污泥主要是水，從液體污水中除去較少量的固體物質(zhì)。初級污泥包括在初級澄清器中初級處理期間除去的可沉降固體。在二級澄清池中分離的二級污泥包括來自二級處理生物反應(yīng)器的處理過的污水污泥。 污泥處理的重點(diǎn)是減少污泥重量和體積，以降低處置成本，并降低處置方案的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。除水是重量和體積減少的主要手段，而病原體破壞通常通過在嗜熱消化，堆肥或焚燒期間加熱來實(shí)現(xiàn)。 污泥處理方法的選擇取決于產(chǎn)生的污泥量，并比較可用處置方案所需的處理成本。風(fēng)干和堆肥可能對農(nóng)村社區(qū)具有吸引力，而有限的土地供應(yīng)可能使有氧消化和機(jī)械脫水成為城市，規(guī)模經(jīng)濟(jì)可能會鼓勵大城市地區(qū)的能源回收替代方案。
污泥主要是水，從液體污水中除去較少量的固體物質(zhì)。初級污泥包括在初級澄清器中初級處理期間除去的可沉降固體。在二級澄清池中分離的二級污泥包括來自二級處理生物反應(yīng)器的處理過的污水污泥。
污泥處理的重點(diǎn)是減少污泥重量和體積，以降低處置成本，并降低處置方案的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。除水是重量和體積減少的主要手段，而病原體破壞通常通過在嗜熱消化，堆肥或焚燒期間加熱來實(shí)現(xiàn)。
污泥處理方法的選擇取決于產(chǎn)生的污泥量，并比較可用處置方案所需的處理成本。風(fēng)干和堆肥可能對農(nóng)村社區(qū)具有吸引力，而有限的土地供應(yīng)可能使有氧消化和機(jī)械脫水成為城市，規(guī)模經(jīng)濟(jì)可能會鼓勵大城市地區(qū)的能源回收替代方案。
在厭氧消化過程中或通過焚燒干燥的污泥，可以通過甲烷氣體生產(chǎn)從污泥中回收能量，但是能量產(chǎn)量通常不足以蒸發(fā)污泥水含量或?yàn)槊撍璧膭恿娘L(fēng)機(jī)，泵或離心機(jī)提供動力。粗一級固體和二級污水污泥可能包括通過吸附在澄清池污泥中的固體顆粒上而從液體污水中去除的有毒化學(xué)物質(zhì)。減少污泥量可能會增加污泥中某些有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度。
01 生物固體
“生物固體”是一個常用于污水工程出版物和當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門公共關(guān)系工作的術(shù)語，當(dāng)污泥經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚磉^程后，他們希望將重點(diǎn)放在污水污泥的再利用上。事實(shí)上，生物固體被定義為有機(jī)廢水固體，可在穩(wěn)定過程（如厭氧消化和堆肥）后重復(fù)使用。
“生物固體”一詞是由水環(huán)境聯(lián)合會于1998年在美國引入的。然而，有些人認(rèn)為該術(shù)語是一種“宣傳”（或至少是一種委婉用語），其目的是隱藏污水污泥也可能含有當(dāng)處理污泥應(yīng)用于環(huán)境時可能對環(huán)境有害的物質(zhì)這一事實(shí)。土地，例如環(huán)境持久性制藥污染物。
02 處理過程
1）濃縮
污水污泥濃縮劑
濃縮通常是污泥處理過程的第一步。可以攪拌來自一級或二級澄清池的污泥（通常在添加澄清劑之后）以形成更大，更快速沉降的聚集體。初級污泥可以增稠至約8或10％固體，而二級污泥可以增稠至約4％固體。增稠劑通常類似于添加攪拌機(jī)制的澄清劑。固體含量低于10％的稠化污泥可以接受額外的污泥處理，而液體增稠劑溢流則返回污水處理過程。
2）脫水
通過離心，過濾和/或蒸發(fā)可以降低污泥的含水量，以降低處理的運(yùn)輸成本，或改善堆肥的適用性。離心可以是減少污泥體積以用于隨后過濾或蒸發(fā)的預(yù)備步驟。過濾可以通過沙子干燥床中的滲透物或作為帶式壓濾機(jī)中的單獨(dú)機(jī)械過程進(jìn)行。通常將濾液和濃縮物返回污水處理過程。脫水后，污泥可以作為含有50％至75％水的固體處理。具有較高水分含量的脫水污泥通常作為液體處理。
3、側(cè)流處理技術(shù)
用于污泥濃縮或脫水的污泥處理技術(shù)有兩種產(chǎn)品：增稠或脫水污泥，液體部分稱為污泥處理液，污泥脫水流，液體，濃縮物（如果它來自離心機(jī)），濾液（如果它來自帶式壓濾機(jī)）或類似的。這種液體需要進(jìn)一步處理，因?yàn)榈土缀扛撸貏e是如果污泥已被厭氧消化。處理可以在污水處理廠本身中進(jìn)行（通過將液體循環(huán)到處理過程的開始）或作為單獨(dú)的過程進(jìn)行。
4、磷回收
處理污泥脫水流的一種方法是使用也用于磷回收的方法。污水處理廠操作員處理污泥脫水流以進(jìn)行磷回收的另一個好處是它可以減少阻塞性鳥糞石的形成管道，泵和閥門的規(guī)模。這種障礙物可能是維持頭痛，特別是對于污水污泥中的磷含量升高的生物營養(yǎng)物去除設(shè)備。
例如，加拿大公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正在推廣一種基于磷在流化床反應(yīng)器中受控化學(xué)沉淀的方法，該反應(yīng)器從污泥脫水流中回收晶體顆粒形式的鳥糞石。得到的結(jié)晶產(chǎn)品以注冊商品名“Crystal Green”出售給農(nóng)業(yè)，草坪和觀賞植物部門作為肥料。
5、消化
使用各種消化技術(shù)處理許多污泥，其目的是減少固體中存在的有機(jī)物質(zhì)的量和引起疾病的微生物的數(shù)量。最常見的治療選擇包括厭氧消化，好氧消化和堆肥。通過將污泥量減少近50％并將沼氣作為有價(jià)值的能源，污泥消化提供了顯著的成本優(yōu)勢。
1）厭氧消化
厭氧消化是在沒有氧氣的情況下進(jìn)行的細(xì)菌過程。該過程可以是嗜熱消化，其中污泥在55℃的溫度下在罐中發(fā)酵，或者是在約36℃的溫度下在中溫下發(fā)酵。盡管允許更短的保留時間（并因此允許更小的罐），但就加熱污泥的能量消耗而言，嗜熱消化更昂貴。
嗜溫厭氧消化（MAD）也是處理污水處理廠產(chǎn)生的污泥的常用方法。將污泥送入大型罐中并保持至少12天，以使消化過程進(jìn)行消化污泥所需的四個階段。這些是水解，產(chǎn)酸，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷。在這個過程中，復(fù)雜的蛋白質(zhì)和糖被分解形成更簡單的化合物，如水，二氧化碳和甲烷。
厭氧消化產(chǎn)生的沼氣與甲烷的比例高，可使用兩者加熱罐和運(yùn)行發(fā)動機(jī)或微型渦輪機(jī)為其他現(xiàn)場過程。甲烷生成是厭氧過程的關(guān)鍵優(yōu)勢。其主要缺點(diǎn)是該過程需要很長時間（最多30天）和高資本成本。許多較大的場地利用沼氣來提供熱能和動力，使用發(fā)電機(jī)的冷卻水將消化設(shè)備的溫度維持在所需的35±3°C。以這種方式可以產(chǎn)生足夠的能量以產(chǎn)生比機(jī)器所需的更多的電力。
2）好氧消化
好氧消化是在氧氣存在下發(fā)生的細(xì)菌過程，類似于活性污泥過程的延續(xù)。在有氧條件下，細(xì)菌迅速消耗有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。一旦缺乏有機(jī)物質(zhì)，細(xì)菌就會死亡并被其他細(xì)菌用作食物。該過程的這個階段稱為內(nèi)源性呼吸。在該階段中發(fā)生固體減少。因?yàn)楹醚跸葏捬跸斓枚?，所以有氧消化的資本成本較低。然而，由于為過程添加氧氣所需的鼓風(fēng)機(jī)，泵和馬達(dá)所使用的能量，因此有氧消化的運(yùn)行成本特征性地大得多。然而，最近的技術(shù)進(jìn)步包括使用自然氣流進(jìn)行曝氣而非電動機(jī)械的非電動曝氣過濾系統(tǒng)。
通過使用擴(kuò)散系統(tǒng)或噴射曝氣器來氧化污泥也可以實(shí)現(xiàn)好氧消化。細(xì)泡擴(kuò)散器通常是更具成本效益的擴(kuò)散方法，然而，由于沉積物沉積到較小的氣孔中，堵塞通常是一個問題。粗泡擴(kuò)散器更常用于活性污泥池或絮凝階段。選擇擴(kuò)散器類型的關(guān)鍵組件是確保它能產(chǎn)生所需的氧氣轉(zhuǎn)移率。
6、堆肥
堆肥是混合污泥與碳的農(nóng)副產(chǎn)品來源，如鋸屑，稻草或需氧處理木屑。在存在氧氣的情況下，消化污水污泥和植物材料的細(xì)菌產(chǎn)生熱量以殺死引起疾病的微生物和寄生蟲。
20氧氣含量為10％至15％的有氧條件的維持需要填充劑，允許空氣在細(xì)小的污泥固體中循環(huán)。玉米棒子，堅(jiān)果殼，切碎的樹木修剪廢料或木材或造紙廠的樹皮等硬質(zhì)材料可以更好地分離污泥，以便通風(fēng)，而不是更柔軟的葉子和草坪剪報(bào)。輕質(zhì)，生物惰性填充劑，如碎輪胎可用于提供小的，柔軟的植物材料是碳的主要來源的結(jié)構(gòu)。
通過將預(yù)先堆肥的污泥的絕緣毯放在充氣堆肥堆上可以輔助均勻分布病原體殺滅溫度。堆肥混合物的初始含水量應(yīng)為約50％; 但溫度可能不足以減少病原體，濕污泥或降水會使堆肥水分含量超過60％。堆肥混合物可堆放在具有內(nèi)置空氣管道的混凝土墊上，由一層未混合的填充劑覆蓋。通過使用曝氣鼓風(fēng)機(jī)通過堆肥管道抽吸真空，通過下面的管道，并在水分含量達(dá)到70％時排出先前堆肥的污泥過濾堆，可以大限度地減少氣味。在暗渠管道中積聚的液體可以返回污水處理廠;
在足以減少病原體的堆肥間隔后，可以篩選堆肥堆以回收未消化的填充劑以便再利用; 通過篩網(wǎng)的堆肥固體可用作土壤改良材料，具有與泥炭相似的益處。堆肥混合物的初始碳氮比為26-30：1; 但是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的堆肥比例可以通過將污泥中有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度稀釋到預(yù)期的堆肥使用的可接受水平所需的量來確定。
雖然大多數(shù)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的毒性很低，但郊區(qū)的草屑可能具有對某些農(nóng)業(yè)用途有害的殘留除草劑水平; 和新鮮堆肥的木材副產(chǎn)品可能含有植物毒素抑制幼苗發(fā)芽直至被土壤真菌解毒。
污泥主要是水，從液體污水中除去較少量的固體物質(zhì)。初級污泥包括在初級澄清器中初級處理期間除去的可沉降固體。在二級澄清池中分離的二級污泥包括來自二級處理生物反應(yīng)器的處理過的污水污泥。
污泥處理的重點(diǎn)是減少污泥重量和體積，以降低處置成本，并降低處置方案的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。除水是重量和體積減少的主要手段，而病原體破壞通常通過在嗜熱消化，堆肥或焚燒期間加熱來實(shí)現(xiàn)。
污泥處理方法的選擇取決于產(chǎn)生的污泥量，并比較可用處置方案所需的處理成本。風(fēng)干和堆肥可能對農(nóng)村社區(qū)具有吸引力，而有限的土地供應(yīng)可能使有氧消化和機(jī)械脫水成為城市，規(guī)模經(jīng)濟(jì)可能會鼓勵大城市地區(qū)的能源回收替代方案。
在厭氧消化過程中或通過焚燒干燥的污泥，可以通過甲烷氣體生產(chǎn)從污泥中回收能量，但是能量產(chǎn)量通常不足以蒸發(fā)污泥水含量或?yàn)槊撍璧膭恿娘L(fēng)機(jī)，泵或離心機(jī)提供動力。粗一級固體和二級污水污泥可能包括通過吸附在澄清池污泥中的固體顆粒上而從液體污水中去除的有毒化學(xué)物質(zhì)。減少污泥量可能會增加污泥中某些有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度。
01 生物固體
“生物固體”是一個常用于污水工程出版物和當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門公共關(guān)系工作的術(shù)語，當(dāng)污泥經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚磉^程后，他們希望將重點(diǎn)放在污水污泥的再利用上。事實(shí)上，生物固體被定義為有機(jī)廢水固體，可在穩(wěn)定過程（如厭氧消化和堆肥）后重復(fù)使用。
“生物固體”一詞是由水環(huán)境聯(lián)合會于1998年在美國引入的。然而，有些人認(rèn)為該術(shù)語是一種“宣傳”（或至少是一種委婉用語），其目的是隱藏污水污泥也可能含有當(dāng)處理污泥應(yīng)用于環(huán)境時可能對環(huán)境有害的物質(zhì)這一事實(shí)。土地，例如環(huán)境持久性制藥污染物。
02 處理過程
1）濃縮
污水污泥濃縮劑
濃縮通常是污泥處理過程的第一步。可以攪拌來自一級或二級澄清池的污泥（通常在添加澄清劑之后）以形成更大，更快速沉降的聚集體。初級污泥可以增稠至約8或10％固體，而二級污泥可以增稠至約4％固體。增稠劑通常類似于添加攪拌機(jī)制的澄清劑。固體含量低于10％的稠化污泥可以接受額外的污泥處理，而液體增稠劑溢流則返回污水處理過程。
2）脫水
通過離心，過濾和/或蒸發(fā)可以降低污泥的含水量，以降低處理的運(yùn)輸成本，或改善堆肥的適用性。離心可以是減少污泥體積以用于隨后過濾或蒸發(fā)的預(yù)備步驟。過濾可以通過沙子干燥床中的滲透物或作為帶式壓濾機(jī)中的單獨(dú)機(jī)械過程進(jìn)行。通常將濾液和濃縮物返回污水處理過程。脫水后，污泥可以作為含有50％至75％水的固體處理。具有較高水分含量的脫水污泥通常作為液體處理。
3、側(cè)流處理技術(shù)
用于污泥濃縮或脫水的污泥處理技術(shù)有兩種產(chǎn)品：增稠或脫水污泥，液體部分稱為污泥處理液，污泥脫水流，液體，濃縮物（如果它來自離心機(jī)），濾液（如果它來自帶式壓濾機(jī)）或類似的。這種液體需要進(jìn)一步處理，因?yàn)榈土缀扛撸貏e是如果污泥已被厭氧消化。處理可以在污水處理廠本身中進(jìn)行（通過將液體循環(huán)到處理過程的開始）或作為單獨(dú)的過程進(jìn)行。
4、磷回收
處理污泥脫水流的一種方法是使用也用于磷回收的方法。污水處理廠操作員處理污泥脫水流以進(jìn)行磷回收的另一個好處是它可以減少阻塞性鳥糞石的形成管道，泵和閥門的規(guī)模。這種障礙物可能是維持頭痛，特別是對于污水污泥中的磷含量升高的生物營養(yǎng)物去除設(shè)備。
例如，加拿大公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正在推廣一種基于磷在流化床反應(yīng)器中受控化學(xué)沉淀的方法，該反應(yīng)器從污泥脫水流中回收晶體顆粒形式的鳥糞石。得到的結(jié)晶產(chǎn)品以注冊商品名“Crystal Green”出售給農(nóng)業(yè)，草坪和觀賞植物部門作為肥料。
5、消化
使用各種消化技術(shù)處理許多污泥，其目的是減少固體中存在的有機(jī)物質(zhì)的量和引起疾病的微生物的數(shù)量。最常見的治療選擇包括厭氧消化，好氧消化和堆肥。通過將污泥量減少近50％并將沼氣作為有價(jià)值的能源，污泥消化提供了顯著的成本優(yōu)勢。
1）厭氧消化
厭氧消化是在沒有氧氣的情況下進(jìn)行的細(xì)菌過程。該過程可以是嗜熱消化，其中污泥在55℃的溫度下在罐中發(fā)酵，或者是在約36℃的溫度下在中溫下發(fā)酵。盡管允許更短的保留時間（并因此允許更小的罐），但就加熱污泥的能量消耗而言，嗜熱消化更昂貴。
嗜溫厭氧消化（MAD）也是處理污水處理廠產(chǎn)生的污泥的常用方法。將污泥送入大型罐中并保持至少12天，以使消化過程進(jìn)行消化污泥所需的四個階段。這些是水解，產(chǎn)酸，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷。在這個過程中，復(fù)雜的蛋白質(zhì)和糖被分解形成更簡單的化合物，如水，二氧化碳和甲烷。
厭氧消化產(chǎn)生的沼氣與甲烷的比例高，可使用兩者加熱罐和運(yùn)行發(fā)動機(jī)或微型渦輪機(jī)為其他現(xiàn)場過程。甲烷生成是厭氧過程的關(guān)鍵優(yōu)勢。其主要缺點(diǎn)是該過程需要很長時間（最多30天）和高資本成本。許多較大的場地利用沼氣來提供熱能和動力，使用發(fā)電機(jī)的冷卻水將消化設(shè)備的溫度維持在所需的35±3°C。以這種方式可以產(chǎn)生足夠的能量以產(chǎn)生比機(jī)器所需的更多的電力。
2）好氧消化
好氧消化是在氧氣存在下發(fā)生的細(xì)菌過程，類似于活性污泥過程的延續(xù)。在有氧條件下，細(xì)菌迅速消耗有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。一旦缺乏有機(jī)物質(zhì)，細(xì)菌就會死亡并被其他細(xì)菌用作食物。該過程的這個階段稱為內(nèi)源性呼吸。在該階段中發(fā)生固體減少。因?yàn)楹醚跸葏捬跸斓枚?，所以有氧消化的資本成本較低。然而，由于為過程添加氧氣所需的鼓風(fēng)機(jī)，泵和馬達(dá)所使用的能量，因此有氧消化的運(yùn)行成本特征性地大得多。然而，最近的技術(shù)進(jìn)步包括使用自然氣流進(jìn)行曝氣而非電動機(jī)械的非電動曝氣過濾系統(tǒng)。
通過使用擴(kuò)散系統(tǒng)或噴射曝氣器來氧化污泥也可以實(shí)現(xiàn)好氧消化。細(xì)泡擴(kuò)散器通常是更具成本效益的擴(kuò)散方法，然而，由于沉積物沉積到較小的氣孔中，堵塞通常是一個問題。粗泡擴(kuò)散器更常用于活性污泥池或絮凝階段。選擇擴(kuò)散器類型的關(guān)鍵組件是確保它能產(chǎn)生所需的氧氣轉(zhuǎn)移率。
6、堆肥
堆肥是混合污泥與碳的農(nóng)副產(chǎn)品來源，如鋸屑，稻草或需氧處理木屑。在存在氧氣的情況下，消化污水污泥和植物材料的細(xì)菌產(chǎn)生熱量以殺死引起疾病的微生物和寄生蟲。
20氧氣含量為10％至15％的有氧條件的維持需要填充劑，允許空氣在細(xì)小的污泥固體中循環(huán)。玉米棒子，堅(jiān)果殼，切碎的樹木修剪廢料或木材或造紙廠的樹皮等硬質(zhì)材料可以更好地分離污泥，以便通風(fēng)，而不是更柔軟的葉子和草坪剪報(bào)。輕質(zhì)，生物惰性填充劑，如碎輪胎可用于提供小的，柔軟的植物材料是碳的主要來源的結(jié)構(gòu)。
通過將預(yù)先堆肥的污泥的絕緣毯放在充氣堆肥堆上可以輔助均勻分布病原體殺滅溫度。堆肥混合物的初始含水量應(yīng)為約50％; 但溫度可能不足以減少病原體，濕污泥或降水會使堆肥水分含量超過60％。堆肥混合物可堆放在具有內(nèi)置空氣管道的混凝土墊上，由一層未混合的填充劑覆蓋。通過使用曝氣鼓風(fēng)機(jī)通過堆肥管道抽吸真空，通過下面的管道，并在水分含量達(dá)到70％時排出先前堆肥的污泥過濾堆，可以大限度地減少氣味。在暗渠管道中積聚的液體可以返回污水處理廠;
在足以減少病原體的堆肥間隔后，可以篩選堆肥堆以回收未消化的填充劑以便再利用; 通過篩網(wǎng)的堆肥固體可用作土壤改良材料，具有與泥炭相似的益處。堆肥混合物的初始碳氮比為26-30：1; 但是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的堆肥比例可以通過將污泥中有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度稀釋到預(yù)期的堆肥使用的可接受水平所需的量來確定。
雖然大多數(shù)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的毒性很低，但郊區(qū)的草屑可能具有對某些農(nóng)業(yè)用途有害的殘留除草劑水平; 和新鮮堆肥的木材副產(chǎn)品可能含有植物毒素抑制幼苗發(fā)芽直至被土壤真菌解毒。
