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周 永 信 ,农 斌 ,陆 立 海 ,潘 振 ,罗 剑 云 ,罗 春 凤 ,广西博世科环保科技股份有限公司,广西 南宁 530000, 【摘 要】 对某地区污水厂脱水污泥处理工程规模为处理脱水污泥 20 吨/日,污泥含水率为 80%。采用塔式高温好氧堆肥发 酵工艺,再经过二次腐熟,可使污泥达到减量化、稳定化和无害化。运行过程中对温度、有机质、含水率、无机营养成分和发芽指数等 参数进行监测,结果表明,该工艺堆肥物料温度快速升至 55?以上,并且可以持续 5 天以上,有机质含量可达到 40%,最终物料含水率 小于 40%,最终堆肥成为有机营养土。 【关键词】 脱水污泥,好氧堆肥,有机营养土 【中图分类号】 X731 【文献识别码】 A 【文章编号】2095-351,8201,408-96-02 生物热汇集至发酵塔顶部,使塔顶部物料温度升至超温区 1 工程概况 ,65~75 ?,,致病微生物和植物种子在巴氏消毒条件下灭活,嗜 某地区污泥堆肥处理项目主要处理该地区污水处理厂脱水 热菌与真菌孢子处于休眠状态。通过控制通风量使塔体中段部 污泥。该污泥处理项目建设规模为处理脱水污泥 20 吨/日,以含 分物料保持在高温区,50~65 ?,,使嗜热好氧微生物处于高效 水率 80%计,。采用塔式高温好氧堆肥发酵工艺,使污泥达到减 区,大量有机物被分解为 HO、NH、CO和热量。随着有机物消 232 量化、稳定化和无害化,最终堆肥成为有机营养土。 耗,微生物主要依靠分解纤维素等难降解有机物,新陈代谢减 缓,物料温度逐渐降低至 40 ? 。物料通过齿辊卸料机卸料,然 2 工艺流程 后送至腐熟堆场。 该污泥好氧堆肥项目采用 DACS 塔式动态好氧发酵技术, 采用分层通风方式,针对塔内不同高度的堆肥情况分别供 通过高温好氧发酵制备有机营养土,可进一步加工为有机-无机 氧,保障氧气供应加快堆肥腐熟的同时,减少因通风导致的热量 复 合 肥 。 DACS 动 态 好 氧 堆 肥 仓 式 反 应 器,Dynamic Aerobic 散失,延长高温发酵阶段。 Composting Silo,是该项目的核心设备,通过智能鼓风控制系统 2.3 腐熟发酵 高效地实现污泥脱水、高温灭菌和动态控制。堆肥基质由堆肥 污泥在 DACS 完成快速腐熟后含水率从 55%- 60% 下降至 仓顶部进料口,物料从塔顶向底部轴向运动,腐熟物料最终输送 40%左右,无显著不良气味,可以进入二次发酵即腐熟阶段。为 至腐熟堆场。该仓式好氧堆肥设备模块结构紧凑、占地面积小、 期 7-10 天的二次发酵,配合适当翻堆可以加快腐熟及水分挥发 操作简单、封闭运行,最大限度地降低现场管理人员的劳动强度 速度,堆肥最终含水率可以下降至 35%左右。 和控制难度。具体工艺流程图如图 1 所示。 2.4 尾气控制 脱水污泥 返混料 调理剂 生物滤池是一种去除低浓度臭气及 VOCs 的有效途径。与 物理和化学除臭法相比,其具有廉价、环境友好等优点。陆日明 物料混合 等人研究生物滤池对堆肥臭气中 VOCs 的总去除率为 98.38%, [1]去除效果良好,生物滤池是去除低浓度 NH、HS 及 VOCs 的有 32DACS-1 DACS-2 DACS-3 [2]效方法。 尾气抽风机 堆肥塔全过程封闭进行堆肥,能够有效控制臭气排放。臭 腐熟堆场 气通过集中收集,采用生物滤池处理。 生物除臭滤池 包装车间 达标排放 3 运行效果 物料进入 DACS 塔内进行一次发酵,塔内强制通风供氧,发 图 1 好氧堆肥工艺流程图 酵时间 7 天左右,塔内出料到腐熟仓内进行二次腐熟发酵,二次 2.1 基质调理 铲车分批将污泥与调理剂、返混料在混料仓中混合,调节物 发酵时间大约 10 天。工程经过 4 个多月的运营,堆肥产品各项 料平均含水率至 55-60%,碳氮比为 25-30,混合好的物料输送至 指标均达到要求。 3.1 运行过程温度变化情况 发酵塔内发酵。 2.2 发酵过程 测定塔体不同高度的温度,根据塔体不同高度计算物料在 发酵在 DACS 塔内进行,物料从塔顶进料,塔底出料。发酵塔 塔内时间,推算物料进料时间随温度变化关系,如图 2 所示。 内物料发酵温度由上至下分三个温区,高温区、高温区和降温区。 【第一作者】周永信,1981-,,男,甘肃兰州人,工程师,硕士研究生,研究方向,污废水处理及固废资源化利用技术。 96 1/2页  TN 呈下降趋势,二次发酵阶段微生物活动减弱,污泥含水率进 一步降低,氮的浓缩大于消耗使 TN 含量有所增加。整个堆肥过 程中 TP 从 4.03%升至 5.12%,TK 从 3.03%升至 3.82%。 堆肥过程中基本无 P、K 消耗,也没有滤液渗出,且物料含水 率和容重均呈下降趋势,这对 P、K 相当于浓缩作用,故 TP、TK 呈 上升趋势。 3.4 种子发芽指数的变化情况  图 2 堆肥过程中温度变化情况 从图 2 可知,堆体温度上升很快,经过一天时间就达到 50 ? 以上,第二天温度达到最高 68 ? ,堆体温度维持 55 ? 以上高温 期 5 天。 第八天发酵塔卸料至腐熟仓过程散热导致温度急剧下降。 腐熟仓的物料经过二次腐熟发酵,温度最高可达 50 ? ,最后逐 图 5 堆肥过程中发芽指数变化情况 渐稳定。 3.2 有机质和含水率的变化情况 发芽指数是通过测试堆肥浸出液的生物毒性来评价污泥堆  [3][4]肥的腐熟程度。Zucconi等认为种子发芽指数大于 50%时,堆 肥被认为已达腐熟。未腐熟的堆肥含有植物毒性物质,对植物 的生长产水抑制作用。 由图 5 可知,第六天发芽指数已大于 80%,经过二次腐熟堆 肥后达到 126%,说明堆肥已完全腐熟。在升温期的堆肥呈现出 较强的生物毒性,这是由于堆肥高温期生成高浓度的氨、小分子 [5]有机酸及醛类等不完全降解产物,之后生物毒性慢慢减弱,发 芽指数稳步上升, 4 运行经济指标 图 3 堆肥过程中有机质和含水率的变化情况 总装机容量约为 204kW,每天用电量约为 300kW? h,折合吨 由图 3 可知,DACS 发酵塔内物料有机质含量从 56.3%降至 耗电量为 15kW? h,当地电费 0.8 元,/ kW? h,,则处理一吨污泥电 47.1% ,降 幅 9.2% ,二 次 发 酵 物 料 有 机 质 含 量 从 47.1% 降 至 费为 12 元。每吨污泥调理剂费用为 101 元,人工费 12 元/吨,燃 41.4% ,降 幅 5.7% 。DACS 发酵 塔 内 物 料 含 水 率 从 62.5% 降至 油费 10/吨,故吨污泥处理费为 135 元。 42%,降幅 20.5%,二次发酵物料含水率从 42%降至 35.3%,降幅 6.7%。第四天高温阶段有机物分解产生水大于挥发水导致含水 5 结语 率出现上升。 某地区市政污泥采用高温好氧堆肥工艺,实际运行情况良 3.3 无机营养成分的变化情况 好。堆肥温度达到 55 ? 以上并持续 5d,能够有效杀死病原菌,  发芽指数达到 80%以上,各类污染物含量均低于《农用污泥中污 染物控制指标》,GB 4284-84,中的最高容许值,符合农用标准。 它的建设与运营对以后类似项目的建设具有借鉴的意义。 参考文献 [1]陆日明,王德汉,项钱彬,等.生物滤池填料及工艺参数去除鸡粪堆肥臭 气效果研究[J].农业工程学报,2008,(1). [2]郭瑞,郑国砥,陈同斌等生物滤 池去除臭气及 VOCs 的研究进展[J].中 国给排水,2012,(23). [3]张继荣, 陈玲,何培淞.城市污泥堆制腐熟度的评价方法比较[J].四川环 境,2003,(6). [4] Zucconi F, Forte M, MonacA, et al.Evaluating toxicity of immature 图 4 堆肥过程中无机营养变化情况 compost [J].Biocycle,1981,(22). [5]张亚宁.堆肥腐熟度快速测定指标和由图 4 可知,DACS 发酵塔内物料 TN 从 1.70%降至 1.46%, 方法的建立[D].中国农业大学, 二次发酵物料 TN 从 1.46%升至 1.50%。主发酵阶段由于有机氮 2004. 分解产生 NH挥发以及微生物生长消耗氮造成氮素损失导致 3 |
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