华盛顿特区水花绽放：土地应用生物固体的成功案例

在成为美国首家采用康碧 的热水解 工艺 (THP) 技术进行先进厌氧消化的公用事业公司之后、 水务公司知道自己手头有一个很好的生物固体产品。

随后，该公司发起了一场长期的基层运动，改变了美国首都和其他主要城镇公众对其生物固体的看法。如今，来自蓝原设施的 A 级生物固体代表了该公司不断增长的业务，以 Bloom 品牌销售。我们可以从 Bloom 的成功中学到什么？该组织采用了哪些策略使其生物固体产品在众多应用中具有吸引力？

转用A 级生物固体与热水解

2000 年之前，华盛顿特区水务公司的 蓝原污水处理厂使用厌氧消化技术生产 B 级生物固体。本世纪初，水务公司开始研究新的生物固体策略，部分原因是服务基础不断扩大，而老化的消化池不久将关闭。在对厌氧消化和脱水方案进行深入研究的同时，该厂使用高固体离心机对污泥进行脱水，然后再用石灰进行稳定。由此产生的 B 级生物固体被用于农业和林地、矿山复垦场地上种植的木材和纸浆林以及复垦项目。

在此期间，该厂在生物固体的气味和最终出口方面面临挑战。华盛顿特区的土地施用空间有限，这促使公用事业公司将这些材料运往邻近辖区弗吉尼亚州和马里兰州的农场。运输加灰材料的费用每年约为 1900 万美元 ，约占工厂运营费用的 21%。因此，生物固体的臭味程度和新污泥策略的成本是蓝原公司选择新污泥技术的关键因素。

华盛顿特区水务公司蓝原设施的 THP 系统

DC Water 于 2008 年得出结论，认为先进的消化技术，特别是康碧's 热水解中温厌氧消化 (MAD) 工艺 (THP) 为污泥处理提供了最佳方案，因为它能以较低的数量获得低气味、高质量的生物固体饼。这将使公用事业公司的处理选择多样化，同时大幅削减厌氧消化器的前期资本支出和污泥的每月运营费用。

社区生物固体土地应用近况

在历时数年的水厂大规模升级改造期间，华盛顿特区水务公司发起了一场公关活动，以扩大预期的高质量生物固体蛋糕的销售渠道，包括公园、花园和住宅区等公共接触场所。

该厂将其生物固体进行了场外堆肥，使其与高级消化升级后的预期高品质产品相似。这些堆肥后的生物固体用于以下用途（所有图片均由 DC Water 和 Bloom 提供）：

从生物固体的祸根到福音：特区水花的崛起

新的先进厌氧消化系统于 2015 年开始运行。一年后，DC Water 利用其子公司 Blue Drop 将该系统产生的 A 级（特优质量）生物固体产品投入商业运营，商品名为 "Bloom"。自 2016 年以来，该组织一直在通过制造各种混合物来扩大其产品组合，并计划在十年内发展产品系列。目前，Bloom 产品大大节省了生物固体处理费用，并为 DC Water 带来了额外的收入来源。

Bloom 目前有四个品种（见下图）。Fresh Bloom（左上）100% 由蓝原公司脱水后的生物固体组成，主要用于农田、湿地和公共工程。Cured Bloom（右上角）是相同的生物固体产品，但在出售前已风干至 60% 的干固体含量。它以 50 磅一袋的形式在零售店出售，也可以从工厂散装购买。最后，Bloom 混合物--沙锯屑混合物和木材混合物（左下和右下）是散装销售的，通常用于公共接触点或景观建筑。

Bloom 产品。从左上角开始顺时针排列：新鲜 Bloom、腌制 Bloom、Bloom 木质混合物、Bloom 沙质锯屑混合物。来源：DC WaterDC Water

Bloom 品牌在最初几年的成功得益于广泛的宣传活动，包括向主要公职人员介绍该品牌、在零售店发布部分产品、推出网站以及继续研究产品的应用。华盛顿特区水务公司向学校和社区花园征求对材料的反馈意见。

除了能够生产出优质的土壤产品外，改用 THP 先进厌氧消化技术以及在其他技术方面的投资也帮助该厂取得了优异成绩：

• 增加可再生能源，满足现场三分之一的需求
• 总体碳足迹减少 40
• 将生物固体量减少到原来产量的近 30

新技术最终为蓝原公司每年节省 1400 万美元。 万美元。

Bloom 生物固体研究：有效和可持续土壤产品的证明

通过 各种研究，布卢姆在多个生态系统中显示出对植物生长和土壤健康的显著影响。现将其中几项研究总结如下：

1.Bloom 生物固体改良路边土壤，支持草坪草生长

路边土壤通常存在板结、侵蚀和植被不良等问题，而草皮草是用于恢复土壤的常用植物。马里兰大学的一项研究（2016-2018 年）旨在确定布卢姆产品和替代品对草皮草和黄土的影响。

在马里兰大学进行的一项研究中，模拟施用生物固体和肥料产品期间（左）和生长季节后（右）路边土壤的地块。来源：马里兰大学来源：Bloom

这项研究发现，经过两个生长季节后，Bloom 产品提高了土壤的透气性和压实度，有助于改善根系生长、水和溶质的流动以及土壤通气。因此，这些产品适用于促进草坪草的生长。

2.Bloom 生物固体可在短时间内储存大量碳，有利于恢复退化的城市土壤

弗吉尼亚理工学院和州立大学开展的一项研究旨在确定 BLOOM 生物固体 和其他处理方法对退化的城市土壤和蔬菜产量的影响。在为期两年的研究中，生物固体添加剂产生了更好的土壤化学成分，并显示出了固存大量土壤碳的能力。

尽管研究的土壤条件恶劣，但测试的生物固体处理方法产生的蔬菜产量与无机肥料相当，而以再生率（农艺率的五倍）施用时产量更高。

3.Bloom 生物固体在湿地恢复中的效果优于其他有机添加剂

布赖恩-斯科特（Brian Scott）为马里兰大学进行的一项研究比较了用于湿地恢复的各种有机添加剂 的甲烷排放量，结果发现，布卢姆产生的甲烷量最少，与没有添加任何添加剂的天然土壤的甲烷排放量相当。它还能刺激湿地植物的生长，而不会助长杂草的生长。

因此，与其他添加物（如粪肥、干草或木屑）相比，建议将固化开花作为一种更好的湿地恢复添加物。

华盛顿特区自来水公司使用热水解 进行高级厌氧消化，并采取了相应的公共关系和研究战略，这使公众对其生物固体产生了极大的信心。因此，该水务公司现在也对 Bloom 品牌的授权持开放态度。

布鲁姆的研究表明，从长远来看，热水解 不仅是一种具有成本效益的废水固体管理方案，而且还有助于改变社区的观念。通过正确的策略，公用事业部门可以在日常生活中宣传生物固体作为肥料或土壤产品的安全性和有效性。

尽管热水解 使生物固体适合于各种出路，如 焚化, 污泥干燥和其他热处理工艺，但土地应用仍然是水解污泥最常见的最终用途。想知道还有哪些工厂利用水解污泥制造土壤改良剂或生物固体肥料吗？请查看我们的 参考资料 页面。