蚯蚓生态床处理剩余污泥
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[ 2 ] Whhte S. A vermi - adventure in India[J ] . Worm Digest , 1997 , (15) :27 - 30.
[ 3 ] Bouche M B ,J - P Qiu. Contributions des lombriciens aus etudes environnementales concretes[J ] . Doc Pedozool In2 tegrol ,1998 ,3 (8) :225 - 252.
污泥含水率 污泥体积质量 S S
( %)
(g/ cm3) (mg/ L)
99. 4～
1. 005～ 4 000～
99. 6
1. 008
7 000
VSS (mg/ L) 3 000～ 5 000
COD (mg/ L) 5 000～ 8 000
112 蚯蚓污泥稳定床
蚯蚓污泥稳定床装置的平面尺寸为 1. 0 m ×
参考文献 :
[ 1 ] Elliot P W , Knight D ,Anderson J M. Variables control2 ling denitrification from eart hworm cast and soil in per2 manent pastures [J ] . Biol Fertil Soils , 1991 , ( 11) : 24 29.
因此 ,通过该人工生态系统的合理设计 ,可经济有效 地把大量剩余污泥转化为优质饲料和高效农肥 ,实 现其资源化 。
1 材料与方法
111 试验条件 剩余污泥的生态稳定中试在上海曲阳城市污水
处理厂进行 ,直接采用该厂的二次沉淀池排除的剩 余污泥进行试验 ,其污泥性质见表 1 。
表 1 剩余活性污泥的性质
表 2 蚯蚓污泥稳定床测试结果
样品
SS
COD
编号 投加污泥 滤出液 去除率 投加污泥 滤出液 去除率
(mg/ L) (mg/ L) ( %) (mg/ L) (mg/ L) ( %)
1 6 910 43 99. 4 8 210 702 91. 5
2 6 840 44 99. 4 8 020 632 92. 1
中图分类号 : X703. 1 文献标识码 : C 文章编号 : 1000 - 4602 (2003) 05 - 0059 - 02
采用蚯蚓 —微生物人工生态系统对剩余污泥进
行了稳定处理 。蚯蚓以污泥中的悬浮物和微生物为
食料 ,通过生态系统的食物网关系使剩余污泥物质
得到稳定 ,少量增殖的蚯蚓可作为农牧业饲料 ,蚓粪 又可作为微生物的食料或高效农肥和土壤改良剂 。
剩余污泥经蚯蚓床处理后转化为增殖的蚯蚓和
蚓粪 。其中少量增殖的蚯蚓可作为家禽饲料 ,生态 床中增殖的蚓粪是一种优良的土质改良剂 、综合性 农肥和饲料添加剂 。蚓粪具有自然气孔率很高的微 小团粒结构 ,一方面可促进土壤中的好氧微生物繁 殖 ,使土壤的固氮 、代谢等作用得到加强 ;另一方面 对土壤原生粒子的分离 、分散作用大 ,使土壤人为的 趋原性得到较稳定的缓冲 。蚓粪中的有机组分比较 稳定 ,在清理 、储存和运输过程中散发的臭气较少 , 还富含氮 、磷 、钾等营养元素以及蚓激酶 、富敏酸等 可促进植物流体质更生和运动的物质 ,为土壤微生 物的再生繁殖提供了保证 。
中国给水排水 2003 Vol. 19 CHINA WA TER & WASTEWA TER No . 5
蚯蚓生态床处理剩余污泥
吴 敏 , 杨 健
(同济大学 环境科学和工程学院 , 上海 200092)
摘 要 : 利用由蚯蚓和微生物共同组成的人工生态系统对污水处理厂剩余污泥进行了为期 半年的脱水和稳定处理 ,结果表明蚯蚓生态系统集浓缩 、调理 、脱水 、稳定 、处置和综合利用等多种 功能于一身 : ①蚯蚓和微生物将污泥作为生长营养源 ,对其进行分解和吸收 ; ②蚓粪是高效农肥和 土壤改良剂 ; ③在生态床中增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值 。剩余污泥经蚯蚓污泥稳定床 处理后 ,可全部被生态系统吸收利用和转化 ,具有流程简单 、管理方便 、无二次污染 、造价和运行费 用低廉 、副产物具有经济利用价值等特点 ,为解决城市污水厂污泥的最终处置问题提供了生态利用 的新途径 。 关键词 : 蚯蚓生态床 ; 微生物 ; 协同作用 ; 剩余污泥处理
电话 : (021) 65984275 (O) 36174124 ( H) 收稿日期 :2003 - 01 - 04
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② 蚯蚓生态床稳定剩余污泥集多项污泥处理 工序和最终处置于一身 ,具有较高的能量转换率和 资源利用率 ,处理流程简单 ,不需要复杂的机械设备 和投加化学药剂 ,运行管理和设备维修十分方便 ,其 工程造价和运行费用可比常规方法大幅度节省 。
③ 该技术处理剩余污泥无论在能耗 、物耗还 是二次污染物的数量方面均体现了最小化的优势 , 蚯蚓的增殖和蚓粪的积累在长期的生态循环中并不 明显 ,并解决了剩余污泥的最终处置问题 。
由于生态滤床构造十分简单 ,因此其工程造价 将比常规的污泥处理和处置设施大幅度减少 ,其运 行费用亦十分低廉 。据估算 ,生态滤床处理剩余污 泥的工程造价和运行费用可比常规方法大幅度节 省 ,具有工程应用潜力 。 215 环境影响分析
与常规技术相比 ,剩余污泥的生态处理无论在 能耗 、物耗还是二次污染物数量方面均体现了最小 化的优势 ,具有清洁型环保技术的显著特点 。
3 结论
① 进入生态床的剩余污泥绝大部分可被蚯蚓 生态滤床吸收和稳定 。当污泥负荷为 0. 28～0. 42 kg/ (m3·d) 、COD 负荷为 0. 32～ 0. 48 kg/ ( m3 ·d) 时 ,蚯蚓污泥稳定床对剩余污泥的 S S 去除率可达 99 %以上 , COD 去除率均可达 90 %左右 。
根据半年多的运行观察 ,总体上滤床中的蚯蚓 数量受到食料的制约 ,当进泥有机负荷保持恒定时 , 实际上可观察到的蚯蚓增殖数量很少 (其数量保持 在 1. 0 ×104条/ m2 左右) 。同样 ,爱胜蚯蚓的排泄物 在生态床中同样可进行周而复始的生态循环 ,半年 至一年内一般不需清理 。 213 工艺流程和运行管理
驯化培养的爱胜蚯蚓 (4 kg ,10 000 余条) 。投加蚯 蚓之后 ,最初投加的剩余污泥量为 10 L/ d ,然后逐 步增加 ,在一个月内增加到 40～60 L/ d 后进入稳定 运行阶段 。此时污泥负荷为 0. 28～0. 42 kg/ ( m3 · d) , COD 负荷为 0. 32～0. 48 kg/ ( m3 ·d) 。试验装 置稳定后 ,投加污泥及其滤出液的分析结果见表 2 。
生态滤床处理剩余污泥的工艺流程比较简单 , 集污泥浓缩 、脱水 、稳定和污泥最终处置于一身 。蚯 蚓污泥稳定床的运行管理也十分简单方便 ,所需设 备主要是提升水泵 ,不需要较复杂的机械设备以及 投加任何化学药剂 ,并能承受较强的冲击负荷 。更 为重要的是 ,由于污泥经生态处理后转化为饲料和 农肥 ,其最终处置问题要比常规方法有利得多 。 214 技术经济分析
3 7 300 68 99. 1 7 650 802 89. 5
·59 ·
2003 Vol. 19 中国给水排水 No. 5
从试验结果可知 ,进入生态床的剩余污泥绝大 部分则被滤池中的生态系统所吸收和稳定 。
从生态过滤机理上进行分析 ,该过滤系统是一 个具有多结构 、多层次 、各取所需 、相互协同的生态 网链 ,该生态网链中蚯蚓等微型动物和微生物对剩 余污泥具有较强的广谱利用和分级利用功能 ,从而 实现了剩余污泥较彻底的分解和转化 。剩余污泥和 微生物通过食物链最终被有效地转化为微型动物的 增殖及其排泄物 ,而微型动物的机体及其排泄物又 可成为其他微生物的分解利用对象 ,从而可开始进 行新一轮的生态循环 ,如此周而复始。上述结果意 味着生态滤床以较高的能量转换率和资源利用率对 剩余污泥进行了充分的利用和无害化 ,同时还意味着 可节省大量剩余污泥的处理和处置费用 。 212 蚯蚓与蚓粪的增殖
1. 0 m ,总高度为 1. 0 m 。装置分三层 ,表层为污泥
投加区 ,中层为蚯蚓床区 (高度为 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ～15 cm) ,下层
为滤液排出区 。污泥床填料采用具有高透气度 、高
透水性的混合型惰性载体 ,其构造见图 1 。
图 1 蚯蚓污泥稳定床示意图
试验采用爱胜蚯蚓进行驯化 。
2 结果与分析
211 试验结果 蚯蚓生态床制备完成后 ,前后共分三次投加经
[ 3 ] Bouche M B ,J - P Qiu. Contributions des lombriciens aus etudes environnementales concretes[J ] . Doc Pedozool In2 tegrol ,1998 ,3 (8) :225 - 252.
污泥含水率 污泥体积质量 S S
( %)
(g/ cm3) (mg/ L)
99. 4～
1. 005～ 4 000～
99. 6
1. 008
7 000
VSS (mg/ L) 3 000～ 5 000
COD (mg/ L) 5 000～ 8 000
112 蚯蚓污泥稳定床
蚯蚓污泥稳定床装置的平面尺寸为 1. 0 m ×
参考文献 :
[ 1 ] Elliot P W , Knight D ,Anderson J M. Variables control2 ling denitrification from eart hworm cast and soil in per2 manent pastures [J ] . Biol Fertil Soils , 1991 , ( 11) : 24 29.
因此 ,通过该人工生态系统的合理设计 ,可经济有效 地把大量剩余污泥转化为优质饲料和高效农肥 ,实 现其资源化 。
1 材料与方法
111 试验条件 剩余污泥的生态稳定中试在上海曲阳城市污水
处理厂进行 ,直接采用该厂的二次沉淀池排除的剩 余污泥进行试验 ,其污泥性质见表 1 。
表 1 剩余活性污泥的性质
表 2 蚯蚓污泥稳定床测试结果
样品
SS
COD
编号 投加污泥 滤出液 去除率 投加污泥 滤出液 去除率
(mg/ L) (mg/ L) ( %) (mg/ L) (mg/ L) ( %)
1 6 910 43 99. 4 8 210 702 91. 5
2 6 840 44 99. 4 8 020 632 92. 1
中图分类号 : X703. 1 文献标识码 : C 文章编号 : 1000 - 4602 (2003) 05 - 0059 - 02
采用蚯蚓 —微生物人工生态系统对剩余污泥进
行了稳定处理 。蚯蚓以污泥中的悬浮物和微生物为
食料 ,通过生态系统的食物网关系使剩余污泥物质
得到稳定 ,少量增殖的蚯蚓可作为农牧业饲料 ,蚓粪 又可作为微生物的食料或高效农肥和土壤改良剂 。
剩余污泥经蚯蚓床处理后转化为增殖的蚯蚓和
蚓粪 。其中少量增殖的蚯蚓可作为家禽饲料 ,生态 床中增殖的蚓粪是一种优良的土质改良剂 、综合性 农肥和饲料添加剂 。蚓粪具有自然气孔率很高的微 小团粒结构 ,一方面可促进土壤中的好氧微生物繁 殖 ,使土壤的固氮 、代谢等作用得到加强 ;另一方面 对土壤原生粒子的分离 、分散作用大 ,使土壤人为的 趋原性得到较稳定的缓冲 。蚓粪中的有机组分比较 稳定 ,在清理 、储存和运输过程中散发的臭气较少 , 还富含氮 、磷 、钾等营养元素以及蚓激酶 、富敏酸等 可促进植物流体质更生和运动的物质 ,为土壤微生 物的再生繁殖提供了保证 。
中国给水排水 2003 Vol. 19 CHINA WA TER & WASTEWA TER No . 5
蚯蚓生态床处理剩余污泥
吴 敏 , 杨 健
(同济大学 环境科学和工程学院 , 上海 200092)
摘 要 : 利用由蚯蚓和微生物共同组成的人工生态系统对污水处理厂剩余污泥进行了为期 半年的脱水和稳定处理 ,结果表明蚯蚓生态系统集浓缩 、调理 、脱水 、稳定 、处置和综合利用等多种 功能于一身 : ①蚯蚓和微生物将污泥作为生长营养源 ,对其进行分解和吸收 ; ②蚓粪是高效农肥和 土壤改良剂 ; ③在生态床中增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值 。剩余污泥经蚯蚓污泥稳定床 处理后 ,可全部被生态系统吸收利用和转化 ,具有流程简单 、管理方便 、无二次污染 、造价和运行费 用低廉 、副产物具有经济利用价值等特点 ,为解决城市污水厂污泥的最终处置问题提供了生态利用 的新途径 。 关键词 : 蚯蚓生态床 ; 微生物 ; 协同作用 ; 剩余污泥处理
电话 : (021) 65984275 (O) 36174124 ( H) 收稿日期 :2003 - 01 - 04
·60 ·
② 蚯蚓生态床稳定剩余污泥集多项污泥处理 工序和最终处置于一身 ,具有较高的能量转换率和 资源利用率 ,处理流程简单 ,不需要复杂的机械设备 和投加化学药剂 ,运行管理和设备维修十分方便 ,其 工程造价和运行费用可比常规方法大幅度节省 。
③ 该技术处理剩余污泥无论在能耗 、物耗还 是二次污染物的数量方面均体现了最小化的优势 , 蚯蚓的增殖和蚓粪的积累在长期的生态循环中并不 明显 ,并解决了剩余污泥的最终处置问题 。
由于生态滤床构造十分简单 ,因此其工程造价 将比常规的污泥处理和处置设施大幅度减少 ,其运 行费用亦十分低廉 。据估算 ,生态滤床处理剩余污 泥的工程造价和运行费用可比常规方法大幅度节 省 ,具有工程应用潜力 。 215 环境影响分析
与常规技术相比 ,剩余污泥的生态处理无论在 能耗 、物耗还是二次污染物数量方面均体现了最小 化的优势 ,具有清洁型环保技术的显著特点 。
3 结论
① 进入生态床的剩余污泥绝大部分可被蚯蚓 生态滤床吸收和稳定 。当污泥负荷为 0. 28～0. 42 kg/ (m3·d) 、COD 负荷为 0. 32～ 0. 48 kg/ ( m3 ·d) 时 ,蚯蚓污泥稳定床对剩余污泥的 S S 去除率可达 99 %以上 , COD 去除率均可达 90 %左右 。
根据半年多的运行观察 ,总体上滤床中的蚯蚓 数量受到食料的制约 ,当进泥有机负荷保持恒定时 , 实际上可观察到的蚯蚓增殖数量很少 (其数量保持 在 1. 0 ×104条/ m2 左右) 。同样 ,爱胜蚯蚓的排泄物 在生态床中同样可进行周而复始的生态循环 ,半年 至一年内一般不需清理 。 213 工艺流程和运行管理
驯化培养的爱胜蚯蚓 (4 kg ,10 000 余条) 。投加蚯 蚓之后 ,最初投加的剩余污泥量为 10 L/ d ,然后逐 步增加 ,在一个月内增加到 40～60 L/ d 后进入稳定 运行阶段 。此时污泥负荷为 0. 28～0. 42 kg/ ( m3 · d) , COD 负荷为 0. 32～0. 48 kg/ ( m3 ·d) 。试验装 置稳定后 ,投加污泥及其滤出液的分析结果见表 2 。
生态滤床处理剩余污泥的工艺流程比较简单 , 集污泥浓缩 、脱水 、稳定和污泥最终处置于一身 。蚯 蚓污泥稳定床的运行管理也十分简单方便 ,所需设 备主要是提升水泵 ,不需要较复杂的机械设备以及 投加任何化学药剂 ,并能承受较强的冲击负荷 。更 为重要的是 ,由于污泥经生态处理后转化为饲料和 农肥 ,其最终处置问题要比常规方法有利得多 。 214 技术经济分析
3 7 300 68 99. 1 7 650 802 89. 5
·59 ·
2003 Vol. 19 中国给水排水 No. 5
从试验结果可知 ,进入生态床的剩余污泥绝大 部分则被滤池中的生态系统所吸收和稳定 。
从生态过滤机理上进行分析 ,该过滤系统是一 个具有多结构 、多层次 、各取所需 、相互协同的生态 网链 ,该生态网链中蚯蚓等微型动物和微生物对剩 余污泥具有较强的广谱利用和分级利用功能 ,从而 实现了剩余污泥较彻底的分解和转化 。剩余污泥和 微生物通过食物链最终被有效地转化为微型动物的 增殖及其排泄物 ,而微型动物的机体及其排泄物又 可成为其他微生物的分解利用对象 ,从而可开始进 行新一轮的生态循环 ,如此周而复始。上述结果意 味着生态滤床以较高的能量转换率和资源利用率对 剩余污泥进行了充分的利用和无害化 ,同时还意味着 可节省大量剩余污泥的处理和处置费用 。 212 蚯蚓与蚓粪的增殖
1. 0 m ,总高度为 1. 0 m 。装置分三层 ,表层为污泥
投加区 ,中层为蚯蚓床区 (高度为 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ～15 cm) ,下层
为滤液排出区 。污泥床填料采用具有高透气度 、高
透水性的混合型惰性载体 ,其构造见图 1 。
图 1 蚯蚓污泥稳定床示意图
试验采用爱胜蚯蚓进行驯化 。
2 结果与分析
211 试验结果 蚯蚓生态床制备完成后 ,前后共分三次投加经