污泥自动升温高温好氧消化（ATAD）工艺

自动升温高温好氧消化工艺（autothermal aerobic digestion，ATAD）的设计思想来源于堆肥工艺，因此又被称为液态堆肥。随着欧美各国对污泥中病原菌数量的限制越来越严格，ATAD工艺因其具有较高的灭菌能力而得到重视。

ATAD工艺流程见图1，其消化池一般由两个或多个反应器串联而成，反应器内设搅拌设备并设排气孔，可根据进泥负荷采取半连续流或序批式的灵活进泥方式，反应器内溶解氧浓度一般控制在1.0mg/L左右。消化及升温主要在第一个反应器内发生（60%），其温度为35～55℃，pH≥7.2；第二个反应器温度为50～65℃，pH值约为8.0。系统进泥前，首先将第二个反应器内的污泥排出，之后第一个反应器向第二个反应器进泥，最后由浓缩池向第一个反应池进泥，通过这种进泥方式确保灭菌效果。ATAD工艺利用活性污泥微生物本身氧化分解所释放的热量（14.63J/gCOD）来提升好氧消化反应器的温度。

此工艺的一个主要特点是依靠VSS生物降解产生的热量来升温反应器，将温度升高至高温范围内（45～60℃）。在大多数生物反应系统中，增加温度意味着反应速率的增加，在工程上这就相对减少了反应器容积。

在ATAD工艺进泥时，首先要经过浓缩，将VSS浓度至少提高到2.5×104mg/L或MLSS浓度达到（4～6）×104mg/L，这样才能保证产生足够的热量。同时，可以通过采用封闭式反应器（采取隔热措施）和高效氧转移设备，以减少各种不必要的热损失，有时甚至采用纯氧曝气。通过采取上述措施，甚至在冬季外界温度为-10℃、进泥温度为0℃的条件下，无需要外加热源仍可使反应器温度保持高温（45～65℃）。各种不同类型的物料分解释放的热量见表1。

ATAD反应器内温度相对较高，因此具有以下优势：硝化反应被抑制，pH值可保持在7.2～8.0；与CAD工艺相比，既节省了化学药剂费又节省30%的需氧量；有机物的代谢速率较快、去除率相对高；污泥停留时间短（5～6d）；NH3-N浓度相对较高，因此对病原菌灭活效果好；ATAD工艺启动非常快，无需接种其他消化种泥即可启动。ATAD工艺具有运行稳定、易于管理、操作简单、消化出泥的脱水性能好的优点。

在ATAD工艺的设计中需要注意以下问题。