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我國市政污泥中的磷含量可達7.10-27.60g/ kg ,但是它主要以難溶性磷酸鹽的形式存在,若將其轉化為能被直接利用的磷形態(tài),則可通過作物吸收進入磷循環(huán)。因此,從市政污泥中回收磷已成為研究熱點并在一些國家上升為發(fā)展戰(zhàn)略。
國內外從市政污泥中回收磷的途徑主要分為兩種:一是從市政污泥中直接回收磷,主要技術包括濕式化學法、熱化學法;二是在市政污泥處理處置的過程中實現(xiàn)磷資源利用,主要為土地利用法。
濕式化學法和熱化學法具有磷回收率高的優(yōu)勢;但是這兩種技術存在腐蝕性強、成本高、能耗大等缺陷,短期內難以在我國大力推行。
好氧發(fā)酵--土地利用途徑是市政污泥經過好氧發(fā)酵后施用在土壤中,污泥中豐富的氮、磷、 鉀等營養(yǎng)物質可以被植物直接利用,這種方式下磷回收途徑具有操作簡便、應用范圍廣和成本低等優(yōu)勢,好氧發(fā)酵--土地利用途徑將是實現(xiàn)市政污泥磷資源利用的重要手段之一。但現(xiàn)階段在應用過程中仍存在難溶性磷酸鹽轉化效率低、磷利用低的問題。
在市政污水中磷以溶解態(tài)或顆粒的形式存在,污水經過處理后,其中90%的磷被留在污泥中。市政污泥中的難溶性磷酸鹽等短期內不能被作物直接利用的含磷化合物,因此富含磷資源的市政污泥中可被植物利用的磷還沒有完全被開發(fā)。這些物質經過處理可轉化為能被植物利用的有效磷從而進入磷循環(huán)。研究發(fā)現(xiàn),難溶性磷酸鹽在好氧發(fā)酵過程中轉化為有效磷,是實現(xiàn)市政污泥處理處置過程磷資源化利用的關鍵步驟。
在好氧發(fā)酵過程中難溶性磷酸鹽向有效磷轉化的路徑分為兩種:一是在好氧發(fā)酵過程中有機質分解產生的多元酸類物質與腐熟過程中形成的大分子腐殖質類物質,這兩類物質對難溶性磷酸鹽具有較強的溶解能力與絡合能力;二是利用好氧發(fā)酵過程中微生物的溶磷作用,促使市政污泥中的難溶性磷轉化為有效磷。
目前國內外對市政污泥好氧發(fā)酵過程中磷的資源化利用研究仍處于起步階段,還存在難溶性磷酸鹽轉化效率不高、磷利用率低等問題。建議政府可以開展市政污泥磷回收的相關標準及政策研究,構建市政污泥磷回收體系。積極探索市政污泥好氧發(fā)酵磷回收的應用模式,加強宣傳導向,鼓勵科研機構和企業(yè)開展市政污泥好氧發(fā)酵磷資源利用的相應研究和應用示范。優(yōu)化市政污泥好氧發(fā)酵工藝及設備,實現(xiàn)難溶性磷酸鹽高效轉化,提升好氧發(fā)酵產物磷資源利用率。
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