由于兩類微生物復配，因此需要匹配特殊的營養物質。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，也需要添加少量特殊的有機物。

1、溶出重金屬原理：

污泥中重金屬以硫化物、碳酸鹽形式和有機結合態等不溶性形態存在。在硫桿菌作用下，污泥pH會降低，難溶性的硫化物會氧化為可溶性的硫酸鹽，難溶性重金屬就會從污泥里溶解進入水相，進入水相的重金屬，往往可加沉淀劑進行沉淀去除。但污泥中重金屬嚴重超標時，可啟動溶出重金屬的這個反應。

2、促進污泥脫水原理：

常規的剩余活性污泥是菌膠團，都由異養菌組成，異養菌會分泌很多胞外聚合物（EPS），EPS的親水性非常強，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。

而生物瀝浸技術中的自養菌特征是個體小，且分泌的EPS是異養菌的1/10，所以想方設法讓自養菌在污泥脫水體系中占絕對優勢，這樣就能使自養菌替代原來的異養菌，成為優勢菌。這樣會使原來活性污泥中的菌膠團破碎，包裹在其中的毛細管水會釋放出來，又由于低的EPS，會使得污泥很好脫水。因此，以自養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菌做過驗證試驗，例如，我們設法使硝化細菌這個自養菌在污泥中變成優勢菌，污泥的脫水性能就明顯變好。這說明微生物的替代效應（用自養菌替代污泥原有的異養菌）能夠促進污泥脫水。

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

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

3、除臭原理

硫桿菌具有很強的氧化性，硫桿菌能夠將硫化物、硫化氫、氨氧化，這些往往是導致污泥發臭的物質，由于硫桿菌的氧化作用，因此除臭效果好。因為生物瀝浸創造的低pH和氧化環境，會使得病原菌不適應這一環境，因此有殺菌作用。

生物瀝浸技術功效：1、創造的低pH環境可高效去除重金屬；

2、能明顯消除惡臭、除病菌；

3、不需要加任何化學絮凝劑，可直接一步脫水到含水率60%以下，實現深度脫水的目標；4、能夠實現污泥減容；5、生物瀝浸不會損害污泥有機質和NP等養分，由于污泥含有機質高，堆肥后的污泥可用于園林綠化，用作營養土。

三、工藝介紹

1、含重金屬很高的污泥：需要同時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，后續對重金屬進行處理。工藝圖如下：

2、重金屬不超標污泥（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，不需要很長的反應時間，能夠節省成本。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現的。一般而言，最適溫度是25-35℃，反應器溫度最好高于15度。

在處理效果上，夏天反應效果通常好于冬天，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、有機質越高，生物瀝浸需要的時間越長。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、有毒物質比如說殺菌劑、消毒水進入污泥系統，會對生物瀝浸有負面影響。

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

生物瀝浸堆肥的優勢

堆肥產品主要應用于園林綠化，目前不被允許用在農田上。

案例分享：

目前主要聯手北京中科國通環保工程技術股份有限公司在做工程推廣。已經在寧波南區污水處理廠、寧波北區污水處理廠、寧波三菱化學有限公司、無錫蘆村污水處理廠等多個污水處理廠或企業得到應用。

1、無錫蘆村污水處理廠—市政污泥2012年6月底建成投產運行，處理對象為蘆村污水處理廠一、二、三期的所有污泥，設計規模200t/d（含水率80%），每天產生含水率60%以下的瀝浸污泥餅100t。由于污水處理未達到滿負荷，實際每天產生瀝浸污泥餅約70t。將濃縮污泥泵入生物瀝浸池，曝氣條件下反應48h，然后流入勻質池中，直接用隔膜廂式壓濾機壓濾脫水。所獲得的生物瀝浸污泥泥餅含水率為（59.2±1.4）%，有機質為（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質并沒有明顯損失。泥餅通過螺旋輸送機輸送到泥斗中收集后，用專用卡車裝載到設在同一廠區內的污泥堆肥場進行高溫堆肥處理。一般價格銷售在300-500元/噸。

工藝流程圖

2、浙江海寧某制革企業——制革污泥該項目為中試工程項目，2005年開始運行，日處理20噸制革污泥，回收污泥中的鉻并實現污泥深度脫水。設有生物瀝浸反應器、沉淀池、金屬回收池、脫水機房、焚燒系統、風機房等設施設備。

制革污泥中回收的鉻

小結

生物瀝浸的技術是源于微生物的方法，只要我們能很好掌握微生物知識和相關設備運行要求和參數，就能讓這個技術良好運行。目前污泥處置的方法，各有優缺點，生物瀝浸的優點非常明顯，在不加化學藥劑的條件下一步脫水，同時使得有機物的熱值、有機質保持不變，同時能去除重金屬、消除惡臭、殺菌，這是它最大的優點。生物瀝浸需要改進的最重要的一點就是，反應時間比較長，比如說若要去除重金屬，反應時間通常就需要48小時。我們這幾年一直在攻克這個問題，目前我們已經能有效的降低反應時間，使得效率提高3-5倍。

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

精彩答疑

1、污泥經生物瀝浸后可直接上脫水機，什么類型的脫水機都可以嗎？

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

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

答：目前脫水機脫除的主要是毛細管水，而且脫不完全。

3、儲泥池里加酸調低pH后會不會不用加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，但遠達不到生物瀝浸深度脫水的程度。儲泥池里加酸調低pH后不管你加與不加PAM，都不能夠用隔膜廂式壓濾機良好脫水。

4、請問硫單質不溶于水，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，硫桿菌會吸附到這些硫顆粒表面和發生氧化作用，使得其表面變成親水性，你會看到此時不溶于水的硫會與水混溶，變成懸濁液。要使得還原性硫起更大作用，反應更快，一般會將硫磺粉與硫代硫酸鹽進行復配。

5、要想提高脫水率，“破（細胞）壁”是個突破方向？

答：個人認為，并不是因為破壁促進了污泥的脫水性，而是因為所謂的“破壁”作用改變了污泥的結構，使得毛細管水破壞。從理論上，若細胞被破壁，含蛋白質等內容物流出，反而不好脫水。

6、目前，污泥資源化有發電，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：這個我們還沒有做過研究。曾經用過含水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，因為污泥的有機質含量是非常高的。國內外有許多單位在做，甚至有一些達到中試規模。

7、加進去的硫被氧化后，形成的硫酸根在堆肥的時候，會不會形成硫化氫惡臭？

答：其實不會有太大影響，因為加進去的硫從比例上看還是很少的，而且在反應系統中會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，不要造成局部厭氧環境就不會產生硫化氫惡臭。

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

9、利用硫桿菌和嗜酸異養菌組合，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過沉淀和濃縮吧，然后才能進行壓榨脫水，那脫水后的污泥應該會有硫化細菌，在進行好氧堆肥時候，就有可能產生局部厭氧，會不會也會反流化產生惡臭，同事生物瀝浸池污泥進行脫水，生物量會減少，會不會對下個周期產生影響？

答：氨氮會被氧化而被去除大部分。生物瀝浸完成以后可不需要濃縮，因為進入反應器的就是含水97%濃縮污泥，可以直接經過板框，中間不經過沉淀。污泥返臭的問題是需要注意的。因為任何有機物含量很高的污泥，若不及時處理，在缺氧條件就會分解產生惡臭。生物瀝浸產生的含水率60%以下的污泥餅長時間堆放，由于有機物含量高，也會因有機物分解而產生惡臭；因此，每天產生的污泥餅最好能日產日清，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星期。

10、關于除臭過程中，通過氧化來進行除臭，那么臭氣是分解到大氣中，這些分解的臭氣是否需要做進一步的處理呢？

答：不需要進一步處理的，因為硫化氫、硫化物能夠完全氧化。

11、請問是否是每個污水處理廠都可以上此系統？有沒有規模要求（比如經濟，運行的可行）？

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。當然也存在一個經濟性問題，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、請問該技術可否用來提取皮革污泥里面的六價鉻？答：這個技術最早是用來做皮革里面鉻提取的，因為好的脫水性后來用在城市污泥處理上，做制革污泥鉻提取的效率非常好。制革污泥的鉻不是六價的而是三價的。

14、請問有行業或技術規程規范嗎？比如工程設計中主要技術參數要求，爆氣方式，量等？還是專利？

答：目前本技術是南京農大以獨占許可形式給北京中科國通環保工程技術股份有限公司使用。中科國通公司通常在調試時會給用戶提供技術手冊的。

15、污泥堆肥前需要調節pH嗎？

答：堆肥前是不需要調節pH，可以直接堆肥。

16、厭氧污泥可否用這個生物瀝浸技術？

答：測試過很多不同的污泥類型，都是可以用生物瀝浸技術的。

17、在堆肥過程中，生物瀝浸污泥與普通泥對農作物的影響如何？

答：做過實驗，生物瀝浸污泥堆肥與普通泥堆肥的肥效會更好些。

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

答：生物瀝浸技術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質越低，這一方法會更好，因為相當于一個低品位的礦床。

19、生物瀝浸的污泥停留時間是多久，需不需要一直補充復合菌種？

答：目前設計污泥停留時間最長不超過48h。菌是一次性投入，不需要一直補充的，但會每隔一季度定期對菌種進行保養和維護。

20、請問如何保持復配微生物菌劑在瀝浸過程的生態優勢？

答：只要滿足工藝參數要求，這一菌就會始終變成優勢菌。

21、那么低的pH對設施及設備有啥要求？

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

22、運行時間如果很長的話，它的菌群結構跟您原復配菌劑的結構會不會有很大的差異？

答：酸性條件下，嗜酸硫桿菌始終占有優勢。但長時間會有所變化，因此，我們會定期免費為客戶保養。

23、是不是類似海底熱泉那種菌，喜歡極端條件，比如這個低pH。

答：是的，工作菌是一個極端嗜酸的環境微生物。

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到90%甚至達到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、生物瀝浸反應器中復合微生物替代活性污泥中常規異養菌是如何實現的？

答：微生物替代效應，即在酸性條件下，只有硫桿菌會生長的好，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，因為化能自養型微生物不分解有機物，只需要提供維持自身代謝的溶解氧就可以。實際上，只要曝氣攪拌開來溶解氧就可容易達到4-6mg/L。

28、因為微生物比較嬌嫩，如果遇到誤操作或外界因素，比如溫度、pH之類的影響，導致微生物出現問題，一般采取什么措施呢？

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

結束語：

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

李老師主要從污泥資源化的角度去分享生物瀝浸技術和應用，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來進一步的處理污泥，使之達到可資源化過程。也舉例說明了堆肥應用。

周老師則從生物瀝浸技術的發展歷史、基本原理與功效、工藝及案例方面，詳細介紹了該技術在脫除重金屬、脫水、除臭除病菌、堆肥方面的優勢。當然生物瀝浸技術也存在反應時間比化學方法長（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。任何技術都不是十全十美的，相信不斷的探索與創新會助力這一技術更好的發展，擁有更廣闊的市場應用前景。

感謝圈友的積極提問和老師們的詳細解答，在分享后對這一技術有了更深入的了解。

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，為大家打造一個優質的分享平臺，也希望大家能夠多多支持，積極參與其中。