制革工业是我国传统优势产业,在我国经济中占有重要地位,为人们提供着生活所需的各种皮革制品。但皮革生产过程中也产生了大量铬含量高(1～4%)的制革污泥,由于缺乏行之有效的处理措施,在制革厂周围的农田上进行非法堆放成为普遍现象,如何对历史遗留的制革污泥进行安全处置已成为我国制革区的一个重要环境问题。制革污泥中含有大量的有机质、氮和磷等植物生长所需的营养物质,将其资源化利用越来越备受关注。本文以长期露天堆放的制革污泥为研究对象,通过富集、驯化本地制革污水处理厂污泥中的嗜酸硫氧化细菌作为淋滤菌种;在一定的实验条件下接种淋滤细菌,探讨了预先复氧对堆场制革污泥生物淋滤影响,不同影响因素下进行堆场制革污泥生物淋滤污泥中重金属的去除作用,淋滤过程中体系p H对污泥脱水性能的影响;分析了生物淋滤前后污泥的性质,及对其资源化潜力进行了评估;最后为堆场制革污泥的生物脱除及其资源化利用的改进提出了一些建议。主要研究结果如下:(1)堆场制革污泥中有机质、总氮等营养物质含量高,分别为30.21%、37g/kg,具有较高的农用价值,但污泥中的Cr、Cd、Zn含量分别为22400、35.8、3010 mg/kg,均超过了GB 4284-2018《农用污泥控制标准》,特别是重金属Cr大约是重金属控制标准的22.4倍,是堆场制革污泥农用的主要限制因素。(2)添加以硫磺粉为主要成分的天然矿物活化剂(微生物活化剂)成功富集了制革污水处理厂污泥中的嗜酸硫氧化细菌,预先降低污泥的初始p H值可提前完成富集过程。土著嗜酸硫氧化细菌经堆场制革污泥驯化后加快了生物淋滤进程,提高了污泥中重金属Cr的去除率。制革污泥微生物专用天然矿物活化剂的利用,对特殊高重金属制革污泥中有毒有害物质的生物脱出提供了重要的条件保障。(3)试验表明,堆场制革污泥的初始p H值为5、含固率为5%、以复配天然矿物活化剂为主要复配物的天然矿物活化剂的投加量为9 g/L时生物淋滤效果较好。(4)试验发现,预先对制革污泥进行1 d的复氧处理可显著改善污泥环境,可明显加快(至少8 d)制革污泥的重金属生物淋滤(脱出)进程,显著提高制革污泥中典型重金属Cr及其它重金属的脱除率,复氧处理后制革污泥的Cr的去除率达到95%以上,为制革污泥的无害化及资源化提供了创新性的理论支撑及技术保障。另外,预先复氧处理可大幅度降低污泥毛细水吸水时间(CST),显著改善污泥的脱水性能,但当淋滤体系p H值<2.1时会造成污泥CST的上升而使脱水性能恶化,因此,工艺参数中,需在确保重金属溶出率的情况下,污泥生物淋滤过程p H值不能低于1.67。(5)为使制革污泥无害化,创新地采用添加天然矿物活化剂进行的制革污泥生物淋滤工艺处理后,可极大地降低制革污泥中Cr、Cu、Cd、Pb、Zn的含量,经该工艺脱毒(脱除重金属)淋滤结束后Cr、Cu、Cd、Pb、Zn去除率均达到88%以上,去除率分别为96.36%、88.49%、99.24%、93.73%、99.71%,含量分别为814、4.43、0.27、16.8、8.85 mg/kg,均满足GB 4284-2018《农用污泥控制标准》B级污泥的要求,生物淋滤后的污泥可用于园地、牧草地等不种值食用农作物的农业用地。尤其是经该工艺进行生物淋滤结束后,污泥中有机质、总氮等含量丰富,总氮的剩余量为27.9 g/kg,其含量远高于沃肥的要求而具有较高的土地利用价值,因此,使用复配天然矿物活化剂进行生物淋滤去除堆场制革污泥中重金属进行再利用的方法值得深入研究和推广利用。