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北极星水处理网络新闻：研究项目概述

1。研究背景 - 现实主义问题

（1）污泥存储产量很大

污泥存储主要是指在污泥垃圾填埋场中储存多年的污泥，并且仅经过简单的毒性处理。

近年来，我国的污水处理量继续增加。作为污水处理的“衍生品”，我国家的污泥生产也逐年上升。

但是，很长一段时间以来，我国的污水处理过程主要集中在满足水质标准上，而“重水和浅泥”是一个普遍的现象。污泥处理和处置发育非常慢，污泥的有效处理速率相对较低。

在我的国家，目前约有2/3的污泥是垃圾填埋，其中1/5被随意运输和堆叠，焚化和资源利用的比例相对较小。这导致存储的污泥的产出不断增加。

（2）污泥的存储导致了一系列问题，迫切需要处理并在紧急情况下处理污泥

水分含量很高，渗滤液易于产生，这会污染土壤和地下水。

内部厌氧发酵会产生粗糙的气味，从而造成周围大气和蚊子和苍蝇繁殖的污染。

它尤其靠近村庄，影响周围居民的正常生活和健康。

它涵盖了一个大面积，并浪费了土地资源。

（3）缺乏与污泥存储有关的治疗和处置标准和技术

随着第13五年计划的发布，我们将更加关注改善生态环境的整体质量。污泥存储引起的环境问题吸引了社会所有部门的关注。

但是，由于沉重的水和污泥，污泥处理技术已经缓慢发展。目前尚无污泥存储处理的相关标准和技术，因此迫切需要用于污泥的技术。

（4）存储过程中储存污泥和高水分含量的性质的变化将影响随后的治疗和处置

目前，尚未发现有关存储期间储存污泥的属性变化的相关报告。鉴于存储的污泥的特征会影响其处置和利用方法，因此迫切需要在存储期间分析这些属性。

储存污泥的水分含量仍然为75％至80％，这会影响其随后的治疗和处置，因为各种处置方法对污泥的水分含量有明确的要求：污泥的水分含量应小于60％，用于卫生垃圾填埋场和土地使用，污泥含量应小于45％的水分含量时，在建筑材料含量时应小于45％。它还将增加运输困难和成本。因此，干燥储存的污泥并减少其水分含量是解决储存污泥问题的关键。

2。综合污泥利用研究的现状

污泥的全面利用是指全面的污泥处理和处置，污泥的处理和处置是密不可分的。

（1）处理技术

污泥处理是指治疗后污泥的降低，无害性和稳定性。常见的污泥处理技术包括浓度，脱水，消化，干燥，堆肥，石灰稳定等。

（2）处置技术

污泥处置是指处理方法在使用环境期间稳定的处置方法，不会对人体和环境产生有害影响。处置污泥的主要方法是垃圾填埋场，焚化，土地使用，海洋倾销和建筑材料生产。

（3）污泥利用的当前状态

早在20世纪中叶，欧洲和美国等发达国家就具有相对先进的污泥处理水平。

与欧洲和美国的发达国家相比，污泥的处理和处置开始迟到，这与它是一个很大的不同。

当前的“重水和轻污泥”的状况进一步导致了污泥处理和处置技术的发展，导致缺乏对污泥处理以及完整治疗设备和过程的法律和法规的有效监督。这导致了大多数污泥的直接倾倒或埋葬，从而造成严重的次要污染。

3。干燥方法概述

（1）身体干燥

热干燥：最常用的干燥技术，具有高干燥效率，但污染了环境和高成本。

天然干燥：使用自然力量去除水分，节省能量，低成本，但循环长，面积较大并污染环境。

微波干燥：使用微波技术处理，高效且广泛的应用前景。

油炸和干燥：使用各种废油（精制的工业废油，再生食用油，燃料油等）作为热培养基，该技术尚未成熟。

（2）化学干燥

慢速干燥：与污泥内部的水分进行化学反应以清除水分。该过程很简单，投资很小，但导致固体总量的增加。

电透析干燥：利用直流电场的作用来提高脱水效率，该技术尚未成熟。

（3）生物构造

不需要外部加热来源，低能消耗，也没有燃料产生的有害排气。

生物加密技术

起源

1984年，康奈尔大学（Cornell University）的杰维尔（Jell）教授在与牛粪打交道时首先提出了生物干燥的概念。

原则

使用有氧微生物在材料中降解有机物，以产生热量，并结合外界的通风以去除材料中的水分，最终减少材料的水分含量。

目的

最大化材料中的水分去除，减少材料的数量和容量，同时在一定程度上稳定材料，从而更容易进行后续处理。

优势

不需要外部加热来源，没有产生有毒和有害的气体，并且更经济和环保。

4。研究的目的和意义

（1）污泥的储存将在存储期间引起一系列问题，因此即将进行的处理和处置储存的污泥。

（2）存储期间存储的污泥的特性将改变。由于这些特性将确定随后的处理和处置方法，因此需要分析存储的污泥性能的变化。

（3）存储的污泥的水分含量仍然很高，这会影响进一步的治疗和处置。因此，储存污泥的脱水和干燥是随后处理的关键。

（4）生物统一技术是一种新型的干燥技术。它具有没有外部供暖源，低成本，环保和简单操作的优点，并且是处理污泥存储的首选。

5。主要内容和技术途径

（1）分析存储的污泥的特征和变化；

（2）确定关键过程参数并建立用于储存污泥生物干燥的预测模型；

（3）组件在储存污泥的生物干燥过程中改变，水分和能量分析；

（4）研究储存污泥的生物干燥过程中的微生物特征。

实验材料和方法

1。实验装置

2。实验原材料

3。主要测试指标

（1）常规物理和化学指标：水分含量，pH，VS，重金属，PAM，总碳和总氮等；

（2）有机物质指数检测：可溶性有机物，腐殖质，水溶性有机物，有机元素等的EEM；

（3）水分和热平衡

分析污泥存储的特征和变化

1。随着时间的推移，存储污泥的物理和化学特性变化定律

水分含量受到降水等外部条件的显着影响，并且变化没有明显的规律性。 VS在早期阶段大幅下降，并且在后期趋于稳定，并且与傅立叶功能非常吻合。 pH显示出下降的趋势，但下降并不明显，并且始终保持在7个。

2。随着时间的流逝而改变污泥中营养的定律

总碳，总氮，总磷和总钾都在早期阶段显着下降，并在后期稳定。

总氮逐渐减少，与高斯功能的拟合更好。氮铵首先增加，然后减少，辅助效应在傅立叶功能方面更好。硝酸盐氮逐渐增加，而多项式功能的拟合效果更好。

3。随时间储存的污泥中微生物组成的变化定律

细菌具有绝对优势，并逐渐减少；真菌相对稳定（4％〜5％）；放线菌逐渐减少；原生动物逐渐增加；厌氧微生物逐渐增加。

4。随着时间的流逝，污泥中重金属的定律

从表格中，我们可以发现各种重金属的总量没有发生重大变化，只有Cu和Zn元素超过了国家标准中污泥的农业标准，但符合欧盟和法国的标准。

各种形式之间的转化并不明显，大多数重金属总是以相对稳定的氧化和残留形式存在，表明存储时间对重金属的形态变化没有显着影响。

分析污泥存储 - 夏季的特征和变化

（1）pH值在存储期间没有显着波动，并且稳定在7个左右。水含量变化没有明显的规律性，这与存储时间无关，并且主要与自然条件（例如外部降雨（雪），蒸发），蒸发等。

（2）随着存储时间的增加，污泥中的有机物和营养元素逐渐减少。 VS，TN，NH4+-N和NO3-N的变化趋势分别配备了傅立叶功能，高斯函数，傅立叶功能和多项式功能。

（3）随着存储时间的增加，污泥中厌氧微生物的数量增加，但是微生物的总数显示出减少的趋势，细菌仍然具有绝对优势。

（4）在存储期间，重金属的含量和形式没有明显的变化，这表明存储时间对重金属的内容和形式几乎没有影响。

研究存储污泥生物干燥的关键过程参数

1。调节剂类型对储存污泥的生物重结合的影响

非木质护发素（啤酒，稻草和液体）的生物干燥效果比木制护发素（锯末，木头剃须，细木条）更好。

2。护发子比对储存污泥的生物重结合的影响

B2（5：1）堆栈的高温保持在最长的时间内，并且累积的温度值最高。

B2（5：1）降低了堆栈的水分含量和最大与降解。

pH和二氧化碳含量都会首先增加，然后减少。 O2含量与CO2的变化趋势相反：首先减少，然后增加。

3。通风法对储存污泥的生物重结合的影响

当通风方法是间歇性通风（A1，A2）时，它更有利于堆栈温度的积累，水分的去除和VS降解以及A2的效果更好。

4。通风对储存污泥生物重结合的影响

D2堆栈的高温保持在最长的时间内，并且累积的温度值最高。水分含量最显着减少，第2阶段是去除水分的主要阶段。

vs逐渐减少； pH和二氧化碳含量首先增加，然后减少； O2含量与CO2变化趋势相反：首先减少，然后增加。

5。建立基于支持向量回归器的预测模型

预测模型：

从验证结果可以看出，水分含量的预测值和实验值的变化趋势是一致的，并且预测值和实验值之间的误差范围很小，最大误差为1.98％，最小误差仅为0.57％。因此，该模型的预测效果更好。

研究污泥存储 - 萨默里生物干燥的关键过程参数的研究

（1）使用6种调节剂进行实验，结果表明，调节剂的类型对生物干燥有重大影响。木材调理剂（木屑，剃须和细木条）的影响要比非木材调节剂（稻草，啤酒和液体液体）差。对护发素比率的研究表明，比率为5：1（w/w，湿重）。

（2）使用不同的通风方法和通风量来研究通风条件对生物干燥的影响。研究表明，通风方法是一种间歇性通风法，打开/20分钟，通风量为1.4L min-1 kg-1干物质是一个更合适的选择。

（3）基于支持矢量回归器的预测模型具有良好的预测效应（最大误差为1.98％），可用于预测生物干燥过程中水分含量的变化。

研究成分的变化和在存储污泥生物干燥过程中的疗效的研究

1。不同组成部分的转换规则 - 溶解有机物的变化