随着工业化的步步推进, 绿色发展已成为中国可持续发展中的重要共识。在环保意识的不断提升下, 城市污水处理建设也得到了飞速的发展, 但污水处理后的污泥的处理对生态环境与城市生活息息相关, 当前污泥的处理方式, 有填埋、焚烧、干化等几种形式, 污泥处理过程会产生恶臭气体污染, 如何对其进行处理也逐渐得到人们的重视。

当前对污泥处理过程中产生的臭气的去除方法主要是三种, 一是化学除臭法, 即通过化学的反应, 添加化学的成分来达到除臭的目的;二是物理除臭法, 即以物理的方式, 物理的反应来达到除臭的目的;三是生物除臭法, 即利用微生物除臭, 通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化, 达到对污泥除臭的作用。三种方法经比较, 化学除臭法、物理除臭法较为便捷, 但效果不佳。生物除臭法其优势则相对明显, 在经济效益、实用性与长远的环境生态考虑方面都具有一定的优势。文章拟对通过生物除臭装置在城市污水污泥处理中的应用进行探讨, 并分析其优势与效益。

市政污泥干化过程中产生的臭气, 其来源主要是污泥接收仓、储存仓、干化厂房、干化机等, 恶臭气体主要由碳、氢和硫元素组成。其成分构成种类与浓度值则与污水本身的性质及种类有关。其中污泥接收仓、储存仓、干化厂房产生的气体浓度较低, 而干化机产生的气体浓度较高, 另外, 干化机产生的臭气浓度和臭气量还跟所采用的干化工艺有关。

污泥在干化过程中不仅会释放出大量的水蒸气, 而且会产生并伴随着水蒸气一起释放出大量的有害气体。为了使污泥干化过程在清洁安全的条件下进行, 必须对污泥干化时释放的有害气体进行有效的抑制与治理。污泥干化过程中释放的气体因温度的不同而发生变化, 在100℃时, 污泥释放气体的主要成分是链状烷烃, 占到了80.90%, 其次是芳香烃和环烷烃, 分别为9.65%和5.27%;当温度升高到150～250℃时, 链状烷烃、芳香烃仍然是释放气体中主要的有机物, 但链状烷烃的比例大大降低, 而芳香烃的比例大大增加, 这时含氮杂环化合物也成为主要的释放物质;到300℃时, 污泥释放气体中链状烷烃和芳香烃所占的比例明显减少, 分别从40%降到了4.28%和从35%降到了7.60%, 含氮杂环化合物的总量变化不大, 为19.04%, 而醇类、苯酚类和腈类化合物明显增加, 它们所占的比例分别达到了14.29%、14.78%和32.63%。可以看出, 随着温度的升高, 废气中H2S和NH3的浓度增大, 但是当温度达到300℃时, H2S的浓度降为0。这主要是由于H2S在300℃时分解或燃烧而消失, 转化为二氧化硫或其他有害气体。

目前常用的臭气的处理办法主要有物理除臭法、化学除臭法、生物除臭法。物理除臭法所采用的吸附剂为比表面积大的多孔材料, 具有较高的吸附效率, 但是吸附到一定量时会趋于饱和, 吸附效率随着时间的推移而降低。温度升高时, 吸附材料还会释放吸附物, 因此一段时间后就必须再生或更换吸附剂。对于浓度较高的臭气, 一般需要配备现场再生的装置, 但是其交换再生周期受气体的种类、数量、温度、水分变动的影响较大, 很难确保运行稳定。另外, 吸附剂对臭气的吸附量有限、造价高、寿命短, 在经济上也不太适用, 因此物理除臭法常用于低浓度臭气处理。

化学除臭法利用化学反应通过多级吸收系统, 高效、广泛地去除了臭气成分和残余成分, 最后经除雾装置后直接排放或混合稀释后排放至大气。该系统可以通过调节加药量和溶液的循环流量来适应气流量和臭气浓度的变化, 具有较强的操作弹性, 而且反应速度快、耐冲击负荷强, 因此可减少臭气对人畜、设备和环境等的损害程度。但此法投资大、运行成本高且易造成二次污染, 化学反应后的产物有造成二次环境污染的可能性, 需要对洗涤之后的化学产物进行严格处理。

生物除臭法的优点是生物相和液相都不流动, 气、液接触面积大, 且只有一个反应器, 可操作性强, 运行费用低, 具有较强的经济与社会效益。对于城市污水处理厂的污泥处理而言, 污泥处理产生臭气的成分复杂、浓度低、臭气流量大, 生物除臭法能实现臭气的去除, 且填料更换周期远远长于其他几类工艺, 生物除臭产生的有益菌也可作为非常有效的除臭滤料循环使用, 因此生物除臭法在城市污水处理厂的污泥处理中应用前景广阔。

生物除臭法的优点是生物相和液相都不流动, 气、液接触面积大, 且只有一个反应器, 可操作性强, 运行费用低。生物除臭采用的除臭菌是根据特定的处理对象驯化的来的专性菌属。所采用的专性菌属在30℃生长处于最佳状态, 随着温度的升高其状态递减, 且最高不超过50℃生物处理器在城市污水处理厂污泥处理中也有一定的优势。

生物除臭器, 以生物法为主综合利用湿式吸收法 (水溶解, 酸、溶解或碱溶解) 和生物化学涤气法, 利用过滤——洗涤——吸附——氧化——生化催化氧化吸附的方法和物理过滤法, 消除气味排出洁净气体, 消毒和灭菌。整个过程遵循亨利法则和菲克定律。

储泥料仓和干化车间空间臭气的换气次数可按2—3次。污泥接收间排风量根据运行状态变化, 不卸泥时排风量为换气次数可按3次, 卸泥时增大换气量, 可按5—7次。污泥干化机由于产生的臭气浓度大, 换气次数按7—10次。

加湿后的气体通过风机输送至生物除臭装置, 生物除臭装置由预洗池和生物滤池构成, 某些特殊项目还需根据具体情况看是否增加化学处理等预处理工艺。风机一用一备, 采用离心风机材质为玻璃钢, 每台风机均安装变频调速器, 便于调节风量并节约能源, 风量调节可与卡车入口的自动卷帘门联动, 卸泥时增加换气次数。采用生物除臭在城市污水处理厂污泥处理中的工程运用中既节省费用且运行稳定, 具有较强的可行性。

当前污泥的处理方式, 有填埋、焚烧、干化等几种形式, 污泥处理过程会产生恶臭气体污染, 如何对其进行处理也逐渐得到人们的重视。当前对污泥臭味的去除方法主要是三种, 一是化学除臭法, 即通过化学的反应, 添加化学的成分来达到除臭的目的;二是物理除臭法, 即以物理的方式, 物理的反应来达到除臭的目的;三是生物除臭法, 即利用微生物除臭, 通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化, 达到对污泥除臭的作用。三种方法经比较, 化学除臭法、物理除臭法较为便捷, 但效果不佳。生物除臭法相对化学除臭法、物理除臭法, 在经济效益、实用性与长远的环境生态考虑方面都具有一定的优势。从以上论证可得出, 生物除臭在城市污水处理中具有较明显的优势, 既可达到污泥除臭的效果, 也降低成本, 具有较好的经济与生态效应。因此, 可以说, 生物除臭在城市污水处理中的应用是可行的, 具有较强的可行性。