城鎮(zhèn)污泥主要是各種微生物的集合體，微生物的細(xì)胞壁是由肽聚糖組成的，肽將多糖 鏈架橋結(jié)合而形成牢固的三維結(jié)構(gòu)。在高溫下這種肽鍵結(jié)合體因熱振動(dòng)而不穩(wěn)定，而反應(yīng) 性活潑的熱水分子進(jìn)攻多糖鏈中的糖苷鍵及氨基酸中的肽鍵，并發(fā)生水解反應(yīng)生成單糖、 氨基酸或它們的低聚物。濃縮、消化、脫水、堆肥工藝旨在降低城鎮(zhèn)污泥的含水率，改善 城鎮(zhèn)污泥形狀，但不能做到徹底無(wú)害化。填埋通常作為過(guò)渡性措施，隨著環(huán)境保護(hù)要求的 日益嚴(yán)格，該方法受到了嚴(yán)重限制。土地利用是比較理想的資源化方式，但受泥質(zhì)影響較 大。焚燒法處理徹底，但會(huì)產(chǎn)生二嘿英、S0_ NOi以及飛灰等有害物質(zhì)，且設(shè)備投資和 運(yùn)行成本較髙。而研究表明利用亞/超臨界水氧化技術(shù)處理城鎮(zhèn)污泥能夠避免上述問(wèn)題• 取得滿意的處理效杲。

村上等人在320°C、1211MPa的亞臨界水氧化條件下，將難分解的剩余活性污泥轉(zhuǎn)ft 為易分解物后，返回曝氣槽進(jìn)行生物降解，亞臨界水氧化反應(yīng)時(shí)的污泥可溶化率達(dá)98R. 可使剩余污泥大幅度減少甚至完全消除，出水水質(zhì)指標(biāo)（生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有 機(jī)碳）含量也沒有額外增加。在該亞臨界條件下污泥的分解反應(yīng)以水解反應(yīng)為主，不生成 有害副產(chǎn)物。即使污泥中存在二噁英，也會(huì)因脫氯而被無(wú)害化。目前，美國(guó)有三大公司 (Modell Develiment Corp.、Eco-Waste Technologies 和 Modarlnc.)已經(jīng)建立 了處理 130〜230L/h污泥的超臨界水氧化試驗(yàn)裝置。

日本九州大學(xué)還研究了在亞臨界條件下從污泥中回收石油化工產(chǎn)品的方法。首先在價(jià) 廉且易于被磁選回收的鐵催化劑作用下于250°C反應(yīng)生成丙酮、丁酮，再用沸石作催化韌 生成苯、甲苯和二甲苯等石油化工產(chǎn)品。在整個(gè)過(guò)程中不排放co₂，并使污泥量大大 減少。

總結(jié)亞/超臨界水氧化技術(shù)處理城鎮(zhèn)污泥具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

{C}1)   較高的反應(yīng)溫度很容易殺死城鎮(zhèn)污泥中的病原體。有機(jī)物、氧化劑完全溶于亞/趫 臨界水中形成均相，克服了相間的傳質(zhì)阻力，大大提高了有機(jī)物的氧化速率。該技術(shù)能在 數(shù)秒內(nèi)將城鎮(zhèn)污泥中的有機(jī)物氧化成C0₂、、和：^0，將雜環(huán)原子轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)鹽。由于 無(wú)機(jī)鹽在超臨界水中的溶解度特別低，因此可以很容易地將其從中分離出來(lái)，排放到體系 外的只是co₂和處理干凈的水，產(chǎn)物清潔，無(wú)需后續(xù)處理。

{C}2)   亞/超臨界水氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，只要城鎮(zhèn)污泥有機(jī)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)3%，僅需 輸入系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)所需的能量，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中可依靠自身反應(yīng)放出的熱量來(lái)維持。多余熱 量可以用來(lái)產(chǎn)生熱水、蒸汽，用于制冷或發(fā)電。

{C}3)   亞/超臨界水氧化反應(yīng)的設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用均較低。由于反應(yīng)速率極快，因此可 以采用較小的反應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的城鎮(zhèn)污泥處理量，設(shè)備投資低，封閉性好。