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为解决传统污泥脱水方法成本高、能耗大等问题，研究人员开展污泥处理芦苇床（STRB）在干旱炎热气候下性能研究。发现 STRB 污泥体积减少超 98%，总固体（TS）超 60%，金属符合农用标准，证实其可行性与高效性。
在污水处理领域，污泥管理一直是个棘手难题。传统机械脱水方法如带式压滤机、离心机等，虽被广泛应用，却存在投资高、运维成本大、能耗高、依赖化学药剂和专业人员，且脱水效果有限等诸多弊端。在干旱炎热地区，简单干燥床虽有应用，但如何更高效环保地处理污泥仍是挑战。基于此，探索可持续的自然基解决方案（NBS）成为关键。污泥处理芦苇床（Sludge Treatment Reed Beds, STRB）作为人工湿地（Constructed Wetlands, CWs）技术的一种，利用芦苇植被和微生物群落的自然过程处理污泥，具有低能耗、零化学药剂、成本效益高的优势，然而其在干旱炎热气候下的应用研究却十分匮乏，多数研究集中在温带或寒冷地区。极端高温、强太阳辐射和长期干旱的环境，可能对芦苇生存和系统性能构成威胁，且小规模试点研究可能受 “绿洲效应” 影响，亟需更大规模验证。
为填补这一研究空白，苏丹卡布斯大学（Sultan Qaboos University）的研究人员开展了相关研究，旨在评估 STRB 中宇宙在干旱炎热气候下对剩余活性污泥（Surplus Activated Sludge, SAS）的脱水和矿化性能，验证优化设计参数的适用性，并与前期试点结果对比。该研究成果发表在《Ecological Engineering》，为干旱炎热地区污泥可持续管理提供了重要参考。
研究主要采用中宇宙实验装置，在阿曼马斯喀特的苏丹卡布斯大学农业实验站开展。基于前期小规模试点研究（Al-Rashdi et al., 2024），构建了两个相同的中宇宙系统：一个未种植的污泥干燥床（Sludge Drying Bed, SDB）和一个 STRB，污泥负荷率均为 100 kg TS/m2/year，监测超一年后进行一个月的静止期。研究对污泥的 pH、电导率（EC）、总固体（Total Solids, TS）、挥发性固体（Volatile Solids, VS）、氮磷等指标进行了分析。
实验 setup
研究在阿曼马斯喀特的苏丹卡布斯大学农业实验站（坐标 23°35′49.7“N，58°09’48.7”E）进行，中宇宙设计基于前期试点研究结果，通过对比种植芦苇的 STRB 和未种植的 SDB，评估污泥处理性能。
Surplus activated sludge characterization
剩余活性污泥的 pH 范围为 6.3–7.6，最高电导率 3.75 mS/cm，平均 TS 为 1.48%，VS 为 72%，氮磷为主要营养物质，总磷（TP）最高达 39.4 mg TP/g TS。
结果
- 脱水性能：STRB 的污泥体积减少超 98%，总固体含量超 60%，显著优于未种植的 SDB，表明芦苇的存在增强了脱水能力。
- 矿化性能：挥发性固体从污泥中的 73% 降至 55% 以下，显示 STRB 促进了有机物的逐步矿化。
- 金属含量：残留污泥中的金属含量符合国家和国际农业回用标准，表明 STRB 处理后的污泥具有农用安全性。
结论
本研究证实了 STRB 在干旱炎热气候下通过脱水、干燥和矿化减少污泥体积的成功设计与运行。中宇宙 STRB 在 100 kg TS/m2/year 的污泥负荷率下表现与前期试点实验相当，验证了技术的可扩展性。总体而言，STRB 在有机物和养分去除方面优于未种植的 SDB，同时确保了金属安全，为干旱炎热环境中污泥的可持续管理提供了高效可行的自然基技术，对实际应用和未来推广具有重要价值。
该研究首次在干旱炎热气候下进行中宇宙规模的 STRB 研究，填补了该技术在极端气候条件下应用的研究空白，证实了 STRB 在恶劣环境中的适应性和高效性。其结果为污水处理厂在干旱炎热地区采用 STRB 技术提供了科学依据，有助于推动可持续污泥管理方案的广泛应用，减少传统方法的环境负担和经济成本，对全球特别是干旱地区的水资源与环境管理具有重要意义。
