欧洲污泥生态处理难题 让生态和时间去解开

　　斯汀·米歇尔·尼尔森（Mr. Steen Michael Nielsen）, 毕业于丹麦哥本哈根大学，以生物代谢流程为主要研究方向。现担任丹麦最大的工程咨询公司（Orbicon）高级科学家。

　　Nielsen先生在丹麦及欧洲其他国家从事污泥生态处理研究30年，在芦苇床系统污泥生态处理建设中做了杰出贡献，承担的项目百余个，在业内被称为“污泥生态处理之父”。

　　Nielsen先生是全球湿地科技平台(Global Wetland Technology)创始人之一，同时也是国际水协(IWA)水污染控制湿地系统研究组成员。

　　污水处理余留下的污泥一直是个大难题，在国内，处理污泥除了焚烧和填埋几乎别无他法。

　　近日，在业内被称为“污泥生态处理之父”的丹麦科学家尼尔森先生（Steen Michael Nielsen）来到苏州，此前我们曾经报道过应德华生态科技有限公司的多个生态湿地污水处理项目，而这次德华邀请尼尔森先生推广的又是一种国内尚处空白的生态污泥处理方式——芦苇床污泥生态处理系统。

　　尼尔森先生向我们展示了这样一种生态处理污泥的美好图景：通过一片片芦苇床，污泥得以脱水、自然蒸发和矿化，在堆积了10-15年后成熟，成熟的污泥返回农田，芦苇再生，开始新的轮回。这期间没有异味，很多小鸟在芦苇森林中栖息，并不知道脚下堆积着污泥……

　　这种把问题交给生态和时间的处理方法，引发了苏州业界的关注、争议和讨论。本刊记者也对尼尔森先生进行了专访。

　　芦苇床系统中的生态魔法

　　丹麦赫尔辛厄芦苇床污泥处理系统，占地2.2公顷，有14个芦苇床，一个温室和一个堆料场，服务周围4.2万人，每年处理630吨干物质。14个单独的芦苇床轮流运行，每个芦苇床布泥运行一周，然后闲置，换下一个。布泥循环完成一轮后，又从第一个床布泥，如此循环往复。

　　这个过程中，芦苇床在起着神奇的变化：被泵打到芦苇床的污泥，水分一部分向上蒸发，一部分向下经由通气管排水。排水结束后，通气管又将氧气带入，使得污泥始终处于耗氧状态而不是厌氧状态，因此不会产生恶臭。通过这样的过程，污泥逐渐实现脱水和有机物的矿化。

　　10-15年后，污泥成熟，芦苇床进行清床。清床时会留下芦苇的根系，而芦苇杆和根系上方高达2米左右的污泥被清出。清出的芦苇会被用来喂牛，污泥在堆料场或温室经过暴晒干燥，最终还田供作物生长。

　　几周后，芦苇床上又会冒出新的芦苇苗，3个月左右就可以长得很茂盛。芦苇床新一轮污泥生态处理又开始了。

　　环境友好的生态处理方式

　　芦苇床生态处理系统最大的优势，体现在环境友好。整个过程不必加药，也不产生二次污染，而且维护成本很低，日常只需要确保通气管不堵塞就可以了。因此尽管芦苇床污泥处理系统初期建设成本会高于传统的脱水处理，但由于后期维护费用低，到五年左右会出现一个拐点，传统脱水处理的后期维护成本越来越高，而芦苇床处理系统从长远来看更加经济。

　　而且这套系统在冬天也可以运行，在瑞典已经0℃以下运行的成功案例。

　　相比传统的焚烧、填埋，这套系统减少二氧化碳和氮氧化合物的排放，降低运输费用，实现了有毒有机化合物的矿化作用，是低成本低能耗的长效解决方案。

　　污水处理厂出来的污泥中含有很多有害物质，最终芦苇成了饲料，污泥还田，这些有害物质又去了哪里？

　　尼尔森先生说，他们做过这方面的测试，病原微生物会在生态处理系统中不断减少。比如沙门氏菌在10天后就几乎检测不出来了，肠球菌和大肠杆菌在60天后显著降低。此外，成熟后的污泥中的重金属含量也是完全符合丹麦的农用标准的。

　　最让人惊讶的也许是这套系统不会产生异味。尼尔森先生展示了多个项目照片，有的项目200米外就是村庄民居，有的在机场附近，有的不远处就是车来车往的公路。最直观的是一个在丹麦小岛上的项目，这个小岛有个一年一度的大型音乐节，并没有因为芦苇床的出现受到任何妨碍。在航拍照片上，田字形的芦苇床看起来就像江南的水稻田，周围却被数百个白色小帐篷包围，这些帐篷是来享受音乐节的人们，在芦苇床周围载歌载舞。

　　Q：在中国，污水处理厂的污泥处置是个严峻的问题，在欧洲情况怎么样？

　　A：在欧洲情况其实差不多，但我们从事污泥生态处理30年，现在丹麦25-30%的污泥是通过芦苇床生态处理系统处理的，在挪威、瑞典、英国、法国、德国以及澳大利亚也都有大量成功案例。

　　我们在清床和循环使用生物固体方面有20年经验，至少30个系统和200个芦苇床已经被清除。在过去的18年中，130,000吨STRB系统中清出来的生物固体已经被施用到10,000公顷北欧的农田上。

　　Q：很难想象，污泥处理项目可以完全没有气味，可以距离居民区这么近，是否需要采取什么措施？

　　A：其实污泥之所以产生臭味，是因为厌氧作用产生的。芦苇床生态处理系统的整个过程几乎没有厌氧作用，全程保持耗氧状态。底部通风管的作用就是在排水完毕后引入氧气，污泥干化后表面的裂缝也会带入氧气，芦苇的根系也起到输入氧气的作用。

　　而且每个芦苇床运行一周便闲置，如果一套系统有12个芦苇床，那么每个芦苇床只有1/12的时间在布泥，其他时间都是闲置的，这也增强了耗氧作用。不能说污泥中绝对没有厌氧作用，但那只是很小的局部部分，充分的耗氧过程保证不会产生臭味。

　　前不久德华生态环保公司的考察团，到我们丹麦进行了一次实地考察，究竟有没有气味，其实问问他们的感受就可以了。

　　Q：丹麦污水处理厂所处理的污水也许比较单一，而在中国，污水处理厂往往既要处理工业污水，又要处理生活污水，污泥的成分也更复杂，尤其是重金属，芦苇床系统能有效处理吗？

　　A：在丹麦，所有的污水处理厂都是同时处理生活污水和工业污水，而不是清楚的分开的。芦苇床生态处理系统可以处理这些混合的污泥。

　　关于重金属的问题，在丹麦，多数项目清床时成熟的污泥重金属含量是完全符合丹麦农用泥质标准的。虽然事实上芦苇床生态处理系统并不会比传统的机械离心脱水系统脱除更多中心属，在丹麦也有案例得到的成熟污泥无法农用，但从处置方式来看，生态处理还是比机械脱水更加节能环保。

　　而且出现这种情况，丹麦的做法是反追源头，从污水处理厂的源头来控制重金属。在重金属的问题上，重要的不是管道末端的治理，而是从源头上减少。

　　Q：苏州降水较多，雨量大时可达200多毫米，这套系统遇到极端强降雨怎么办？光靠地下的排水管道来得及渗水吗？

　　A：芦苇床运行时，一次布泥就要100-200毫米，所用的时间是1个小时，所以200毫米的降雨是完全没有问题的，可以再增加雨水的负荷。我们有同时处理污泥和雨水的项目案例，如果雨水很大，芦苇床相当于成为一个雨水池，雨水可达1.5米深，渗滤下去的水会回到污水厂进行处理。

　　Q：你们有没有做过调查，芦苇床运行10-15年后，当地的生物多样性有没有变化？

　　A：是的，茂盛的芦苇床就像一片芦苇森林，总是栖息着很多小鸟，青蛙和小虫也在芦苇间安家，这些小动物并不知道，自己脚下1米多深的地方就是污泥。丹麦有一个特点，就是有很多绿色缓冲带，所以一些项目是结合绿色缓冲带来建设的，建成以后本身也是一片绿地。

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