沼渣与污泥混合高温堆肥效果及氮素控制-生物加工过程
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污泥的高温堆肥处理法该帖被浏览了1117次| 回复了8次一、概述城市污水处理是我国“九五”“十五”期间需重点解决的环保问题,而大力进行污水处理的同时,又面临着对其伴生物---污泥处理处置的难题。
采用城市污泥无害化、资源化农用技术,利用污泥作为原料,加入工业废弃物----粉煤灰和N、P、K 等添加物,制成颗粒状有机复合肥,不仅解决了城市污水污泥的处理问题,还可对污泥、粉煤灰等污染物进行综合利用,推动环保产业的发展,并为农业提供具有改良土壤特性、提高农作物产量的有机复合肥料,促进农业生产。
本项目为城市污泥无害化资源化农用技术工程项目。
为使污泥制肥技术尽快得到推广,解决烟台市市政污水污泥处理和处置问题,本项目将实施以下内容。
在烟台市污水处理厂内建设日消化 50m3 脱水污泥(含水率65~75%)、年产16000吨有机复合肥的污泥制肥厂。
本项目需建设污泥制肥厂生产车间厂房、辅助生产用建构筑物及办公用房等,建筑面积约2500m2。
购置用于污泥制肥厂生产的日处理污泥量50m3的污泥无害化农用技术成套备,项目需新增固定资产投资约670万元,其中建筑工程费约200万元,设备购置及安装工程费约370万元,其他费用约100 万元。
本项目通过污泥制肥技术产业工程以实现明显的社会效益,并具有一定的经济效益。
二、项目的意义和必要性,国内外现状和技术发展趋势水资源是保证人类生存最基本的条件,因而保护水资源、防止污水对环境的污染,是人类造福于千秋万代的重要责任。
为了改善我国水资源污染严重的现状,从“九五”期间污水治理问题得到充分重视,城市污水处理工程项目发展很快。
然而对于随之产生的大量污泥,目前我国大多采用填埋处理,处理不当仍会造成对环境的二次污染。
污泥的处理处置和利用已经越来越成为我国急需解决的大问题。
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质,它包括污水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物,各种胶体、有机物及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵、杂草种子等综合固体物质。
沼渣沼液综合利用技术目前,我市正在实施的世行贷款生态家园富民工程项目,是建设社会主义新农村,发展资源节约型、环境友好型社会的一项重要举措。
利用农作物的秸秆及禽畜粪便等有机物生产沼气,用沼气点灯烧饭、烤火洗浴、加温消毒,既利用了资源,又节省了能源。
但沼气生产的副产品——沼渣、沼液如何合理利用,却是农民朋友期盼解决的新问题。
其实沼渣沼液除含有丰富的有机质、氮磷钾等常规元素外,还含有多种氨基酸和铁锌锰等微量元素,是一种养分含量较为全面的优质有机肥料。
使用沼气发酵残留物作为肥料,具有速效性、缓效性兼备,矿质化、腐殖化程度高,既可作基肥和追肥,也可叶面喷施的特点。
使用沼气发酵残留物作为肥料,可以疏松土壤,有利于土壤微生物的活动和土壤团粒结构的形成,提高土壤有机质含量和土壤肥力。
另外,沼渣单作基肥效果很好,若和沼液浸种、根外追肥相结合,则效果更佳,使农作物和果树在整个生育期内基本不发生病虫害,减少化肥和农药的施用量,符合生态农业的要求;沼液对17种农作物的近30种病害具有防治作用,能够防治19种农作物的19种虫害,与目前使用的农药效果相似,且对人体没有毒害作用,使用沼液防病治虫,可降低农药使用量,减少环境污染事故和中毒事件的发生。
沼渣、沼液还可用来喂猪、养鱼、栽培蘑菇、作育苗育秧的营养土等。
总之将沼气、沼渣、沼液(三沼)综合利用运用到生产生活过程中,是降低生产成本、提高经济效益、发展生态农业的一项重要技术措施。
随着人民生活条件的不断改善,人们更加倾向对绿色无污染食品的消费。
在生产过程中,农作物很容易受到农药和化肥的污染,而将沼气、沼液和沼渣综合应用在种植、养殖业中,更符合绿色无公害食品生产的规程和生态农业的要求,在实现农业生产无害化中起到了不可低估的作用。
因此,为了更好地开发利用沼气、沼液和沼渣,提高“三沼”在农业生产中的综合利用效益,特别是提高“三沼”在水稻、蔬菜、柑桔、池塘养鱼生产中的综合利用效益,我们特意汇编了一些资料供大家借鉴。
南开大学科技成果——污泥或家禽粪便高温快速堆
肥制有机肥料
成果与项目的背景及主要用途
污泥或家禽粪便大量堆积影响环境,造成污染,利用快速好氧堆肥方式使污泥或家禽粪便达到除臭、稳定的作用。
通过向堆垛中加入N、P元素的适合配比,合成具有较高肥效的土壤改良剂和有机肥料。
产品能用于农业、林业和园林花圃等。
技术原理与工艺流程简介
通过向污泥或家禽粪便加入适当的调理剂和N、P、K元素,再经过静态反应仓强制通风的好氧堆肥工艺,然后经过二次发酵稳定和粉碎装袋等工艺,得到有机肥料产品。
工艺和产品指标:
(1)最高堆肥达50~55℃以上,持续5~7天。
(2)蛔虫卵死亡率95%~100%
(3)类大肠菌值10-1~10-2
(4)有效控制苍蝇孽生,肥堆周围没有活的蛆、蛹,或新羽化的成蝇
(5)有机肥达到农用有机肥料国家标准。
应用前景分析及效益预测
目前的堆肥方式大多是条跺形式,具有劳动强度大、占地面积大和发酵时间长等缺点,而采用反应仓的静态强制通风方式可以减少占地面积,劳动强度小,发酵周期缩短和杀灭病毒好的优点,是值得推
广的技术。
能有效处理污泥或家禽粪便,具有较好的经济效益和环境效益。
应用领域及能为产业解决的关键技术
农业、林业和园林苗圃等。
关键技术是物料配比、混合和工艺参数的确定。
产业化条件
原料为:污泥或家禽粪便、生物质等,设备:粉碎机、装袋机、混合机、堆肥反应仓等,需要厂房面积2000平方米,投资150万,日处理70-90吨之间。
科技成果——秸秆粪污混合好氧堆肥技术成果简介好氧堆肥技术是利用废弃的秸秆、粪污或者其他可降解有机废弃物单独或者混合堆积,通过好氧发酵,将其分解为二氧化碳、水、无机物和生物体细胞物质,同时释放能量,将有机废弃物改良成稳定的腐殖质的过程。
由于好氧堆肥具有有机物降解速率快、腐熟时间短、无害化程度高和堆肥产品质量好等优点。
因此,在所有的有机废物处理方法中,好氧堆肥被认为是最行之有效的固废处理手段。
本技术利用不同有机物混合发酵能够平衡C/N、提高养分含量、调节含水量和提升发酵效率的特点,将农作物秸秆和畜禽粪污按一定比例混合后,添加固氮益生菌和秸秆腐熟剂堆沤发酵腐熟制造有机肥,腐熟后的有机肥可直接还田利用,也可以作为育秧土使用。
既充分利用秸秆资源又解决了畜禽养殖粪污处理问题,把过去让农民头疼的秸秆与畜禽粪污,变成了替代化肥的“宝贵资源”。
腐熟后的有机肥施入农田后不但可以提高作物产量、改善农产品品质,而且能够起到保水培肥、降低污染、保护生态环境的作用,对促进黑土保护、农业可持续发展,实现种养循环、农牧结合具有重要意义。
技术优点该技术将传统的堆肥工艺和现代生物科技相结合,把预处理后含碳量高的秸秆和含氮量高的动物粪污进行适当比例混合,添加从自然界中筛选复合的耐低温微生物制剂,调节混合物碳氮比18-35:1,调节水分50-75%,进行好氧堆肥发酵。
该技术在-40℃环境温度下仍能成功发酵,不受我国北方冬季寒冷环境温度限制,发酵时间短,效率高,100-120天可以达到还田标准。
同时该技术具有无毒、无害、无臭味、无污染,操作方法简单,成本低,见效快,肥效高,老百姓易学易会,容易掌握,易于接受等优点。
技术要点(一)选址1、远离人群密集区或者环境敏感区;2、距离公路较近,方便原料及有机肥运输;3、水力供应和电力供应方便;4、选址最好为高岗地,防止水泡。
没有岗地也可选择废弃的沟塘等,但必须能够保证过水流出,不能有积水和渗出水;5、在城市或村庄的下风向。
科技成果——城市污泥或餐厨沼渣密闭好氧发酵制生物有机肥技术开发单位新密润达生物科技有限公司适用范围餐厨垃圾、生活垃圾、农林废弃物、养殖废弃物、市政污泥等易腐固废的无害化处理。
根据需要可以单一处理,也可以协同综合处理。
成果简介该技术的实用性强,应用范围广,不仅仅限于餐厨沼渣、城市污泥的无害化处理,而且可以将农林废弃物、病死畜禽、城市污泥、生活垃圾、餐厨废弃物等多种易腐固废协同综合无害化处理,既节约土地资源,又降低投资成本,达到处理对象多元化,生产集约化,产成品多元化的目的。
该技术的一次好氧发酵和二次好氧发酵分别采用该公司发明专利密闭卧式双层筒体好氧发酵罐和密闭卧式好氧发酵罐。
国外同类型设备为半罐发酵,不强制通风,该设备为全罐发酵,强制通风,废气负压引风,废气集中处理,缩短发酵时间,提高有机肥的品质和肥效,并可以有效解决好氧发酵废气收集难、处理难以及易腐固废综合处理过程中污染转移等问题。
技术水平国内领先、国际先进。
技术效果该技术设备全部封闭运行,处理过程无异味,废气易收集、处理,将餐厨沼渣和城市污泥化废为宝,集约化程度高,减少了对环境的二次污染。
以建一个50t/d的餐厨垃圾项目为例,可通过处理生产有机肥约4t/d,工业油脂约1.2t/d,沼气约1350m3/d,经济、社会环、境效益显著。
应用情况(1)新密市餐厨废弃物处理项目,新密市来集镇马沟村,规模为50t/d。
2013年9月运行至今,使用该技术后,处理后的终端产品由营养土达到生物有机肥的水平。
(2)湖南万容科技股份有限公司生活垃圾处理项目,湖南长沙市国家级经济技术开发区星沙镇盼盼路11号,规模为400t/d。
2013年10月运行至今,采用城市污泥或餐厨沼渣密闭好氧制生物有机肥工艺及设备,大大提高了生活垃圾、城市污泥、餐厨垃圾等生物资源化利用率。
(3)无锡马盛环境能源科技有限公司,无锡市滨湖区蠡湖大道2020号。
先后在安徽铜陵、陕西宝鸡、江苏徐州等地项目使用,处理规模均为100t/d,2013年10月以来,共建成生产线5条,销售收入2300万元,新增利润410万元,新增税收69.7万元。
污泥发酵堆肥的方法污泥堆肥是在好氧条件下,利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用,将污泥中有机物分解,并杀灭传染病菌、寄生虫卵和病毒,提高污泥肥分,产生的肥料可以用于园艺和农业目的,是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。
实际上,所有含碳的可生物降解的物质在适宜的环境条件下均可作为堆肥材料。
这种环境就是具有适宜微生物生长和再生的条件:合适的湿度、好氧环境、微生物群落生长和再生时有町利用的碳源和氮源,平衡的营养物质和能量供应。
污泥堆肥设备生产工艺如下:1、从污水处理厂或牛粪等粪便发酵沼气后沼渣污泥经过压滤水分后进入污泥堆肥成套设备配料部分入料仓;2、污泥原料配料还有粉碎后的秸秆、木屑粉,除臭粉按不同比例分别加入污泥堆肥成套设备配料部分入料仓;3、配好的料进入总皮带上进入双轴强制搅拌机中连续搅拌,混料均匀;4、配好的物料经过皮带机输送到滚筒发酵机中进行前期发酵;5、发酵好物料通过皮带机输送到翻斗车中运到发酵池中进行二次发酵。
6、二次发酵采用污泥发酵翻抛机,这种翻抛机解决传通污泥好氧发酵通曝气方法曝气孔堵住效果基本没有的情况,污泥发酵翻抛机在翻抛过程中同时能给污泥补充氧气。
特点:A:发酵时间比传统发酵快3-5天;B:发酵过程中能自身补充氧气;C:工艺布局合理,先进;D:该工艺国内首创。
7、二次发酵好物料通过铲车装到翻斗车里运到污泥筛分机入料皮带机入口里;8、输送到筛分机里的物料通过筛分机把合格物料筛分出来输送到翻斗车里拉到园林施肥;9、输送到筛分机里的物料通过筛分机把不合格物料筛分出来输送到翻斗车里返回到发酵池中继续发酵。
通过生活垃圾分选设备把生活垃圾分选出塑料;有机质土;鞋袜、针棉质品,胶鞋,筷子等可燃物垃圾;石头,瓦块等无机物垃圾;啤酒瓶子盖等铁质物质;其中塑料,铁类可直接卖掉,其它物质不处理就可填埋,但填埋量大大减少,每天通过生活垃圾处理设备把城市生活垃圾分选后只有20%到30%的不可利用物需要填埋,大大减少了圾填埋占地面积大、占用时间长、污染地下水、污染土壤、污染大气的问题。
沼渣和沼液的综合利用技术沼渣和沼液的综合利用技术利用沼渣代替30%的棉子壳作培养料栽培金针菇,产量高,效益好,子实体中的17种氨基酸含量有所增加,氨基酸总含量提高29.2%,既降低了成本,又提高了产量和品质。
现把其栽培技术要点介绍如下:准备原料①取沼渣、沼液。
避免死畜禽或有毒、被污染的原料投入沼气池内。
取出的沼渣不易长期放置,应随取随用。
沼渣必须取自正常产气的沼气池内,新建池或大换料后的沼气池必须正常运行产气后方能取用;取出的沼渣需沥干水分,使水分含量为70%左右。
②备棉子壳。
棉子壳应新鲜、风干、无霉变、无污染。
原料配比适宜的原料配比为:棉子壳65%、沼渣30%(按干物质计算)、石膏2%、磷肥2%、白糖1%。
装料灭菌配好料后,充分拌合均匀,加入沼液润湿拌料,使培养料含水量适宜,以用手捏培养料不滴水为宜。
然后,选择不破损的普通罐头瓶,培养料装至瓶子高度3/4,在装瓶时,边装边拍实。
培养料装填好后,用口罩或4层纱布(也可用两层棉布)封口,再盖上两层普通纸或1层牛皮纸,用工程线或其他较粗的线扎紧即可。
紧接着装入灭菌容器中灭菌处理,121℃下高压灭菌1个小时为宜;采用普通的蒸灶灭菌,属常压灭菌,必须连续蒸6小时以上。
灭完菌自然冷却后即可接种。
接种工具为一端锤扁的钢(铁)条为好,并预先用纸包起与料一起灭好菌,用时可免去在接种时灼烧冷却的麻烦。
接种时,以一般无菌操作方法进行,完成后,即可放入培养室。
接种后管护金针菇培养室中温度应控制在20~25℃,相对湿度为85%~90%。
待金针菇菌丝生长好后,将温度降至10~15℃,以诱发菌丝体生长子实体。
当瓶内料面出现原基时即可去掉封盖,继续培养至子实体长至瓶口或近瓶口,用预先灭过菌的漏斗形纸围套瓶口,以使长成的子实体不致倒伏而影响品质。
因为金针菇柄较细而柔软,因此用纸套进行保护,同时也有利于子实体保持一定的湿度良好生长成熟。
培养中发现杂菌污染应予淘汰。
培养成熟后即可进行出菇采收出沼液、沼渣也是一种优质的饲料添加剂,可替代全价饲料中的相关添加剂成分,大大降低了养殖成本。
利用污泥高温快速发酵生产高效生物有机肥项目名称:利用污泥高温快速发酵生产高效生物有机肥承担单位:烟台大学环境学院项目类别:攻关项目负责人:项目简介:一、可于近期实施的项目内容及所需条件1. 项目内容污泥堆肥是利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵分解的过程,使污泥中的有机物转化为类腐殖质。
其过程是相当复杂的过程,根据以往的研究,污泥好氧堆肥过程的主要控制因素有:堆料的含水率,通风系统,温度,pH值,C/N,调理剂。
堆肥污泥混合原料要求:含水率50%~60%,pH值5~9,C/N为25~35∶1,有机物含量20%~80%,粒度12~60mm。
通风是好氧堆肥成功的重要控制因素之一。
通风的目的一是不断提供发酵过程中好氧微生物所必要的氧气,同时将堆积层中由于微生物呼吸作用释放的二氧化碳吹出更换新鲜空气,二是去处过多水分,三是调节温度和稀释臭气,保证堆肥化反应以最高速度进行。
因此,在堆肥堆制过程中如何根据污泥的特性和当地条件对堆肥所需的各种物料包括调理剂(如锯沫、秸秆、树叶、粪便等)和膨胀剂(如木屑、短节秸秆、花生壳、粉煤灰等)以及重金属钝化剂(如粉煤灰、过磷酸钙,含钙镁钢渣粉等)进行配比以及筛选适当的特异数种微生物菌种进行高温动态发酵将是该项目的关键所在。
1)确定优化适宜的调理剂、堆料配比以及适当比例的回流腐熟污泥等工艺控制参数。
2)在高温动态发酵式堆肥阶段,依照无害化堆肥温度-时间标准,运用自控通风控制技术,确定使物料在堆肥过程中的工艺气量即恰好满足依照无害化温度-时间标准的最大气量。
3)污泥堆肥过程中特异数种微生物的种类提纯及其优化组合:可用作堆肥的菌种很多,本项目选用固氮菌、解钾细菌、解磷细菌以及回流堆肥中的高温快速发酵的微生物菌群。
4)污泥堆肥后生产新型高效生物有机肥的复合配方技术:按不同作物营养特性加工成有机复合肥,这种肥料不同于化肥,复合肥好处在于营养全面,长效营养和短效营养搭配合理,有机质丰富,具有增加土壤有机质、增加团粒结构等功效,而且配方灵活,可以根据当地废弃物的种类和土壤性能,生产出适宜不同土壤和作物的有机复合肥。