新政解读：污泥好氧厌氧处置

这次新政提出了污泥好氧氧化和厌氧消化的概念。从好氧污泥处理的角度看，污泥最终能被处理成二氧化碳和水，达到污泥稳定处理的目的。

厌氧消化，在大概2000年左右建设部对污泥消化系统提出的要求是，20万吨以上的污水厂宜建污泥消化系统，这次两种方式同时提出，在后续文章里，强调了沼气的发电功效。

由此看来厌氧消化的市场应该会快速的发展起来。这篇文章主要从技术角度上来介绍一下这两个技术。

1.污泥好氧发酵

 

（1）.污泥好氧发酵技术：

好氧发酵是在氧气存在的条件下进行的生物处理过程。这一过程通常涉及到将氧气引入污泥中，以促使微生物的生长和活动。

（2）技术核心节点：

污泥中注入空气或氧气，以提供氧气，促进氧氧化和微生物的好氧代谢。

（3）反应器类型：

好氧池和好氧消化罐。是常见的反应器模式。设计用于提供足够的氧气并保持搅拌，以保证微生物有足够的氧气来进行新陈代谢。

（4）发酵产物： 

好氧发酵的主要产物是二氧化碳和水。此过程促使有机物质的分解，减少了挥发性固体，使得污泥易于处理。

2.影响好氧发酵的因素：

（1）含水率

污泥含水率低于30%时，微生物在水中提取营养物质的能力降低。含水率超过65%时，水就会充满物料颗粒间的间隙，堵塞空气的通道，发酵由好氧状态向厌氧转化。

好氧发酵的含水率在55%~60%最为适宜。

（2）C/N比：

在发酵过程中，污泥有机碳氮比对分解速率有重要影响。好氧发酵最适宜的C/N为25/1~35/1。

C/N超过40/1，可供消耗的碳元素多，氮素养料相对缺乏，细菌和其他微生物的生长受到限制，有机物的分解速率慢，发酵过程增长。

碳氮比低于20/1，可供消耗的碳素少，氮素养料相对过剩，则氮将变成氨态氮而发挥，导致氮元素大量损失而降低肥效。

（3）pH值

由于在中性或微碱性条件下，细菌和放线菌生长最适宜，所以污泥发酵的pH值应控制在6~8的范围内，且最佳pH在8.0左右。

 

（4）嗜温菌最适宜温度为30~40℃，嗜热菌为50~60℃。发酵温度至少要达到55℃，才能杀灭病原菌和寄生虫卵。

（5）一般发酵期为10~15d。

3.污泥厌氧消化

污泥消化是指无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解为CH₄、CO₂、H₂O和H₂S的技术。可以去除废物中30%～50%的有机物并使之稳定化。

其中主要产物是沼气，沼气是是由各种气体组成的混合气体，其中主要成分包括甲烷（CH₄）、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氢气（H₂）等。

沼气的甲烷占比相对较高，通常在50%到70%之间，以笔者的运营经验来看，一般在55%左右。由于受到污泥的性质、处理过程的控制和环境条件的影响，甲烷含量会随各种数据的变化而变动。

（1）污泥厌氧消化核心节点：

??无氧环境：厌氧发酵过程发生在没有或仅有极少量氧气的环境中。这种环境通常通过密封反应器实现。

??沼气产生：厌氧发酵主要产生沼气，这是一种可用于能源的气体。沼气可以用作发电、供热或用于其他应用。

??反应器类型：厌氧池和厌氧消化罐。这些反应器设计用于提供厌氧环境，使得微生物能够进行厌氧代谢。

（2）影响厌氧消化的因素：

 

??温度控制：污泥消化通常要求一定的温度范围，通常在35°C到55°C之间。

??pH值监测和调控：pH值在6.5到8.5之间是比较适宜的范围。

??充足的搅拌：提供足够的搅拌通过搅拌可以使投加新鲜污泥与池内原有成熟污泥迅速充分地混合均匀，加快消化过程，提高产气量。同时可防止污泥分层。

??碳氮平衡：确保污泥中的碳氮比例适宜，有利于微生物的正常生长和有机物的有效降解。维持适当的碳氮比例有助于提高沼气的产量和质量。厌氧消化池的C/N（10~20）：1

??定期监测和维护：对系统进行定期的监测，包括沼气产量、废物的温度、pH值等参数。

??安全措施：沼气是一种易燃气体，因此必须采取适当的防护措施，如通风系统和气体泄漏监测。

（3）污泥消化产生的沼气的用途：

??沼气发电：污泥消化产生的沼气可以用于发电，通过沼气发电机将其转化为电能。

??热能利用：通过沼气锅炉通过锅炉燃烧，转化为热能。热能可以被用于供暖或其他热能需求。比如对投配污泥进行加热等。

??沼气利用于热水生产： 沼气的热量可以用于生产热水，比如供应工业过程中需要的热水，或者用于温室加热，员工洗浴等。

4. 未来发展

污泥好氧发酵，从技术角度而言，投资规模较小，技术难度较低。但由于国家已经明令禁止污泥用做食物链的的肥料和土壤改良用途。所以出路只能考虑园林绿化的路径，这类技术比较适合林业发达的地区，或者是需要进行土壤改良的地区。

污泥厌氧消化在投资规模较大，在运营管理技术上要求也较高。再加上沼气的存储都存在巨大的安全隐患，所以想全面推广污泥消化技术，在资金技术上都存在不小的难度。随着减碳要求的逐步提高，减排效应的明显，在未来污泥消化技术会越来越受重视。

在污泥消化之后的沼渣中含有丰富的磷资源，如果能把磷资源的回收与沼气利用结合好，未来污泥消化市场，会是一个新的爆发性市场。