焦点提醒：污泥热碱分化处置措置和资本化利用案例和阐发 来历:中国给水排水 作者:崔静

污泥热碱分化处置措置和资本化利用案例和阐发来历:中国给水排水作者:崔静 要害词:污泥热碱分化污泥资本化操纵污泥处置措置

污泥热碱分化（水解）处置措置手艺是天津市裕川情况公司研发并实现财产化利用的污泥资本化操纵手艺。经由过程热与碱的协同组合，在加热状况下，碱的插手下降了微生物细胞对高温的反抗力。碱按捺细胞活性的同时，消融脂类物资使污泥细胞分裂，释放出胞内物资，同时加速热对污泥中无机物的分化，粉碎微生物和其构成物资，加速了污泥细胞的分裂进度，热碱组合提高了污泥破解效力。污泥水解进程中，Ca2+与卵白质中心产品份子的终端羧基连系生成水溶性的钙盐，从而构成了怪异的污泥热碱水解处置工艺和陪伴发生的良好的钙卵白无机肥料。完全实现污泥减量化（减量70%）、无害化（病原菌全数灭活）、不变化（无机质降解50%）和资本化（无机钙卵白产物）操纵。

01布景

“绿水青山就是金山银山”，以在不用耗绿水青山存量的条件下，将价值量附加到社会的产物与办事中，实现价值的晋升[1]。污泥自己是一种能够操纵的资本，污泥处置措置就是要借助进步前辈可行的手艺手段，将污泥作为一种资本加以操纵，在处理对情况影响问题的根本上发生必然的经济效益。

“绿水青山就是金山银山”“要对峙节俭资本和庇护情况的根基国策”。生态情况部发布的2018年度《水污染防治步履打算》中要求：“推动污泥处置措置。污水处置举措措施发生的污泥应进行不变化、无害化和资本化处置措置，制止处置措置不达标的污泥进入耕地。不法污泥堆放点一概予以取消。现有污泥处置措置举措措施应在2017年末前根基完成达标革新，地级和以上城市污泥无害化处置措置率应在2020年末前到达90%以上”。

《城镇污水处置厂污泥处置措置和污染防治手艺政策》中“鼓动勉励合适尺度的污泥进行地盘操纵。污土壤地操纵应合适国度和处所的尺度和划定”“污泥农用时，污泥必需进行不变化和无害化处置，并到达《农用污泥中污染物节制尺度》（GB4284）”。

按照《中华人平易近共和河山地治理法》：国度实施占用耕地抵偿轨制，依照“占几多、垦几多”的准绳，实现占补均衡。跟着地盘整治项目事业的不竭推动，新增耕地数目不竭晋升，但新增耕地肥力程度偏低，及格率仅为12.9%。同时现有地盘因为化肥农药等年夜量施用，原有泥土无机质营养持久得不到有用弥补，形成泥土板结、酸化等问题也日趋严峻，需要以可延续的体例晋升泥土肥力，以包管耕地质量。

市政活性污泥被世界水情况组织改名为“生物固体”，加倍注解污泥是一种资本，含有丰硕的氮、磷、钾等无机物，其特点和性质决议了污泥的底子前途是资本化。污泥中含有丰硕的无机质和氮磷钾，是放错位置的资本，经由过程平安有用的处置，将污泥中的无益物资提取收受接管回哺泥土，在绿水青山不衰减的环境下，经由过程操纵绿水青山的增量价值实现人类天然生态轮回，再燃生态效益的增加，到达生态情况和经济效益共赢[1]。

02热碱分化/水解污泥处置措置和资本化操纵手艺道理

污泥热碱分化（水解）处置措置手艺，经由过程热与碱的协同组合，在加热状况下，碱的插手下降了微生物细胞对高温的反抗力。碱按捺细胞活性的同时，消融脂类物资使污泥细胞分裂，释放出胞内物资，同时加速热对污泥中无机物的分化，粉碎微生物和其构成物资，加速了污泥细胞的分裂进度，热碱组合提高了污泥破解效力。污泥水解进程中，Ca2+与卵白质中心产品份子的终端羧基连系生成水溶性的钙盐，从而构成了怪异的污泥热碱水解处置工艺和陪伴发生的良好的钙卵白无机肥料。完全实现污泥减量化（减量70%）、无害化（病原菌全数灭活）、不变化（无机质降解50%）和资本化（无机钙卵白产物）操纵。

图1 手艺道理图

03资本化产物特征

1.富含无机螯合钙

污泥热碱水解/分化处置，使Ca2+与生物资固废中的卵白等无机物螯合成为无机态钙（氨基酸钙、多肽钙等），其资本化产物别离为液态——液体无机钙卵白，固态——卵白固体基料。碱性热水解处置进程中插手的钙离子与卵白质中心产品份子的终端羧基连系生成水溶性的钙盐，即：无机螯合钙，钙螯合率为96%。在此进程中无机钙改变为无机钙，含有该成份的产物统称为无机钙卵白。

无机态钙是动物能够即便间接接收操纵的有用钙。钙是动物养分必须的第四年夜养分元素（N、P、K、Ca）；是构成动物细胞壁的主要成份，能够加强动物对情况勒迫的抗逆能力；是动物体内酶的构成成份和活化剂，能够避免动物早衰，耽误储藏期。无机钙卵白是兼具无机肥、钙肥和泥土调度功能的新型肥料。

2.富含16种氨基酸

无机钙卵白富含16种氨基酸，并含有氨基酸聚合物多肽。氨基酸能够完全份子形态被动物间接接收。每种氨基酸对作物发展发育都具有其怪异的功能，多种氨基酸的分析感化，使无机钙卵白具有加强动物呼吸感化，改良动物氧化还原进程，增进动物新城代谢的杰出感化。对增进光合感化和叶绿素的构成，种子抽芽，养分物资接收，根系发展发育等心理生化进程均有较着的增进和激活感化。氨基酸、多肽在改进修复泥土中，能有用按捺泥土中土传病害的产生，下降作物病发率和病情指数，可为泥土无益微生物菌群滋生缔造前提，农药施用量下降10-15%。与无机氮肥夹杂施用，可将无机氮肥的接收操纵率提高20%。

3.无机钙卵白泥土修复改���λ�app良机理

1）用在酸性泥土的改进修复

泥土含钙程度与泥土酸度紧密亲密相干，也能够说是泥土的酸化形成了泥土钙的贫瘠，而调理泥土酸度和提高供钙程度最抱负的物料莫过在施用无机钙卵白泥土调度型生物制剂，它能起到调酸、增钙与提高泥土无机质和营养的多重功能。提高泥土pH值，Ca2+代换Al3+，减轻Al3+迫害。

2）用在盐碱化泥土的改进修复

泥土盐化是指可溶性盐类在泥土表层和土体中的积累；泥土碱化首要是指因为泥土胶体概况吸附了相当数目的钠离子而致使泥土理化性质的恶化。

泥土碱化需具有两个前提。一是履历盐分的积累与淋溶；二是泥土胶体概况互换性钙离子与泥土溶液中钠离子产生互换感化，在以钠离子的吸附为主时，泥土产生碱化。泥土碱化进程是泥土胶体微粒双电层外围吸附的离子产生互换的物理化学反映。可以或许介入泥土接收性复合体所进行的互换反映的阳离子有Ca2+、Mg2+、Na+、H+与少许的K+、NH4+等，他们的相对互换能力Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+。

无机钙卵白泥土调度型生物制剂中的无机钙、可置换钙能够有用置换Na+，有用下降pH值，下降Na+浓度，减轻直至消弭盐碱化泥土的风险。

3）用在防治缺钙引发的病害

用在缺钙引发的苹果苦痘病和水芥蒂，番茄脐腐病，年夜白菜干烧心，和对缺钙敏感的草莓、甜菜、年夜豆、土豆等作物。施用无机钙卵白泥土调度型生物制剂，对弥补泥土与作物中的有用钙，按捺缺钙引发的心理病害，抗重茬等是十分有用的。

4）用在重金属污染泥土的修复

钙作为动物必须的养分元素，还同时具有怪异的解毒功能。增添泥土Ca2+浓度，提高Ca2+/Cd2+下降Cd2+浓度，利在重金属钝化和消弭其活性。不管是土施仍是水培，施钙对镉污染泥土都具有不凡的解毒感化。

04手艺利用案例

1.天津项目

300吨/日污泥热碱水解和资本化措置项目：位在天津滨海新区，一期项目（150吨/日）在2012年10 月投产运转；二期（150吨/日）2015年投产。该项目获国度发改委2009年“资本节俭与情况庇护项目”1000万元资金撑持，是天津市最具范围的污泥处置和资本化举措措施之一，今朝处置来自塘沽、年夜港、津南和天津市区污水处置厂污泥。该项目已持续不变运转近8年。

项目特点：

该污泥处置项目与津能国电热电厂、污水处置厂、建材厂相邻扶植，在项目之间实现了固废和热能的分析轮回操纵：

1）热能的分析操纵

一次热能操纵：电厂发生的一次蒸汽（160℃饱和蒸汽）输送进入污泥处置厂，操纵蒸汽潜热完成污泥处置措置，一次蒸汽冷却为蒸汽冷凝水；

二次热能操纵：蒸汽冷凝水（80℃热水）输送至建材厂养护窑为建材养护供给热量后，水降落至50℃；

三次热能操纵：养护窑供热完成的热水（50℃）在冬季输送至厂区办公楼作为冬季供暖热源。供热后的水温年夜约为30℃；

终究操纵：终究该部门蒸汽冷凝水再回流至电厂轮回操纵。

2）固废处置和分析操纵

污水厂脱水污泥送至污泥处置项目处置措置分析操纵；电厂粉煤灰、炉渣等作为建材厂原料进行固废分析操纵；城市建筑垃圾运至建材厂处置后作为建筑材料分析操纵：

图2 污泥领受和贮存系统

图3 污泥热碱水解处置系统

图4 固液分手系统

图5 卵白浓缩系统

2.太原项目

太原项目扶植在太原市轮回经济环卫财产示范基地，项目范围一期500吨/日（2019年已投产），二期扩建至700吨/日，首要领受并处置措置太原市污水处置厂发生的脱水污泥。基地包罗垃圾燃烧发电厂、餐厨垃圾处置厂、污泥处置厂等，是以固废分析处置和轮回操纵为焦点的分析性示范基地。

图6 太原项目现场照片

3.武汉项目

该项目扶植在湖北省武汉市某污水处置厂内，污泥处置范围为120吨/日（已扶植完成），首要处置该污水处置厂发生的脱水污泥。

图7 武汉项目现场照片

05总结

市政活性污泥被世界水情况组织改名为“生物固体”，加倍注解污泥是一种资本，含有丰硕的氮、磷、钾等养分物资，其特点和性质决议了污泥的底子前途是资本化。另外一方面，我河山壤过度利用化肥、缺少无机质，泥土妨碍问题日趋凸起。污泥热碱水解处置措置手艺将这两个问题相连系在实现污泥无害化、减量化和无害化的同时完全实现了污泥的全资本化，将污泥中提取收受接管的无益资本回哺到人类赖以保存的泥土中，实现天然生态轮回。无机钙卵白产物的利用将为盐渍化耕地和泥土的修复供给无力的手艺和资本支持，同时无机钙卵白产物的利用可削减化肥施用量20%，削减农药施用量10%，削减作物对化肥和农药的依靠性，晋升农产物质量，改良生态情况。“脱氮还田”是该手艺对水处置行业和中国农业的庞大进献：将氮以无机氮的情势提掏出来，并回用至农业，为绿色农业供给取之不尽的无机原料。合适国度拓展耕地和扶植绿水青山的久远政策。

作者简介:崔静(1978- ),女,高级项目师,工学博士,首要处置污泥处置措置手艺和资本化产物操纵的开辟和财产化研究工作。