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概述 剩余污泥处理与处置是污水处理的重要组成部分。如果污泥处理不善，不仅会给环境带来二次污染，还会造成资源浪费。实际工程运行结果表明，污泥处理费用约占污水处理厂总运行费用的20%-50%，基建投资占污水处理厂总投资的30%-40%[1]，由于剩余污泥处理基建费用和运行费用较高，导致我国大多数建成的污水处理厂中没有配套污泥设施，全国现有污水处理工程中有污泥稳定处理设施的还不到1/4，大部分剩余污泥仅经消化池消化并脱水即直接农用，无任何无害化处理，难以达到污泥农用卫生标准 [2-4]。因此，开发低投资、低运行费用的污泥处理技术对于我国污泥处理处置具有极为重要的现实意义。目前，我国对城市生活污水处理过程中产生的剩余污泥普遍采取卫生填埋、农田利用、海洋倾倒、污泥焚烧、污泥堆肥等方法，但均存在难以克服的缺点，如污泥难以满足填埋技术土力学性质的要求、污泥的农田使用存在着重金属污染及病原菌扩散等危险、污泥海洋倾倒潜在危险及不可预见性因素的影响、污泥焚烧基建费用和运行费用高等 [5]。基于传统污泥处理处置技术难以满足人类对于污泥处理的环境和经济要求的现况。本研究拟采用人工湿地生态稳定化的方法处理剩余污泥，即在湿地介质中种植芦苇，通过一系列反应降解有机物，则有可能克服传统的污泥处理方法所存在的处理效果差，基建费用和运行成本高，污泥资源化利用率低等缺点。基于实验结果，通过人工湿地污泥生态稳定化处理经济性分析，最终查明该新处理技术的技术经济可行性。 http://www.paper51.com 1剩余污泥生态稳定化的概念 paper51.com 剩余污泥是指污水处理过程中所产生的固态、半固态及液态的废弃物。它是污水处理厂的必然产物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等[6]，常常伴有恶臭气体且数量巨大、增长迅速,是亟待解决的城市废弃物。一般来讲，剩余污泥稳定化是针对污泥中的有机质而言的。剩余污泥稳定化处理是在一定条件下，通过物理、化学或生化反应，使污泥中的有机物分解或降解为矿化度较高的无机化合物的过程[1]。剩余污泥的稳定化处理即污泥的土质化过程，在此过程中，污泥—植物—微生物构成了一个新的生态系统，共同完成了污泥的稳定化和无害化。 copyright paper51.com
2实验材料和方法 内容来自www.paper51.com
2.1实验材料 内容来自www.paper51.com 试验场地是污水处理厂的人工湿地，剩余污泥生态稳定化处理的核心技术是人工湿地技术。它是一项新兴的污泥处理技术，因其在基建费用、运行管理、人员操作、资源化程度等诸多方面具有独特的优势[9]。它的结构决定了其透水性质；为微生物提供依附表面，同时也为水生植物提供载体，为营养物质提供反应的界面，通过一系列的物理化学反应去除污染物[7]。湿地内芦苇等植物有助于固体脱水，丰富的芦苇根系对污泥的贮存结构和稳定性起作用，可增加生物的稳定性。湿地植物的收割又可以使污染物最终从系统中除去[10]。将湿地里种植的芦苇用来造纸，可产生良好的经济效益。本研究的试验场地占地约为60㎡（10m*6m），高为1.5m,保护高度为50cm,底部防水，周边为砖混墙体，床体内充填填料层，从下到上依次为大砾石、小砾石、细沙、粗砂，进泥由配泥管完成，排水管位于池底部。综合考虑污水处理厂和当地的优势湿生植物种类，我们选择芦苇作为湿地系统的植物。详见图1。 copyright paper51.com
图1 人工湿地示意图 内容来自www.paper51.com |