好氧動態(tài)堆肥裝置處理城市污水廠剩余污泥
1、引言
隨著我國社會經濟和城市化的發(fā)展，城市污水處理廠的規(guī)模不斷擴大，處理程度不斷提高。到1998年為止，全國已建成和在建的城市污水處理廠已近200座，污水處理能力約為1000余萬m3/d。與蓬勃發(fā)展的污水處理相比，污泥處理和處置技術在我國還剛剛起步，隨著新建污水處理廠的陸續(xù)投產，污泥產量將會有大幅度的增加，所以對污泥的處理和處置必須予以充分的重視。
城市污泥的利用和最終處置方法主要有焚燒、填埋、堆肥和投海等。焚燒法的技術和設備復雜、耗能大、費用較高，并且有大氣污染問題；填埋法受到場地條件及環(huán)境的限制，在污泥運輸距離的合理范圍內已很難找到合適的地點；投海會污染海洋，對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已造成威脅，國際公約已明令禁止；堆肥處理不但可以達到穩(wěn)定污泥的目的，同時制成肥料農業(yè)利用具有經濟、簡便、可資源化等優(yōu)點，引起各國的重視，并進行大量的研究。
北京市密云污水處理廠處理能力為1.5萬立方米/天，日產污泥5～6噸（含水率80％）。在我們研究的基礎上，建成了國內第一條完整的生產性規(guī)模（年產復混肥5000噸）的污泥制肥生產線，生產線由污泥預處理、好氧動態(tài)堆肥裝置和復混肥生產裝置構成。生產線已連續(xù)運行兩年，生產的有機復混肥銷售情況良好。復混肥生產已有成熟的技術，我們著重研究污泥的穩(wěn)定化和無害化處置工藝。
城市污泥的利用和最終處置方法主要有焚燒、填埋、堆肥和投海等。焚燒法的技術和設備復雜、耗能大、費用較高，并且有大氣污染問題；填埋法受到場地條件及環(huán)境的限制，在污泥運輸距離的合理范圍內已很難找到合適的地點；投海會污染海洋，對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已造成威脅，國際公約已明令禁止；堆肥處理不但可以達到穩(wěn)定污泥的目的，同時制成肥料農業(yè)利用具有經濟、簡便、可資源化等優(yōu)點，引起各國的重視，并進行大量的研究。
北京市密云污水處理廠處理能力為1.5萬立方米/天，日產污泥5～6噸（含水率80％）。在我們研究的基礎上，建成了國內第一條完整的生產性規(guī)模（年產復混肥5000噸）的污泥制肥生產線，生產線由污泥預處理、好氧動態(tài)堆肥裝置和復混肥生產裝置構成。生產線已連續(xù)運行兩年，生產的有機復混肥銷售情況良好。復混肥生產已有成熟的技術，我們著重研究污泥的穩(wěn)定化和無害化處置工藝。
2、密云污水處理廠污泥處理和利用工藝
污水處理廠的初次污泥和二次污泥經濃縮后，一般采用帶式壓濾機脫水，泥餅含水率為75～85％。這樣的污泥由于含水率高、粘性大、無結構強度。直接進行堆肥氧氣難以通入，易產生厭氧狀態(tài)。對于中小規(guī)模的污水處理廠，由于剩余污泥量不太大，若廠區(qū)又有足夠的場地，氣候適宜，則選擇自然晾曬是最理想的途徑。本實驗在密云污水處理廠，采用了自然晾曬作為污泥堆肥的污泥含水率預調整手段。經過堆肥處理的污泥成為性狀良好的腐植顆粒。然后可以按照不同農肥標準添加一定比例的氮、磷、鉀等化學原料，通過粉碎、攪拌后進入造粒裝置，成型后經干燥、篩分成為成品包裝后入庫或出售。污泥處理和處置工藝流程如圖1。
污泥堆肥工藝分為好氧發(fā)酵與厭氧發(fā)酵兩種工藝過程。厭氧發(fā)酵工藝由于產生甲烷、硫化氫、二氧化碳等代謝產物會引起惡臭。由于有機物分解緩慢，發(fā)酵周期長達4～6個月，致使占地面積過大。另外蚊蠅孳生，污水淌流，產生嚴重的二次污染，不適合于大規(guī)模工業(yè)化污泥處置。現代工藝大多采用好氧堆肥，它具有有機物分解率高，堆肥周期短，氣味較小。但傳統(tǒng)好氧堆肥的停留時間長一般10－15天，存在占地面積過大，人工翻堆勞動笨重的問題。工廠化機械堆肥是堆肥工藝發(fā)展的主流，開發(fā)新的高效堆肥機械也是有迫切要求的。
機械化好氧堆肥技術是在有控制的條件下，利用好氧微生物對污泥中易腐有機物進行生物降解，使之成為具有良好穩(wěn)定性的腐植粒狀物的全部工藝過程。目前國內外正在研究開發(fā)的污泥好氧發(fā)酵堆肥技術都是采用進料、攪拌、通氣、出料同時進行的高效發(fā)酵工藝裝置，其核心是好氧發(fā)酵槽。而發(fā)酵槽按照形狀可分為幾類：立式多段發(fā)酵槽；筒倉式發(fā)酵槽；臥式旋轉發(fā)酵槽；臥式敞口發(fā)酵槽。幾類發(fā)酵槽性能的比較見表1。
機械化好氧堆肥技術是在有控制的條件下，利用好氧微生物對污泥中易腐有機物進行生物降解，使之成為具有良好穩(wěn)定性的腐植粒狀物的全部工藝過程。目前國內外正在研究開發(fā)的污泥好氧發(fā)酵堆肥技術都是采用進料、攪拌、通氣、出料同時進行的高效發(fā)酵工藝裝置，其核心是好氧發(fā)酵槽。而發(fā)酵槽按照形狀可分為幾類：立式多段發(fā)酵槽；筒倉式發(fā)酵槽；臥式旋轉發(fā)酵槽；臥式敞口發(fā)酵槽。幾類發(fā)酵槽性能的比較見表1。
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