由于兩類微生物復(fù)配，因此需要匹配特殊的營養(yǎng)物質(zhì)。除了氮磷鉀鈣鎂之外還需要包括硫代硫酸鹽、硫粉等能源物質(zhì)，也需要添加少量特殊的有機(jī)物。

1、溶出重金屬原理：

污泥中重金屬以硫化物、碳酸鹽形式和有機(jī)結(jié)合態(tài)等不溶性形態(tài)存在。在硫桿菌作用下，污泥pH會(huì)降低，難溶性的硫化物會(huì)氧化為可溶性的硫酸鹽，難溶性重金屬就會(huì)從污泥里溶解進(jìn)入水相，進(jìn)入水相的重金屬，往往可加沉淀劑進(jìn)行沉淀去除。但污泥中重金屬嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，可啟動(dòng)溶出重金屬的這個(gè)反應(yīng)。

2、促進(jìn)污泥脫水原理：

常規(guī)的剩余活性污泥是菌膠團(tuán)，都由異養(yǎng)菌組成，異養(yǎng)菌會(huì)分泌很多胞外聚合物（EPS），EPS的親水性非常強(qiáng)，即EPS越多，污泥越難脫水。因此，剩余活性污泥直接脫水想要達(dá)到含水率80%以下是十分困難的，除非采用極端條件。

而生物瀝浸技術(shù)中的自養(yǎng)菌特征是個(gè)體小，且分泌的EPS是異養(yǎng)菌的1/10，所以想方設(shè)法讓自養(yǎng)菌在污泥脫水體系中占絕對優(yōu)勢，這樣就能使自養(yǎng)菌替代原來的異養(yǎng)菌，成為優(yōu)勢菌。這樣會(huì)使原來活性污泥中的菌膠團(tuán)破碎，包裹在其中的毛細(xì)管水會(huì)釋放出來，又由于低的EPS，會(huì)使得污泥很好脫水。因此，以自養(yǎng)菌為主的生物瀝浸污泥不需要加任何絮凝劑，可脫水到60%以下。

我們也使用其他自養(yǎng)菌做過驗(yàn)證試驗(yàn)，例如，我們設(shè)法使硝化細(xì)菌這個(gè)自養(yǎng)菌在污泥中變成優(yōu)勢菌，污泥的脫水性能就明顯變好。這說明微生物的替代效應(yīng)（用自養(yǎng)菌替代污泥原有的異養(yǎng)菌）能夠促進(jìn)污泥脫水。

硫桿菌氧化還原性硫產(chǎn)生硫酸，降低pH，也會(huì)促進(jìn)污泥脫水。這是由于污泥表面顆粒帶負(fù)電荷，pH的降低恰恰提高了H+濃度，污泥顆粒表面負(fù)電荷被中和后污泥易于聚沉和絮凝，促進(jìn)了污泥脫水。

此外，污泥生物瀝浸過程中產(chǎn)生的次生礦物在一定程度上也促進(jìn)了污泥脫水，但微生物的替代效應(yīng)、pH降低應(yīng)該起主導(dǎo)作用。

3、除臭原理

硫桿菌具有很強(qiáng)的氧化性，硫桿菌能夠?qū)⒘蚧?、硫化氫、氨氧化，這些往往是導(dǎo)致污泥發(fā)臭的物質(zhì)，由于硫桿菌的氧化作用，因此除臭效果好。因?yàn)樯餅r浸創(chuàng)造的低pH和氧化環(huán)境，會(huì)使得病原菌不適應(yīng)這一環(huán)境，因此有殺菌作用。

生物瀝浸技術(shù)功效：1、創(chuàng)造的低pH環(huán)境可高效去除重金屬；

2、能明顯消除惡臭、除病菌；

3、不需要加任何化學(xué)絮凝劑，可直接一步脫水到含水率60%以下，實(shí)現(xiàn)深度脫水的目標(biāo)；4、能夠?qū)崿F(xiàn)污泥減容；5、生物瀝浸不會(huì)損害污泥有機(jī)質(zhì)和NP等養(yǎng)分，由于污泥含有機(jī)質(zhì)高，堆肥后的污泥可用于園林綠化，用作營養(yǎng)土。

三、工藝介紹

1、含重金屬很高的污泥：需要同時(shí)考慮深度脫水和脫除重金屬（如制革污泥）。需要將pH降低到一定程度，使重金屬完全溶出，然后固液分離，后續(xù)對重金屬進(jìn)行處理。工藝圖如下：

2、重金屬不超標(biāo)污泥（一般的城市污水處理廠污泥）：生物瀝浸之后直接脫水，不需要太低的pH，4-5就可以，不需要很長的反應(yīng)時(shí)間，能夠節(jié)省成本。工藝流程見下圖：

影響因素

1、溫度溫度對生物瀝浸效率的影響主要是通過影響微生物的生長和繁殖實(shí)現(xiàn)的。一般而言，最適溫度是25-35℃，反應(yīng)器溫度最好高于15度。

在處理效果上，夏天反應(yīng)效果通常好于冬天，因此在冬季通常采用加大回流、提高微生物密度、反應(yīng)器加蓋保溫等方法來解決溫度低的問題。

2、污泥濃度污泥越濃、有機(jī)質(zhì)越高，生物瀝浸需要的時(shí)間越長。污泥濃度一般城市污水處理廠濃縮污泥就可以，一般污泥含水率最好為97%左右。

3、有毒物質(zhì)比如說殺菌劑、消毒水進(jìn)入污泥系統(tǒng)，會(huì)對生物瀝浸有負(fù)面影響。

4、重金屬濃度一般情況下，污泥重金屬濃度不會(huì)影響生物瀝浸作用。對于不同類型的污泥，需要控制工藝參數(shù)，達(dá)到處理效果。一般而言，銅鋅超標(biāo)的污泥不需要很低的pH；而鉻超標(biāo)的污泥通常pH要控制得更低，才有可能使鉻溶解出來。

生物瀝浸堆肥的優(yōu)勢

堆肥產(chǎn)品主要應(yīng)用于園林綠化，目前不被允許用在農(nóng)田上。

案例分享：

目前主要聯(lián)手北京中科國通環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司在做工程推廣。已經(jīng)在寧波南區(qū)污水處理廠、寧波北區(qū)污水處理廠、寧波三菱化學(xué)有限公司、無錫蘆村污水處理廠等多個(gè)污水處理廠或企業(yè)得到應(yīng)用。

1、無錫蘆村污水處理廠—市政污泥2012年6月底建成投產(chǎn)運(yùn)行，處理對象為蘆村污水處理廠一、二、三期的所有污泥，設(shè)計(jì)規(guī)模200t/d（含水率80%），每天產(chǎn)生含水率60%以下的瀝浸污泥餅100t。由于污水處理未達(dá)到滿負(fù)荷，實(shí)際每天產(chǎn)生瀝浸污泥餅約70t。將濃縮污泥泵入生物瀝浸池，曝氣條件下反應(yīng)48h，然后流入勻質(zhì)池中，直接用隔膜廂式壓濾機(jī)壓濾脫水。所獲得的生物瀝浸污泥泥餅含水率為（59.2±1.4）%，有機(jī)質(zhì)為（47.1±2.6）%，pH為（5.7±0.1），與處理前的污泥相比，生物瀝浸污泥餅有機(jī)質(zhì)并沒有明顯損失。泥餅通過螺旋輸送機(jī)輸送到泥斗中收集后，用專用卡車裝載到設(shè)在同一廠區(qū)內(nèi)的污泥堆肥場進(jìn)行高溫堆肥處理。一般價(jià)格銷售在300-500元/噸。

工藝流程圖

2、浙江海寧某制革企業(yè)——制革污泥該項(xiàng)目為中試工程項(xiàng)目，2005年開始運(yùn)行，日處理20噸制革污泥，回收污泥中的鉻并實(shí)現(xiàn)污泥深度脫水。設(shè)有生物瀝浸反應(yīng)器、沉淀池、金屬回收池、脫水機(jī)房、焚燒系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)房等設(shè)施設(shè)備。

制革污泥中回收的鉻

小結(jié)

生物瀝浸的技術(shù)是源于微生物的方法，只要我們能很好掌握微生物知識(shí)和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行要求和參數(shù)，就能讓這個(gè)技術(shù)良好運(yùn)行。目前污泥處置的方法，各有優(yōu)缺點(diǎn)，生物瀝浸的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，在不加化學(xué)藥劑的條件下一步脫水，同時(shí)使得有機(jī)物的熱值、有機(jī)質(zhì)保持不變，同時(shí)能去除重金屬、消除惡臭、殺菌，這是它最大的優(yōu)點(diǎn)。生物瀝浸需要改進(jìn)的最重要的一點(diǎn)就是，反應(yīng)時(shí)間比較長，比如說若要去除重金屬，反應(yīng)時(shí)間通常就需要48小時(shí)。我們這幾年一直在攻克這個(gè)問題，目前我們已經(jīng)能有效的降低反應(yīng)時(shí)間，使得效率提高3-5倍。

生物瀝浸技術(shù)適用性非常廣適用于市政污泥，重金屬含量超標(biāo)的污泥，制革、毛紡與印染行業(yè)污泥，釀造業(yè)污泥，造紙，食品加工等等行業(yè)。

精彩答疑

1、污泥經(jīng)生物瀝浸后可直接上脫水機(jī)，什么類型的脫水機(jī)都可以嗎？

答：只是隔膜廂式壓濾機(jī)（俗稱“板框壓濾機(jī)”），其他壓濾機(jī)如帶式脫水機(jī)、離心脫水機(jī)是不可以的。

2、生化污泥，目前壓濾機(jī)脫水，應(yīng)該都是微生物體外水，所以脫水率低，是否可以這樣理解？

答：目前脫水機(jī)脫除的主要是毛細(xì)管水，而且脫不完全。

3、儲(chǔ)泥池里加酸調(diào)低pH后會(huì)不會(huì)不用加PAM了呢？

答：如果單純降低pH，比如說加稀硫酸，脫水性能是有所提高，但遠(yuǎn)達(dá)不到生物瀝浸深度脫水的程度。儲(chǔ)泥池里加酸調(diào)低pH后不管你加與不加PAM，都不能夠用隔膜廂式壓濾機(jī)良好脫水。

4、請問硫單質(zhì)不溶于水，還有塊狀的，怎么被硫桿菌吸收呢？

答：將硫放在硫桿菌的微生物菌液中，硫桿菌會(huì)吸附到這些硫顆粒表面和發(fā)生氧化作用，使得其表面變成親水性，你會(huì)看到此時(shí)不溶于水的硫會(huì)與水混溶，變成懸濁液。要使得還原性硫起更大作用，反應(yīng)更快，一般會(huì)將硫磺粉與硫代硫酸鹽進(jìn)行復(fù)配。

5、要想提高脫水率，“破（細(xì)胞）壁”是個(gè)突破方向？

答：個(gè)人認(rèn)為，并不是因?yàn)槠票诖龠M(jìn)了污泥的脫水性，而是因?yàn)樗^的“破壁”作用改變了污泥的結(jié)構(gòu)，使得毛細(xì)管水破壞。從理論上，若細(xì)胞被破壁，含蛋白質(zhì)等內(nèi)容物流出，反而不好脫水。

6、目前，污泥資源化有發(fā)電，堆肥，制油等方面，您有沒有研究過將含水率百分之六十以下的污泥用于制油。

答：這個(gè)我們還沒有做過研究。曾經(jīng)用過含水10%的污泥做類似于秸稈氣化那樣的嘗試，但效果不是很好。污泥制油這一塊值得去嘗試，因?yàn)槲勰嗟挠袡C(jī)質(zhì)含量是非常高的。國內(nèi)外有許多單位在做，甚至有一些達(dá)到中試規(guī)模。

7、加進(jìn)去的硫被氧化后，形成的硫酸根在堆肥的時(shí)候，會(huì)不會(huì)形成硫化氫惡臭？

答：其實(shí)不會(huì)有太大影響，因?yàn)榧舆M(jìn)去的硫從比例上看還是很少的，而且在反應(yīng)系統(tǒng)中會(huì)很快被氧化成硫酸鹽，是以硫酸鹽形式存在的。堆肥過程是好氧過程，硫化氫的產(chǎn)生量是非常低的。在高溫期以前由于耗氧量大，要注意多翻堆或多鼓風(fēng)，不要造成局部厭氧環(huán)境就不會(huì)產(chǎn)生硫化氫惡臭。

8、瀝浸時(shí)間縮短，基于什么原理，比如是菌類還是工程，技術(shù)措施？答：提高菌密度效果就很好，如掛膜、回流等，當(dāng)然還有優(yōu)化其他工藝參數(shù)。

9、利用硫桿菌和嗜酸異養(yǎng)菌組合，可以消除硫化氫之類的，但是氨氮好像沒有除去，生物瀝浸完成后也需要經(jīng)過沉淀和濃縮吧，然后才能進(jìn)行壓榨脫水，那脫水后的污泥應(yīng)該會(huì)有硫化細(xì)菌，在進(jìn)行好氧堆肥時(shí)候，就有可能產(chǎn)生局部厭氧，會(huì)不會(huì)也會(huì)反流化產(chǎn)生惡臭，同事生物瀝浸池污泥進(jìn)行脫水，生物量會(huì)減少，會(huì)不會(huì)對下個(gè)周期產(chǎn)生影響？

答：氨氮會(huì)被氧化而被去除大部分。生物瀝浸完成以后可不需要濃縮，因?yàn)檫M(jìn)入反應(yīng)器的就是含水97%濃縮污泥，可以直接經(jīng)過板框，中間不經(jīng)過沉淀。污泥返臭的問題是需要注意的。因?yàn)槿魏斡袡C(jī)物含量很高的污泥，若不及時(shí)處理，在缺氧條件就會(huì)分解產(chǎn)生惡臭。生物瀝浸產(chǎn)生的含水率60%以下的污泥餅長時(shí)間堆放，由于有機(jī)物含量高，也會(huì)因有機(jī)物分解而產(chǎn)生惡臭；因此，每天產(chǎn)生的污泥餅最好能日產(chǎn)日清，用于堆肥或作其他資源化利用，長期存放最好不要超過一個(gè)星期。

10、關(guān)于除臭過程中，通過氧化來進(jìn)行除臭，那么臭氣是分解到大氣中，這些分解的臭氣是否需要做進(jìn)一步的處理呢？

答：不需要進(jìn)一步處理的，因?yàn)榱蚧瘹?、硫化物能夠完全氧化?/p>

11、請問是否是每個(gè)污水處理廠都可以上此系統(tǒng)？有沒有規(guī)模要求（比如經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行的可行）？

答：污水處理廠越小單位投資成本高。做過最大的是日處理污泥1000噸，最小的是日處理水量3萬噸的水廠。日處理水量100萬噸到3萬噸的都可以用。當(dāng)然也存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)性問題，越小成本越高，越大成本越低。

12、污泥堆肥后的ph值大概是多少？

答：堆肥前的pH大概在5.5-6.5之間，堆肥后大概在7-7.5之間。

13、請問該技術(shù)可否用來提取皮革污泥里面的六價(jià)鉻？答：這個(gè)技術(shù)最早是用來做皮革里面鉻提取的，因?yàn)楹玫拿撍院髞碛迷诔鞘形勰嗵幚砩希鲋聘镂勰嚆t提取的效率非常好。制革污泥的鉻不是六價(jià)的而是三價(jià)的。

14、請問有行業(yè)或技術(shù)規(guī)程規(guī)范嗎？比如工程設(shè)計(jì)中主要技術(shù)參數(shù)要求，爆氣方式，量等？還是專利？

答：目前本技術(shù)是南京農(nóng)大以獨(dú)占許可形式給北京中科國通環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司使用。中科國通公司通常在調(diào)試時(shí)會(huì)給用戶提供技術(shù)手冊的。

15、污泥堆肥前需要調(diào)節(jié)pH嗎？

答：堆肥前是不需要調(diào)節(jié)pH，可以直接堆肥。

16、厭氧污泥可否用這個(gè)生物瀝浸技術(shù)？

答：測試過很多不同的污泥類型，都是可以用生物瀝浸技術(shù)的。

17、在堆肥過程中，生物瀝浸污泥與普通泥對農(nóng)作物的影響如何？

答：做過實(shí)驗(yàn)，生物瀝浸污泥堆肥與普通泥堆肥的肥效會(huì)更好些。

18、生物瀝浸中自養(yǎng)菌在污水中含有么?(降低pH后)，能訓(xùn)化出來么？這種技術(shù)是不是在貴金屬上面使用更多？

答：生物瀝浸技術(shù)最早源于貴重金屬的提煉，比如說金礦、鈾礦、銅礦的提煉，在貴重金屬領(lǐng)域也可以用，如果是低品位的，微生物方法還是很好的，從原理上講，如果含重金屬廢棄物的有機(jī)質(zhì)越低，這一方法會(huì)更好，因?yàn)橄喈?dāng)于一個(gè)低品位的礦床。

19、生物瀝浸的污泥停留時(shí)間是多久，需不需要一直補(bǔ)充復(fù)合菌種？

答：目前設(shè)計(jì)污泥停留時(shí)間最長不超過48h。菌是一次性投入，不需要一直補(bǔ)充的，但會(huì)每隔一季度定期對菌種進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

20、請問如何保持復(fù)配微生物菌劑在瀝浸過程的生態(tài)優(yōu)勢？

答：只要滿足工藝參數(shù)要求，這一菌就會(huì)始終變成優(yōu)勢菌。

21、那么低的pH對設(shè)施及設(shè)備有啥要求？

答：如果不去除重金屬的情況下，反應(yīng)器中的pH在4-4.5之間，是需要做防腐的。

22、運(yùn)行時(shí)間如果很長的話，它的菌群結(jié)構(gòu)跟您原復(fù)配菌劑的結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)有很大的差異？

答：酸性條件下，嗜酸硫桿菌始終占有優(yōu)勢。但長時(shí)間會(huì)有所變化，因此，我們會(huì)定期免費(fèi)為客戶保養(yǎng)。

23、是不是類似海底熱泉那種菌，喜歡極端條件，比如這個(gè)低pH。

答：是的，工作菌是一個(gè)極端嗜酸的環(huán)境微生物。

24、高濃度重金屬相對容易，越低越不易處理，這套系統(tǒng)最低能做到多少？

答：通常要去重金屬的話，重金屬的溶出率可達(dá)到90%甚至達(dá)到100%，但是去除率通常在80%左右。

25、影響因素里您有提到污泥濃度，對于高濃度污泥，在處理時(shí)有沒有特別的措施？

答：對于高濃度污泥，拿含水率80%的脫水污泥來說，通常要用水稀釋或者用剩余活性污泥來稀釋，稀釋到含水率在97%左右最佳。

26、生物瀝浸反應(yīng)器中復(fù)合微生物替代活性污泥中常規(guī)異養(yǎng)菌是如何實(shí)現(xiàn)的？

答：微生物替代效應(yīng)，即在酸性條件下，只有硫桿菌會(huì)生長的好，而其他微生物生長受抑制，這是由于條件選擇壓力造成的。

27、復(fù)合微生物對氧氣的需求是多少？活性污泥需要2ppm，生物瀝浸呢？

答：對氧氣的需求不高，一般來講和活性污泥一樣就可以，甚至可以比活性污泥更低，因?yàn)榛茏责B(yǎng)型微生物不分解有機(jī)物，只需要提供維持自身代謝的溶解氧就可以。實(shí)際上，只要曝氣攪拌開來溶解氧就可容易達(dá)到4-6mg/L。

28、因?yàn)槲⑸锉容^嬌嫩，如果遇到誤操作或外界因素，比如溫度、pH之類的影響，導(dǎo)致微生物出現(xiàn)問題，一般采取什么措施呢？

答：這類微生物耐性很強(qiáng)。假如出現(xiàn)異常問題，一個(gè)辦法是停止進(jìn)泥，加入營養(yǎng)劑悶曝一天到兩天，不加新的污泥，就能夠自行恢復(fù)；如果微生物死亡，則需要重新接種。

結(jié)束語：

在此非常感謝@周永祥、@李永紅，兩位老師為我們帶來關(guān)于污泥生物瀝浸及資源化利用技術(shù)的精彩分享。

李老師主要從污泥資源化的角度去分享生物瀝浸技術(shù)和應(yīng)用，介紹了污泥資源化過程中存在的問題，如何通過生物瀝浸技術(shù)來進(jìn)一步的處理污泥，使之達(dá)到可資源化過程。也舉例說明了堆肥應(yīng)用。

周老師則從生物瀝浸技術(shù)的發(fā)展歷史、基本原理與功效、工藝及案例方面，詳細(xì)介紹了該技術(shù)在脫除重金屬、脫水、除臭除病菌、堆肥方面的優(yōu)勢。當(dāng)然生物瀝浸技術(shù)也存在反應(yīng)時(shí)間比化學(xué)方法長（通常要48h）的不足，但榮幸的是，在目前的研究中取得了一定的成果。任何技術(shù)都不是十全十美的，相信不斷的探索與創(chuàng)新會(huì)助力這一技術(shù)更好的發(fā)展，擁有更廣闊的市場應(yīng)用前景。

感謝圈友的積極提問和老師們的詳細(xì)解答，在分享后對這一技術(shù)有了更深入的了解。

最后，非常感謝大家的積極參與，在未來我們將努力做得更好，為大家打造一個(gè)優(yōu)質(zhì)的分享平臺(tái)，也希望大家能夠多多支持，積極參與其中。