稻壳粉添加剂提高污泥的脱水效果研究

吴 彦，平 巍，王 翔，钟银海，王茂清，刘兴旺，刘雨欢，夏恒蓉



稻壳粉添加剂提高污泥的脱水效果研究

吴 彦，平 巍※，王 翔，钟银海，王茂清，刘兴旺，刘雨欢，夏恒蓉

（重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室，万州 404100）

利用农业废弃物稻壳粉能有效提高污泥的脱水性能。该文研究了稻壳粉投加量对污泥脱水性能的影响及调理机理，同时分析稻壳粉调理对污泥滤液和脱水后污泥主要性质的影响，并进行技术经济分析。试验结果表明，稻壳粉的最佳投加量为70%污泥干质量（DS）；在最佳调理条件下，与单独投加三氯化铁（FeCl3，138.09 g/kg）相比，污泥比阻降低了59.73%，污泥净产率提高了45.27%，污泥泥饼的含固率从13.99%提高到23.97%；扫描电镜结果表明，稻壳粉调理后的污泥泥饼具有不可压缩性和可渗透性，有利于污泥中水分的脱出；同时，稻壳粉的投加可有效降低滤液浊度和溶解性化学需氧量。因此，利用稻壳粉来调理污泥具有较大的潜力。

污泥；废弃物；脱水性能；稻壳粉；不可压缩性；滤液浊度；溶解性化学需氧量

0 引 言

水稻是常见的粮食作物，全球年产量达42 200万t。稻壳是水稻加工产生的副产物，约占稻米质量的1/5。大量废弃的稻壳若不能得到妥善处理，将会对环境造成不利影响[1-2]。目前，稻壳大部分作为动物饲料或者垫料，经济使用价值较低[3-4]。因此，如何提高稻壳的利用价值值得研究和关注。

与此同时，在中国，随着污水排放量的快速增长，作为污水处理过程中的副产物剩余污泥的处理与处置已成为迫切需要关注的问题，如果处理不当将造成严重的二次污染。剩余污泥含水率（通常大于97%）很高，流动性较大，因此，污泥脱水成为污泥处理与处置的关键环节[5]。但是，污泥脱水性能较差，直接脱水可能效果不佳，通常需要在脱水之前进行必要的调理。目前，污泥调理的方法有：化学法、生物法和物理法。常用的化学絮凝剂如三氯化铁（FeCl3）、阳离子聚丙烯酰胺等能有效地提高污泥的脱水性能，但高度可压缩性的污泥泥饼限制了污泥的进一步脱水。近年来，研究者将硅藻土、人造纤维、木屑、粉煤灰、石膏等作为骨架颗粒与化学絮凝剂联合调理污泥，有效改善污泥泥饼的内部结构，提高污泥泥饼的渗透性，并在机械脱水过程中保持污泥泥饼的多孔性，从而提高污泥的脱水性能[6-10]。但是，上述研究只注重对污泥脱水性能的影响，并未对污泥滤液水质的影响进行研究，而污泥滤液水质好坏直接影响后续处理的成本和难度[11]。

稻壳与硅藻土和粉煤灰性质类似，具有刚性结构和良好的吸附性能[12]，具备作为骨架颗粒的潜力。同时，稻壳具有一定的吸附作用，能一定程度吸附污泥滤液中的污染物，以实现以废治废的目的。目前，骨架颗粒的研究中关于稻壳粉调理污泥的研究较少，而关于调理剂对调理后污泥滤液浊度和溶解性化学需氧量等主要水质指标的影响研究更不常见[6-10]。

本研究探讨了以稻壳粉为骨架颗粒调理污泥的可行性，通过单因素试验对影响污泥脱水性能的主要因素如稻壳粉颗粒大小及投加量进行了优化。通过对污泥泥饼的微观结构进行表征，分析稻壳粉调理污泥脱水的机理；通过对调理后污泥滤液浊度和溶解性化学需氧量（soluble chemical oxygen demand，SCOD）的测定，分析稻壳粉调理污泥的其他优点。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用的剩余污泥取自湖南省长沙市第二污水处理厂的污泥浓缩池，该污水处理厂采用改良氧化沟工艺。污泥保存在塑料桶内，放入4 ℃的冰箱中[13-14]，每次试验前，污泥需温水浴（20 ℃）处理30 min[15]。原污泥主要性质如下：含水率为98.55%～99.06%；固体质量浓度为8.69～13.55 g/L；污泥比阻（sludge specific resistance to filtration，SRF）为1.75×1013～2.29×1013m/kg；污泥净产率(N)为1.17～1.47 kg/(m2·h)。

与稻壳粉联合调理污泥的化学絮凝剂选用三氯化铁，将其配置成5 g/L的溶液备用。稻壳粉取自当地食品加工厂，烘干，用粉磨机碾磨后，过180m筛。

1.2 试验步骤

首先，将稻壳粉和FeCl3溶液依次投加到100 mL污泥中，FeCl3投加量为138.09 g/kg（138.09 g FeCl3投加到1 kg干污泥中）（前期试验得出FeCl3最佳投加量为138.09 g/kg），稻壳粉的投加量为0～100%（0～1000 g稻壳粉投加到1 kg干污泥中）。先以350 r/min的速度快速搅拌30 s，再以40 r/min的速度慢速搅拌3 min，最后将调理后的污泥放入布氏漏斗中进行真空抽滤，以污泥比阻（SRF）和污泥净产率（N）作为污泥脱水性能的主要评价指标。通过测定污泥泥饼的微观结构和可压缩性能来分析稻壳粉调理污泥的机理。同时，还测定了污泥滤液的溶解性化学需氧量（soluble chemical oxygen demand，SCOD）、浊度、总悬浮固体（total suspended solids，TSS）、挥发性悬浮固体（volatile suspended solids，VSS）以及有机质含量和热值，以探讨稻壳粉作为污泥调理剂在污泥后续处置过程中的优势。以上试验每组重复3次。

1.3 分析方法

污泥比阻测定采用标准的布氏漏斗法进行测定和计算[16]，过滤直径为9 cm，过滤压力为0.03 MPa，脱水时间为6 min。污泥净产率（N）通过污泥比阻（SRF）计算得出，它可用于评价污泥固体明显增加时的污泥脱水性能[17]，在本试验中，由于稻壳粉增加污泥的固体含量，因此污泥脱水性能以添加稻壳粉的污泥净产率作为主要评价指标[18]，其计算公式为

式中Y为污泥净产率，kg/(m2·h)；为修正因子；为过滤压力，N/m2；为滤液的动力黏度系数，N·s/m2；为单位过滤面积的滤液在介质上截留的固体总质量，kg/m3；为过滤时间，s；SSoriginal为每升原污泥中所含的固体量，g；SSconditioner为每升原污泥中所投加的调理剂固体量，g；ω为100 g污泥中的干固体质量，g；ω为100 g泥饼中的干固体质量，g。

污泥泥饼固体含量采用质量法测定，污泥滤液SCOD采用重铬酸钾法测定，滤液浊度用分光光度法测定。污泥泥饼的微观结构和稻壳表面元素采用环境场扫描电镜（ESEM）（Quanta 200，美国）和能谱仪（EDS）（EDAX genesis xm-2，美国）进行测定，稻壳粉物相构成用X射线衍射仪（XRD）（XRD-7000，日本）进行测定，稻壳粉表面电荷用zeta电位仪（ZEN3000，英国）进行测定，污泥泥饼的可压缩性系数参考Qi等的方法进行测定和计算[9]。其计算公式为：

式中为可压缩性系数；0为参考压力，MPa；P为实际压力，MPa；SRF0为参考压力所对应测得的比阻值，m/kg；SRF为实际压力所对应测得的比阻值，m/kg。

2 结果与分析

2.1 稻壳粉投加量对污泥脱水性能的影响

稻壳粉联合FeCl3对污泥进行调理，FeCl3投加量为138.09 g/kg，以单独投加稻壳粉而未投加FeCl3为对照组进行对比分析，研究稻壳粉投加量对污泥脱水性能的影响。如图1所示，稻壳粉投加量对污泥脱水性能具有较大的影响，且根据表1可知，稻壳粉与FeCl3联合调理后的污泥比阻和污泥净产率与单独投加稻壳粉而未投加三氯化铁的污泥相比差异性显著（均值方程中显著性水平sig都小于0.05），表明稻壳粉必须与三氯化铁联合投加才能更有效地提高污泥的脱水性能。前期研究成果表明，三氯化铁与骨架颗粒联合调理污泥后，随着三氯化铁投加量的升高，污泥泥饼中的铁离子残存量逐渐达到饱和而趋于稳定（每100 mL污泥得到的泥饼中只残留33 mg铁离子），剩余的铁离子则随滤液重新回到污水管道进行处理。含有铁离子的污泥泥饼可制备成污泥生物炭，作为污泥调理剂能有效地提高污泥的脱水性能，最大限度减少其二次污染的可能性，提高其资源可利用性[11]。

注：试验组为投加FeCl3，对照组为未投加FeCl3，FeCl3投加量为138.09 g·kg-1。

表1 方差分析

当FeCl3投加量为138.09 g/kg时（污泥比阻为16.42×1011m/kg，污泥净产率为11.51 kg/( m2·h)，污泥固体质量分数为13.99%），随着稻壳粉投加量的增加，污泥比阻逐步降低；稻壳粉投加量为0～70%时，污泥净产率随稻壳粉投加量的提高而增大，当稻壳粉投加量为70%，污泥净产率达到最大值，为16.72 kg/( m2·h)；当稻壳粉投加量大于70%时，污泥净产率随着稻壳粉投加量的增加而减小，这可能是由于稻壳粉本身为固体，当稻壳粉投加量超出一定范围后，反而会堆积阻碍污泥中水分的脱除，从而影响污泥的脱水性能，因此，稻壳粉的最佳投加量为70%，此时，与单独投加FeCl3相比，污泥比阻降低了59.73%，污泥净产率增加了45.27%，污泥泥饼含固率从13.99%提高到23.97%。根据文献报道，Ning等[18]向污泥中投加150%的污泥焚烧渣以提高污泥的脱水性能，稻壳粉的投加量与其相比较少；同时，含固量为8.69 g/L的污泥，根据图1b结果计算得出，原污泥脱水后泥饼中含水量为165 g，总泥饼质量为173.80 g，三氯化铁单独调理的污泥泥饼含水量为66.19 g，总泥饼质量为76.07 g，而70%稻壳粉调理后的污泥泥饼含水量为50.54 g，总泥饼质量为66.54 g，由此得出，投加稻壳粉之后，虽然稻壳粉本身质量较高，但是能让污泥泥饼脱除更多的水分和质量，因此，稻壳粉能有效提高污泥的脱水性能，且降低了污泥泥饼的总质量。

2.2 稻壳粉调理对泥饼微观结构的影响

图2a、b、c为污泥泥饼的表面微观结构图，由图可知，原污泥泥饼（放大1000倍）表面致密无明显孔隙，FeCl3（138.09 g/kg）单独调理后的污泥泥饼（放大1 000倍）表面出现一些较小的孔隙，而稻壳粉（70%）和三氯化铁（138.09 g/kg）调理后的污泥泥饼表面放大100倍，即可观察到较大的裂缝，在裂缝中间能明显看到稻壳粉存在（如图2d所示）。根据图2f所示，稻壳粉大多由二氧化硅构成，二氧化硅使得稻壳粉具有一定的硬度，能够在污泥泥饼内部起到骨架支撑作用，有助于污泥泥饼中裂缝的生成，这些裂缝使得污泥泥饼具有更强的渗透性，污泥中的水分在脱水过程中能更顺利的通过污泥泥饼脱除出去，从而提高了污泥的脱水性能。骨架颗粒调理污泥的主要作用就是改善污泥泥饼的微观结构[19]，由此证明稻壳粉在调理污泥的过程中主要是作为骨架颗粒起作用。

由图2e可知，原污泥泥饼和FeCl3单独调理后的污泥泥饼可压缩性系数分别为1.21和1.08，当投加稻壳粉之后，污泥泥饼的可压缩性系数降低到0.92，这表明稻壳粉和三氯化铁调理后的污泥泥饼具有良好的不可压缩性和可渗透性，有效防止污泥泥饼在脱水过程中保持一定的骨架结构，不容易发生形变，从而提高污泥的脱水性能[20]。此外，由于稻壳粉表面带负电荷（70%稻壳粉表面zeta电位为–25.00 mV），而污泥表面也为负电荷，因此，稻壳粉对污泥不具有絮凝作用，仅作为骨架颗粒改善污泥泥饼的微观结构。

根据图2f可知，稻壳粉含有Al和Ca等元素，但其并未存在于稻壳粉表面（由图2e所示表面元素仅以C、O、Si、K 4种元素为主），而是以化合物形式存在于稻壳粉内部，在稻壳粉表面不能形成带有阳离子的活性点位，这可能是稻壳粉不能与污泥颗粒发生絮凝作用的原因之一。正是由于稻壳粉不具有絮凝作用，在未投加FeCl3时，稻壳粉与污泥互相排斥，无法进入污泥絮体内部，从而导致稻壳粉对污泥的骨架调理作用不明显；当稻壳粉与FeCl3联合投加时，在Fe3+的作用下，稻壳粉与污泥颗粒相互吸引混合，稻壳粉能顺利进入污泥絮体内部，从而促进稻壳粉的骨架支撑作用，这可能是造成稻壳粉必须与三氯化铁联合调理才能更有效地提高污泥脱水性能（2.1节所得结果）的主要原因。

表2 EDS测试的稻壳粉表面元素组成

2.3 稻壳粉调理对污泥滤液浊度和SCOD的影响

由图3可知，原污泥滤液浊度为67.51 NTU；FeCl3（138.09 g/kg）单独调理后的污泥滤液浊度减小至11.89 NTU，但是，由于在滤液中存在一定的铁离子，因此试验过程中此时滤液为淡黄色；当投加稻壳粉后，污泥滤液浊度都远低于原污泥和单价三氯化铁调理后的污泥，当稻壳粉投加量为10%时，滤液浊度（1.23 NTU）达到最低，随着稻壳粉投加量的增加，滤液浊度略有增加，当稻壳粉投加量超过70%时，滤液浊度又急剧增加，这可能是由于稻壳粉过量导致滤液中固体含量增加所致。图3同时表明，未投加稻壳粉时，污泥滤液SCOD为664.87 mg/L，投加稻壳粉后，污泥滤液SCOD急剧下降，当稻壳粉投加量为50%时，污泥滤液SCOD降至最低，为67.32 mg/L，这可能是由于稻壳粉具有一定的吸附作用[21-22]，当稻壳粉投加量大于50%时，污泥滤液SCOD略有增加。当稻壳粉为最佳投加量（70%）时，污泥滤液浊度和SCOD分别为2.91 NTU和79.93 mg/L。由于污水处理厂污泥脱水后产生的滤液均需返回污水处理系统中进行处理，而浊度和SCOD又作为水处理的重要指标，稻壳粉能有效降低污泥滤液的浊度和SCOD，则有利于降低滤液后续处理的难度和成本。

注：FeCl3投加量为138.09 g·kg-1。

3 结 论

1）稻壳粉作为一种调理剂能有效提高污泥的脱水性能。当FeCl3的投加量为138.09 g/kg，稻壳粉的投加量为最佳投加量70%时，与单独投加FeCl3（138.09 g/kg）的污泥相比，污泥比阻降低了59.73%，污泥净产率增加了45.27%，污泥泥饼固体质量分数由13.99%提高到23.97%。

2）微观结构观摩试验证明稻壳粉可以在污泥泥饼内部起到骨架支撑的作用，提高了污泥泥饼的不可压缩性和可渗透性，从而使得污泥中的水分更容易脱除出去。

3）稻壳粉的投加可以降低污泥滤液的浊度和溶解性化学需氧量，与单独投加FeCl3（138.09 g/kg）的污泥相比，滤液浊度从11.89 NTU下降到2.91，溶解性化学需氧量从664.87 mg/L下降到79.93 mg/L，从而降低污泥滤液处理的难度和成本。

[1] Jung D S, Ryou M H, Sung Y J, et al. Recycling rice husks for high-capacity lithium battery anodes[J]. Procceedings of The National Academy of Sciences of The United States of America, 2013, 110(30): 12229－12234.

[2] 刘斌，顾洁，邱盼，等. 稻壳活性炭对水中染料的吸附特性及其回收利用[J]. 环境科学学报，2014，34(9)：2256－2264. Liu Bin, Gu Jie, Qiu Pan, et al. Adsorption characteristics of dye inaqueous solution by activated carbon from rice husks and its recycling[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2014, 34(9): 2256－2264. (in Chinese with English abstract)

[3] Kalderis D, Bethanis S, Paraskeva P, et al. Production of activated carbon from bagasse and rice husk by a single-stage chemical activation method at low retention times[J]. Bioresource Technology, 2008, 99(15): 6809－6816.

[4] 王秋菊，刘峰，常本超，等. 稻壳深施改良苏打碱土理化性质长期效应[J]. 农业工程学报，2018，34(2)：147－152.

Wang Qiuju, Liu Feng, Chang Benchao, et al. Long-term effect of deep application of rice husk improving physical and chemical properties of soda alkaline soil[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(2): 147－152. (in Chinese with English abstract)

[5] Zhang Panyue, Wan Tian, Zhang Guangming. Enhancement of bio-sludge gravitational thickening with weak ultrasound[J]. International Journal of Environmental Science and Technology, 2012, 9(2): 287－296.

[6] 何艳华，蒋志坚，宋联，等. 粉煤灰替代石灰进行污泥深度脱水的中试研究[J]. 环境工程学报，2017，11(4)：2447－2451. He Yanhua, Jiang Zhijian, Song Lian, et al. Pilot-scale study on deep dewatering process of sewage sludge by fly ash and quicklime[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2017, 11(4): 2447－2451. (in Chinese with English abstract)

[7] 姚尚安，孙同华，瞿赞，等. 污泥深度机械脱水的优化研究[J]. 环境科学与技术，2014，37(3)：126－131. Yao Shang’an, Sun Tonghua, Qu Zan, et al. Optimization research of mechanical dewatering of sludge with high pressure[J]. Environmental Science & Technology, 2014, 37(3): 126－131. (in Chinese with English abstract)

[8] 莫群青，邵立明，吕凡，等. 纤维调理对污水厂污泥脱水性能的影响[J]. 四川环境，2015，34(4)：27－31.

Mo Qunqing, Shao Liming, Lv Fan, et al. Effect of fiber conditioning on sewage sludge dewaterability[J]. Sichuan Environment, 2015, 34(4): 27－31. (in Chinese with English abstract)

[9] Qi Ying, Thapa K B, Hoadley A F A. Application of filtration aids for improving sludge dewatering properties: A review[J]. Chemical Engineering Journal, 2011, 171(2): 373－384.

[10] Wu Boran, Su Lianghu, Dai Xiaohu, et al. Development of montmorillonite-supported nano CaO2for enhanced dewatering of waste-activated sludge by synergistic effects of filtration aid and peroxidation[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 3077: 418－426.

[11] Wu Yan, Zhang Panyue, Zeng Guangming, et al. Enhancing sewage sludge dewaterability by a skeleton builder: Biochar produced from sludge cake conditioned with rice husk flour and FeCl3[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2016, 4(10): 5711－5717.

[12] Khalid N, Rahman A, Ahmad S, et al. Adsorption behavior of rice husk for the decontamination of chromium from industrial effluents[J]. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 1999, 240(3): 775－781.

[13] 王晓萌，王鑫，杨明辉，等. 铝、铁、钛3种金属盐基混凝剂调理污泥的性能比较[J]. 环境科学，2018，39(5)：2274－2282. Wang Xiaomeng, Wang Xin, Yang Minghui, et al. Sludge conditioning performance of polyaluminum, polyferric, and titanium xerogel coagulants[J]. Environmental Science, 2018, 39(5): 2274－2282. (in Chinese with English abstract)

[14] Li Yifu, Yuan Xingzhong, Wu Zhibin, et al. Enhancing the sludge dewaterability by electrolysis/ electrocoagulation combined with zero-valent iron activated persulfate process[J]. Chemical Engineering Journal, 2016, 303: 636－645.

[15] 吴炜，安莹，唐建国，等. 聚硅硫酸铁改善活性污泥过滤脱水性能研究[J]. 环境工程，2018，36(5)：68－72. Wu Wei, An Ying, Tang Jianguo, et al. Enhancement of waste activated sludge dewatering performance with polymeric ferric silicate sulfate[J]. Environmental Engineering, 2018, 36(5): 68－72. (in Chinese with English abstract)

[16] 骆丽宁，王丽娟，杨敏，等. 氧化-铁盐絮凝联合对调理改善污泥脱水性能的影响[J]. 环境工程学报，2018，12(2)：630－637. Luo Lining, Wang Lijuan, Yang Min, et al. Combined effects of oxidation and iron coagulation on sludge co-conditioning and dehydration performance[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(2): 630－637. (in Chinese with English abstract)

[17] Rebhun M, Zall J, Galil N. Net sludge solids yield as an expression of filterability for conditioner optimization[J]. Journal (Water Pollution Control Federation), 1989, 61(1): 52－54.

[18] Ning Xunan, Luo Haijian, Liang Xiujuan, et al. Effects of tannery sludge incineration slag pretreatment on sludge dewaterability[J]. Chemical Engineering Journal, 2013, 221: 1－7.

[19] 黄绍松，梁嘉林，张斯玮，等. Fenton氧化联合氧化钙调理对污泥脱水的机理研究[J]. 环境科学学报，2018，38(5)：1906－1919. Huang Shaosong, Liang Jialin, Zhang Siwei, et al. A comprehensive mechanism for deeply dewatering sludge using Fenton's reagent with lime[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2018, 38(5): 1906－1919. (in Chinese with English abstract)

[20] Zhang Hao, Yang Jiakuan, Yu Wenbo, et al. Mechanism of red mud combined with Fenton's reagent in sewage sludge conditioning[J]. Water Research, 2014, 59C: 239－247.

[21] 邓云，陈建国，徐卫东. 稻壳粉吸附铅、镉离子能力研究[J]. 环境科学与技术，2016，39(S2)：146－149. Deng Yun, Chen Jianguo, Xu Weidong. Study on adsorptive performance of plumbum, cadmium ions by rice husk[J]. Environmental Science & Technology, 2016, 39(S2): 146－149. (in Chinese with English abstract)

[22] 万云雷，韩红霞，高梦祥. 稻谷吸附特性及安全水分研究[J]. 食品科技，2015，40(12)：124－127. Wan Yunlei, Han Hongxia, Gao Mengxiang. Moisture adsorption characteristics and safe moisture of rice[J]. Food Science and Technology, 2015, 40(12): 124－127. (in Chinese with English abstract)

Study on dewatering effect of sewage sludge by adding rice husk flour

Wu Yan, Ping Wei※, Wang Xiang, Zhong Yinhai, Wang Maoqing, Liu Xingwang, Liu Yuhuan, Xia Hengrong

(,,404100,)

At present, finding valuable application of rice husk should be targeted for further research, and how to deal with sewage sludge has become an issue that requires urgent attention. In this study, rice husk flour, an agricultural waste material, was used to condition sludge and enhance sludge dewaterability. The effect of rice husk flour dosage on sludge dewaterability was investigated, and the surface element content and main components of rice husk flour and the microstructure of sludge cakes was investigated to analyze conditioning mechanisms. In addition, the effect of adding rice husk flour on turbidity and soluble chemical oxygen demand (SCOD) of sludge filtrate were also investigated, the advantages of adding rice husk flour for future filtrate treatment were evaluated. Results showed that the dewaterability of sludge conditioned with the rice husk flour and FeCl3(138.09 g/kg dry solids, DS) was much superior to the sludge conditioned with rice husk flour, and the optimal dosage of rice husk flour was 70%. With the optimal rice husk dosage, the sludge specific resistance to filtration (SRF) decreased by 59.73%, the net sludge solids yield (Y) increased by 45.27%, and the solid content of sludge cake increased from 13.99% to 23.97%, compared with the sludge conditioned with FeCl3(138.09 g/kg) alone. When the rice husk flour was used to condition sewage sludge combined with FeCl3(138.09 g/kg), the large cracks were found in the sludge cake easily by an environmental scanning electron microscope (ESEM) and the coefficient of compressibility of sludge cake was decreased to 0.92 (the coefficient of compressibility of raw sludge cake and sludge cake conditioned with FeCl3alone were 1.21 and 1.08, respectively). So the sludge cake became more incompressible and permeable and the sludge moisture could easily pass through. Therefore, the rice husk flour was proved to play a supportive role as a skeleton builder in the sludge cake for sludge conditioning and dewatering. Surface element contents and zeta potential of rice husk flour tested by an energy-dispersive spectrometry (EDS) and Zetasizer Nano analyzer showed that the stability of sludge colloidal system was not destroyed by charge neutralization, and the sludge particles could not congregate with each other under the treatment with rice husk flour alone, it might be the main reason why adding rice husk flour and FeCl3was superior to adding rice husk flour alone for sludge conditioning and dewatering. Moreover, adding rice husk flour could reduce turbidity and SCOD of filtrate (the turbidity decreased from 11.89 NTU to 2.91 NTU and SCOD decreased from 664.87 to 79.93 mg/L, respectively) because the rice husk flour addition might adsorb the pollutants in sludge supernatant. As important indices of water quality, the reduction of turbidity and SCOD was benefited to further filtrate treatment because of the possible significant reduction of difficulty and cost, that is to say that adding rice husk flour as a conditioner aid can also improve the quality of filtrate for further filtrate treatment. Therefore, using rice husk flour to condition sludge is economically feasible and promising.

sludge; wastes; dewaterability;rice husk flour; incompressibility; filtrate turbidity; soluble chemical oxygen demand

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.02.029

X712

A

1002-6819(2019)-02-0229-06

2018-08-10

2018-12-02

国家自然科学基金资助项目（31670467，51808089）；重庆三峡学院人才引进科研启动项目（17RC09）；重庆三峡学院校级青年项目（17QN03）

吴 彦，讲师，博士，主要从事农业废物处理与资源化、污泥处理与处置方面的研究。Email：wuyan19850827@hotmail.com

平 巍，讲师，主要从事农业废物处理与资源化、污泥处理与处置方面的研究。Email：1510069 @qq.com

吴 彦，平 巍，王 翔，钟银海，王茂清，刘兴旺，刘雨欢，夏恒蓉. 稻壳粉添加剂提高污泥的脱水效果研究[J]. 农业工程学报，2019，35(2)：229－234. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.02.029 http://www.tcsae.org

Wu Yan, Ping Wei, Wang Xiang, Zhong Yinhai, Wang Maoqing, Liu Xingwang, Liu Yuhuan, Xia Hengrong. Study on dewatering effect of sewage sludge by adding rice husk flour[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(2): 229－234. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.02.029 http://www.tcsae.org