自動升溫高溫好氧消化工藝（autothermal aerobic digestion，ATAD）的設(shè)計(jì)思想來源于堆肥工藝，因此又被稱為液態(tài)堆肥。隨著歐美各國對污泥中病原菌數(shù)量的限制越來越嚴(yán)格，ATAD工藝因其具有較高的滅菌能力而得到重視。

ATAD工藝流程見圖1，其消化池一般由兩個或多個反應(yīng)器串聯(lián)而成，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)攪拌設(shè)備并設(shè)排氣孔，可根據(jù)進(jìn)泥負(fù)荷采取半連續(xù)流或序批式的靈活進(jìn)泥方式，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度一般控制在1.0mg/L左右。消化及升溫主要在第一個反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生（60%），其溫度為35～55℃，pH≥7.2；第二個反應(yīng)器溫度為50～65℃，pH值約為8.0。系統(tǒng)進(jìn)泥前，首先將第二個反應(yīng)器內(nèi)的污泥排出，之后第一個反應(yīng)器向第二個反應(yīng)器進(jìn)泥，最后由濃縮池向第一個反應(yīng)池進(jìn)泥，通過這種進(jìn)泥方式確保滅菌效果。ATAD工藝?yán)没钚晕勰辔⑸锉旧硌趸纸馑尫诺臒崃浚?4.63J/gCOD）來提升好氧消化反應(yīng)器的溫度。

此工藝的一個主要特點(diǎn)是依靠VSS生物降解產(chǎn)生的熱量來升溫反應(yīng)器，將溫度升高至高溫范圍內(nèi)（45～60℃）。在大多數(shù)生物反應(yīng)系統(tǒng)中，增加溫度意味著反應(yīng)速率的增加，在工程上這就相對減少了反應(yīng)器容積。

在ATAD工藝進(jìn)泥時(shí)，首先要經(jīng)過濃縮，將VSS濃度至少提高到2.5×104mg/L或MLSS濃度達(dá)到（4～6）×104mg/L，這樣才能保證產(chǎn)生足夠的熱量。同時(shí)，可以通過采用封閉式反應(yīng)器（采取隔熱措施）和高效氧轉(zhuǎn)移設(shè)備，以減少各種不必要的熱損失，有時(shí)甚至采用純氧曝氣。通過采取上述措施，甚至在冬季外界溫度為-10℃、進(jìn)泥溫度為0℃的條件下，無需要外加熱源仍可使反應(yīng)器溫度保持高溫（45～65℃）。各種不同類型的物料分解釋放的熱量見表1。

ATAD反應(yīng)器內(nèi)溫度相對較高，因此具有以下優(yōu)勢：硝化反應(yīng)被抑制，pH值可保持在7.2～8.0；與CAD工藝相比，既節(jié)省了化學(xué)藥劑費(fèi)又節(jié)省30%的需氧量；有機(jī)物的代謝速率較快、去除率相對高；污泥停留時(shí)間短（5～6d）；NH3-N濃度相對較高，因此對病原菌滅活效果好；ATAD工藝啟動非常快，無需接種其他消化種泥即可啟動。ATAD工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、操作簡單、消化出泥的脫水性能好的優(yōu)點(diǎn)。

在ATAD工藝的設(shè)計(jì)中需要注意以下問題。

1）曝氣

ATAD工藝中對曝氣的控制非常重要，曝氣量過大既增加運(yùn)行費(fèi)用，又會因剩余氣體排出（向外散熱）而使反應(yīng)器溫度降低。曝氣量太低則會造成反應(yīng)器內(nèi)溶解氧不足，影響好氧消化效率，還會產(chǎn)生臭味。因此一般應(yīng)選擇氧轉(zhuǎn)移率大于15%的曝氣系統(tǒng)，這樣不僅可減少能量消耗，還可降低因供氧造成的熱能損失。

2）泡沫

由于ATAD的進(jìn)泥濃度及反應(yīng)器溫度均相對較高，因此有泡沫產(chǎn)生。因此，在ATAD設(shè)備中應(yīng)提供相應(yīng)的泡沫控制設(shè)備以保留0.5～1.0m的泡沫層。

3）氣味

國外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)ATAD工藝DO濃度過低、攪拌不完全、第二個反應(yīng)器溫度高于70℃或有機(jī)負(fù)荷過高時(shí)會產(chǎn)生臭氣。進(jìn)泥階段出現(xiàn)短期的氣味問題，可在排氣口安裝臭氣過濾器來加以控制。

污泥的性質(zhì)對ATAD工藝系統(tǒng)的處理能力也有較大的影響，大規(guī)模ATAD工藝系統(tǒng)中對不同來源的污泥的VSS去除率效果見表2。

因此，ATAD工藝反應(yīng)器系統(tǒng)組成需要有隔熱保溫反應(yīng)器、泡沫控制設(shè)施、曝氣設(shè)施以及尾氣處理裝置。經(jīng)ATAD工藝反應(yīng)器處理的污泥需用泵輸送到污泥貯池冷卻及進(jìn)一步濃縮脫水前的調(diào)蓄貯存。一般該工藝出泥脫水相對較難，需要適當(dāng)增加混凝劑的投加量，這也是在進(jìn)行工藝選擇時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問題。摘自: www.ws46.com