基于文献计量的污泥干化研究现状分析
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作者:原志敏
摘 要：该文以中国知网为数据来源，利用文献计量学方法，系统分析污泥干化领域研究论文的年发文数量变化趋势、主要发文作者、主要来源期刊、高被引论文、关键词等。统计分析结果表明：该领域研究论文数量总体上呈先上升后下降趋势;浙江大学、南昌航空大学、大连民族大学的老师发表论文数量较多;高被引论文多为综述性论文，侧重于归纳总结国内外污泥干化技术和设备研究进展。关键词分析表明污泥干化领域研究涉及污泥干化、脱水、消化等处理方法;污泥焚烧、制水泥、制肥料等污泥资源化处置方法;重金属、二噁英等二次污染防控等。
关键词：文献计量 污泥干化 污泥处理处置 资源化利用
污水处理厂处理市政污水过程中会产生大量的市政污泥。预计到2020年，我国市政污泥产生量将达到
6000万～9000万t[1]。市政污泥中重金属、病原菌等有毒有害物质极易对地下水及土壤等造成二次污染[2]。
国家高度重视市政污泥的治理工作，并于2015年印发《水污染防治行动计划》，其中明确提出：污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置。污泥处理处置方式对污泥含水率有较高要求，其中污泥用于填埋或混合填埋时，其含水率需至少达到60%以下;用于垃圾填埋覆盖土时，需将含水率降低至45%;用作制砖等建筑材料时，需将含水率降至40%以下[3]。通常，污水处理厂脱水污泥的含水率为75%～80%[4]，高含水率制约了污泥的进一步处理处置。
污泥干化可通过外源加热的方式将污泥中的水分蒸发出来[5]，从而降低污泥含水率。目前，国内外研究人员已针对污泥干化技术开展了大量研究工作，并形成了众多成熟的工艺，如传统热干化法、太阳能干化法、微波干化法等。该文以中国知网为数据来源，通过文献计量学方法，统计分析污泥干化研究论文，以期了解该领域的现状、热点及发展趋势，为后续的研究及技术开发提供参考。
1 研究方法
檢索方法：该文以中国知网（www.cnki.net）为数据来源，以检索式“SU=‘污泥’*（‘干化’+‘干燥’）ORAB=‘污泥’*（‘干化’+‘干燥’）”进行精确检索，检索时间为2019年8月30日。通过检索，共获取文献3355篇，其中报纸文献24篇，其余为会议、期刊和学位论文。文献信息统计依靠Noteexpress软件和Excel软件完成。
2 结果与讨论
2.1 发文数量及年度变化趋势
发文数量可在一定意义上反映该领域的发展速度和发展程度[6]。检索结果显示，研究污泥干化的论文总数为3331篇，其中期刊论文2372篇，学位论文762篇，会议论文197篇。期刊、学位与会议论文的年度发文数量变化趋势如图1所示。
污泥干化领域期刊论文最早发表于1974年。而在1975—1995年间，期刊论文发表数量较少（年发文数量低于10篇），说明该领域还未引起足够的关注。1997年后，期刊论文发文数量稳步上升，并于2005年后进入快速发展阶段。2004年，清华大学环境系和中国水网以“污泥处理处置技术路线”为主题联合主办了第一届水业高级技术沙龙，并发布了“污泥处理处置的认识误区与控制对策”绿皮书[7]，在一定程度上推动了污泥处理处置领域研究的发展。2014年，期刊论文发表数量达到峰值（211篇）。但是在2016年后，期刊论文发文数量呈现降低趋势。
污泥干化领域学位论文和会议论文最早发表于2001年，之后学位论文和会议论文的发文量呈波动式上升趋势。学位论文发文数量在2015年达到峰值（98篇），会议论文发文数量在2012年达到峰值（30篇）。峰值之后，学位论文和会议论文发文数量明显下降。
总体而言，研究污泥干化的论文数量呈先上升后下降趋势。某一领域论文发表数量的年度变化趋势在一定程度上可揭示该领域研究热度的增减情况[8]，污泥干化领域的研究热度与2014—2016年相比有所降低。
2.2 主要发文作者分析
（1）期刊论文作者分析。
发表期刊论文数量前5的作者（共6名）均为来自高校的研究人员，其中浙江大学研究人员4名，分别是王飞老师（22篇）、严建华老师（20篇）、翁焕新老师（17篇）和池涌老师（15篇）。大连民族大学崔玉波老师和南昌航空大学张绪坤老师也发表有较多数量的期刊论文，分别为17篇和15篇。
（2）学位论文指导老师分析。
762篇学位论文共计由677名导师指导完成。其中，指导学位论文数量前5的老师分别是张绪坤老师（14篇）、翁焕新老师（13篇）、严建华老师（12篇）、王飞老师（12篇）、李爱民老师（大连理工大学，11篇）。
（3）会议论文作者分析。
197篇会议论文的作者共计255名，其中俞锐（杭州市城市建设科学研究所）发表4篇，胡芝娟（天津水泥工业设计研究院有限公司）发表3篇，另有16名作者发表会议论文2篇。
2.3 论文来源期刊分析
论文来源期刊分析有助于研究人员准确把握该领域的核心期刊，为其资料收集和论文撰写提供参考[9]。2372篇期刊论文共计来源于670种期刊，其中刊载论文数量前5的期刊分别是《中国给水排水》（163篇）、《给水排水》（90篇）、《环境工程学报》（78篇）、《环境工程》（50篇）和《广东化工》（41篇）。《中国给水排水》和《给水排水》是我国水行业的权威期刊;《环境工程学报》和《环境工程》是我国环境工程领域权威期刊;《广东化工》是综合性化工期刊。
2.4 高被引论文分析
高被引文献在一定程度上代表着特定领域的研究水平以及相应机构与作者的科研能力[8]。被引数最高的5篇论文的详细信息如表1所示。5篇论文均为综述性期刊论文。其中，被引数最高的《国内外污泥热干燥工艺的应用进展及技术要点》介绍了国内外污泥干化设备的研究进展、常用工艺类型及其工作原理，分析了各种工艺设备的优、缺点及技术难点，归纳总结了污泥干燥设备选型和开发过程中的关键技术点。 《城市污泥干燥研究进展》简述了城市污泥的干燥特性，并对比分析了各种干燥方法的优缺点。《几种国外城市污水处理厂污泥干化技术及设备介绍》阐述了欧、美等发达国家的污泥干化设备的工作原理、工艺流程及各种干化设备的特点。《污泥处理与资源化利用方案选择》概述了几种主要的污泥处理和利用方案，并简述了污泥利用方案选择时需考虑的因素。《国外污泥干化技术进展》则基于实际考察，并结合污泥干化的技术要点简要介绍了国外干化技术和设备的进展。
2.5 关键词分析
关键词由论文作者提供或期刊编辑补充，用于表述论文的核心内容。对论文关键词进行分析，有助于寻找该领域内研究重点和趋势。3331篇论文共有关键词6367个，出现次数为16101次。除“污泥”“污泥干化”“污泥处置”等无实质意义的关键词外，其他关键词可基本反映研究热点。
某一个关键词通常还有其他类似表述，如和“焚烧”相关的关键词还有污泥焚烧、燃烧、混烧、焚烧发电、干化混烧等。因此，该文将类似关键词统一计数，并归类分析。
（1）污泥处理方法。
污泥干化需要利用热能将污泥中的水分蒸发[10]，主要有热干化、生物干化、太阳能干化等方式。不同污泥干化方式以关键词出现的次数为：“热干化”166次，“生物干化”110次，“太阳能干化”68次，“微波干化”20次。
污泥处理方式还包括脱水、消化、堆肥、热解、水解等。不同污泥处理方式以关键词出现的次数为：“脱水”436次，“消化”131次，“堆肥”102次，“热解”146次，“水解”34次。
（2）污泥处置方法。
我国对固体废物的处理处置采用减量化、资源化和无害化原则。其中，资源化可有效回收固体废物中可利用成分，促进循环经济发展。“资源化”以关键词出现的次數为214次。
目前，我国污泥资源化利用的方式包括焚烧发电、制水泥、制作肥料、沼气利用等[11]。其中，污泥焚烧包括污泥单独焚烧、燃煤电厂或垃圾焚烧发电厂掺烧等。“焚烧”以关键词出现的次数为520次。“水泥”以关键词出现的次数为120次，“肥料”以关键词出现的次数为22次;“沼气”以关键词出现的次数为18次。
（3）二次污染防控
“重金属”出现135次，说明研究人员对污泥中重金属污染问题已有关注。在污水处理过程中，70%～90%的重金属元素通过吸附或沉淀作用转移到污泥中[12]。污泥中的重金属不可降解，污泥后续处置可能导致重金属在食物链中富集，并最终危害人体健康。“二噁英”出现22次。污泥中含氯有机物含量较高，可通过高温分解或不完全燃烧产生二噁英[13]。因此，在污泥干化及后续处理处置过程中，需密切关注重金属、二噁英等污染防控。
3 结语
该文基于知网检索结果，利用文献计量学方法，统计分析污泥干化领域研究论文。总体上，污泥干化领域研究论文数量呈先上升后下降趋势;浙江大学、南昌航空大学、大连民族大学的老师在该研究领域发表论文数量较多;刊载论文数量前5的期刊分别是《中国给水排水》《给水排水》《环境工程学报》《环境工程》《广东化工》;高被引论文多为综述性论文，并侧重于归纳总结国内外污泥干化技术和设备研究进展。关键词分析表明污泥干化领域研究涉及污泥干化、脱水、消化等处理方法，污泥焚烧、制水泥、制肥料等污泥资源化处置方法，重金属、二噁英等二次污染防控等。
参考文献
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