首页 > 专栏 > 正文

戴晓虎:我国污泥处理处置现状及发展趋势

时间: 2021-02-03 13:30

来源: 科学杂志1915

作者: 戴晓虎

  污泥中提取的蛋白质可作为动物饲料、农作物肥料等,相关研究较多。有研究利用剩余污泥中回收的蛋白质作为动物饲料,污泥经碱处理后超声处理、酸沉干燥回收后的蛋白质营养成分与商品蛋白饲料相当,证明了利用从剩余污泥中回收粗蛋白作为动物饲料是可行的 [8]。有研究以脱水污泥蛋白质为原料,开发了氨基酸螯合微量元素肥料生产工艺 [9]。有研究从造纸厂二沉池废水中回收蛋白质作为木材黏合剂 [10]。有研究利用剩余污泥水解产物作缓蚀剂,其表面吸附能有效抑制钢在酸性介质中的腐蚀反应 [11]。

  制PHA

  传统塑料难降解、易引发环境问题,已有490万至1270万吨塑料进入海洋,预计到2025年将增加一个数量级 [12]。近年来,生物降解塑料的研究引起了广泛关注。生物降解塑料是在自然界或特定条件下,可被微生物降解的一类塑料。与传统塑料相比,生物降解塑料易降解且不易引发环境问题。生物降解塑料按照生产原料的来源不同可分为:聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、PHA等 [13]。目前,PLA和PHA已经用于工业生产,但生产原料较高的成本使其价格仍高于传统塑料。挥发性脂肪酸(VFA)广泛应用于PHA的生产 [14]。作为厌氧消化过程的中间产物,尤其是产酸相产生的VFA可作为PHA生产原料。以污泥为原料厌氧消化产VFA作为PHA的原料,可实现污泥资源化的同时,减少PHA的生产成本。

  污泥厌氧发酵制VFA已被广泛研究,在pH值为11、温度60℃和发酵时间7天的条件下,利用污泥厌氧发酵,最大PHA产率为56.5% [15]。研究表明,污泥发酵产生的VFAs是生产PHA的适宜碳源。

  P回收

  作为一种不可再生资源,磷是生物体生命活动必需的元素。然而,自然水体磷浓度的超标和磷资源的匮乏是一基本矛盾 [16],从磷去除理念到磷回收理念的转变是必然趋势。污水污泥中富集了原水95%的总磷(TP),从污泥中回收磷已经被广泛研究。

  从污泥中回收磷,首先需要对污泥进行预处理,使污泥中的磷充分释放。目前,预处理方式可分为生物法和化学法。生物法如厌氧消化法 [17]和好氧消化法、其中好氧消化法常与其他方法联用 [18]。污泥释磷的化学方法有水热处理、酸热处理、碱热处理、氧化预处理、超声波预处理等。污泥中磷回收的方法有吸附解吸法、化学沉淀法、鸟粪石结晶法等。其中鸟粪石结晶法由于其操作简单,且可同步实现氮的部分回收而被广泛研究和应用。

  研究展望

  近年来,围绕“减量化、稳定化、无害化、资源化”的基本原则,我国污泥处理处置技术取得了一定的进展,热水解预处理、与餐厨等有机质协同的高级厌氧消化技术等污泥稳定化技术实现了良好的应用和推广,我国污泥处理处置方面的政策和标准也在逐渐完善。但面对社会发展对生物质能源以及环境质量提出的更高要求,我国污泥处理处置需要以无害化为目标,以资源化为手段,大力开发高效回收、利用污泥中能源与资源(生物质清洁能源及氮磷等)的技术,并在实现污泥中能源资源高效回收的同时,实现污泥中污染物的稳定化或高效去除,提高污泥处理产物后续利用的安全性,解决污泥的最终出路问题。

  面临气候变化,能源资源短缺,环境容量缺乏等问题,“资源循环”是未来新技术创新的重点,巨大的市场需求和科技投入,相信会有一批适合中国国情的“污水污泥资源化利用新技术”进入市场。

编辑: 赵凡

  • 微信
  • QQ
  • 腾讯微博
  • 新浪微博

网友评论 人参与 | 条评论

Copyright © 2000-2020 https://www.h2o-china.com All rights reserved.

中国水网 版权所有