立項(xiàng)必要性與前期基礎(chǔ)

　　污水處理量的持續(xù)增長和污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高導(dǎo)致我國污泥產(chǎn)量每年以大約10%的速度增加。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素的制約，我國污泥處理與資源化技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際先進(jìn)水平，大量未經(jīng)穩(wěn)定化的污泥沒有正常出路。污水污泥體積龐大、成分復(fù)雜，不僅含有大量有機(jī)質(zhì)、營養(yǎng)物及腐殖質(zhì)等，而且含有大量病原菌、寄生蟲(卵)，重金屬以及其他難降解有毒有害物質(zhì)，容易發(fā)酵和腐敗，導(dǎo)致地表水和地下水污染，已成為國家迫切需要解決的重大環(huán)境問題。

　　剩余污泥含水率高、體積龐大，為后續(xù)處理處置帶來極大困難，因此有效脫水是污泥處理的關(guān)鍵。剩余污泥作為一種高塑性流體，可壓縮性極差;特殊的污水特征和工業(yè)廢水的進(jìn)入使得我國城市污泥脫水性能很差，必須通過調(diào)理改進(jìn)其脫水性能。污泥調(diào)理通過改善污泥脫水性能、促進(jìn)污泥脫水等作用，為污泥后續(xù)處理和利用奠定基礎(chǔ)。因此，針對我國污泥特性，開發(fā)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的新型污泥強(qiáng)化調(diào)理技術(shù)非常重要。

　　城市污泥中含有大量植物必需的養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)和有效礦物成份。污泥堆肥可以顯著提高土壤肥力，改善土壤性能。我國的林地資源面積大、分布廣，對城市污泥堆肥的需求量大，林業(yè)應(yīng)用為城市污泥處置找到了一條理想的途徑。城市污泥堆肥中大量重金屬、高含量營養(yǎng)鹽、有機(jī)污染物以及病原微生物等環(huán)境污染因子可能富集于土壤和農(nóng)產(chǎn)品當(dāng)中，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生威脅。污泥堆肥長期施用后，重金屬、營養(yǎng)鹽、有毒有機(jī)污染物和病原微生物等對生態(tài)環(huán)境的潛在環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)需要明確，并提出相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制對策。

　　《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》明確提出：需要大力強(qiáng)化廢棄物減量化、資源化利用與安全處置，開發(fā)非常規(guī)污染物控制技術(shù)，廢棄物等資源化利用技術(shù)。開展城市污泥減量化和資源化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益，具有重大的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

　　項(xiàng)目申請單位前期在污泥破解、污泥厭氧消化、污泥脫水以及污泥堆肥林業(yè)利用方面進(jìn)行了大量的研究，對改項(xiàng)目的開展和濕式提供了游離的技術(shù)支撐。

課題目標(biāo)

　　開發(fā)低成本的、具有生物降解性能的污泥調(diào)理劑和具有骨架作用的污泥調(diào)理助劑，并據(jù)此對板框壓濾高壓脫水工藝進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)剩余污泥含水率60%以下，污泥脫水成本不高于傳統(tǒng)工藝。開發(fā)高效污泥好氧堆肥工藝，實(shí)現(xiàn)堆肥過程減少能量消耗10%，大幅度降低臭味。對深度脫水后污泥好氧堆肥、和園地施用單元的安全性進(jìn)行評價(jià)，構(gòu)建污泥深度脫水為核心單元的污泥資源化技術(shù)路線，降低污泥處理處置綜合成本5-10%。

研究內(nèi)容

　　1、低成本環(huán)境友好污泥調(diào)理藥劑和助劑的開發(fā)

　　開發(fā)具有生物降解性能的污泥調(diào)理劑和具有骨架作用的污泥調(diào)理助劑;研究污泥調(diào)理劑和調(diào)理助劑改善污泥脫水性能的特征及機(jī)理。

　　2、污泥板框壓濾高干脫水工藝優(yōu)化

　　依次從小試、中試層次對新型污泥脫水調(diào)理劑及調(diào)理助劑應(yīng)用于隔膜式板框壓濾高干脫水工藝的操作條件進(jìn)行優(yōu)化，污泥含水率降低至60%以下。從污泥脫水程度、和脫水工藝及后續(xù)單元的整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本兩個(gè)角度對板框壓濾高干脫水工藝進(jìn)行綜合優(yōu)化。

　　3、污泥高效好氧堆肥(制培養(yǎng)土)技術(shù)及與普通堆肥的對比評價(jià)

　　開發(fā)覆膜式高效節(jié)能好氧堆肥過程的工藝，研究污泥調(diào)理藥劑、助劑對污泥好氧堆肥工藝的改善特征;評價(jià)高效污泥堆肥工藝過程中的臭氣控制效果及作用機(jī)制。通過對比高效好氧堆肥與普通堆肥的效果，研究高效深度脫水工藝對堆肥工藝的影響途徑及機(jī)理。

　　4、污泥堆肥(培養(yǎng)土)林業(yè)(園藝)利用研究

　　確定研究污泥堆肥(培養(yǎng)土)的品質(zhì)特征，研究含新型調(diào)理藥劑和助劑的污泥，在林業(yè)(園藝)利用的可行性及其營養(yǎng)和改良土壤的效能;評價(jià)污泥堆肥(培養(yǎng)土)林業(yè)(園藝)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。

預(yù)期成果與經(jīng)濟(jì)效益

　　通過該項(xiàng)目的研究，污水污泥的處理將從傳統(tǒng)的污泥處理過度到污泥的資源化利用，思路的轉(zhuǎn)變將使污泥處理在經(jīng)濟(jì)方面逐步自給自足、甚至產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益(目前為巨額政府補(bǔ)貼)，污泥的處理處置將具有更強(qiáng)的可操作性和可實(shí)現(xiàn)性。通過污泥的減量化和資源化，可以控制污泥對周圍環(huán)境和人類健康的二次污染、減少污染風(fēng)險(xiǎn)。改項(xiàng)目的研究和實(shí)施，有助于全面消除水污染，促進(jìn)人與環(huán)境的和諧。

主要預(yù)期成果如下：

　　(1)新開發(fā)的低成本環(huán)境友好污泥調(diào)理藥劑和助劑;

　　(2)一套經(jīng)過工藝參數(shù)優(yōu)化的污泥板框壓濾高干脫水裝置;

　　(3)一套污泥好氧堆肥制備林業(yè)培養(yǎng)土的工藝路線。