目编号：202014KJA009）；安徽省高校自然科学基金重点项目“新型咪唑类酸制备纳
微米材料在锂电池中的应用”（项目编号：KJ2018A0829）。
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