(完整版)堆肥设计
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城市垃圾堆肥法处理设计书一.设计任务1.1城市垃圾处理的三种基本方法目前世界各国城市垃圾的处理方法主要由堆肥.填埋和焚烧三种。
堆肥法是将垃圾中的可降解的有机成分经无害化处理转变为肥料。
堆肥处理对垃圾要进行分拣.分类.要求垃圾的有机物含量要高。
垃圾分类筛选,高温发酵,恶臭排放物控制等工艺水平不够高,所得肥料质量随着城市垃圾纸.塑料等不腐物成分上升和下降,且处理垃圾量大,劳动强度大,与化肥相比不占优势,市场正变得越来越小。
该处理方法很难在大中城市推广应用。
填埋法,也是越来越显露了许多弊端。
首先填埋要耗用大片土地资源;第二是环境保护要求填埋技术条件十分严格,处理难度和成本必然增加;第三是填埋侯德垃圾经长期发酵,会长生可燃.有害气体.引发爆炸事故等,并加剧地球温室效应;第四,垃圾中的重金属和化学毒物渗入地下后污染地下水并造成永久性积聚。
同时垃圾中有害成分对大气.土壤及水源造成严重污。
不仅破坏了生态环境,而且也严重危害人体健康。
采用卫生填埋方式要重点解决填埋工艺.渗滤液处理和填埋气体疏导利用等关键技术。
焚烧法处理,从目前世界各国使用的情况来看,这是一种比较切实可行的方法。
尤其是采用流化床焚烧技术有很多优点;1.能做到有效而快速的减量化,使垃圾体积减少90%以上,焚烧后残留的灰渣很少,还可以综合利用;2.可以实现无害化处理。
垃圾中的微生物.有害气体与有害液体,经过燃烧后可变成无害,通过组织低污染燃烧工艺与焚烧炉的正确设计,可使排放的污染物控制在规定的标准之,做到不污染环境;3.可以实现垃圾资源化利用。
垃圾中有机物.有害气体.液体经燃烧后产生的热能可以将它回收用于发电和供热;4.可以就地焚烧,无需长距离运输,也不需占用土地专建堆场长期贮存,节约土地资源和处理成本。
1.2城市垃圾焚烧技术1.2.1垃圾焚烧处理指标在实际燃烧过程中,由于操作条件不能达到理想的效果,致使垃圾燃烧不完全。
不完全燃烧的程度反映焚烧效果的好坏,评价焚烧效果的方法有多种,比较直接的是用肉眼观察垃圾焚烧产生的烟气的“黑度”来判断焚烧效果,烟气越黑,焚烧效果越差。
好氧堆肥工艺设计好氧堆肥工艺是一种利用好氧微生物进行有机废弃物降解的过程。
通过合理的工艺设计,可以提高有机废弃物的降解效率,减少环境污染,同时还可以获得高质量的有机肥料。
本文将介绍好氧堆肥工艺的基本原理和流程,并探讨一些常用的工艺设计方法。
好氧堆肥是一种通过供氧来维持微生物呼吸,促进有机废弃物分解的过程。
在好氧条件下,微生物可以高效地将有机废弃物转化为水、二氧化碳和热能。
同时,好氧堆肥过程中产生的高温还可以杀灭害虫和病原体。
因此,好氧堆肥是一种既能够实现有机废弃物降解又能够有效消毒的处理方法。
好氧堆肥的基本流程包括有机废弃物的收集和预处理、堆肥料的调配、堆肥过程的控制和监测以及堆肥产物的后处理。
首先,有机废弃物需要进行收集和预处理,包括去除杂质、粉碎和添加调理剂等。
然后,根据有机废弃物的性质和堆肥产物的需求,进行堆肥料的调配,包括调整水分、碳氮比和通风等。
接下来,将调配好的堆肥料进行堆放,并进行堆肥过程的控制和监测,包括控制温度、保持通风和监测堆肥过程的PH值等。
最后,完成堆肥过程后,需要对堆肥产物进行后处理,包括杂质的去除和成品有机肥的筛分等。
在好氧堆肥工艺的设计中,需要考虑以下几个方面。
首先,通过调整有机废弃物的碳氮比和含水率来控制堆肥过程的温度和微生物的生长。
一般来说,有机废弃物的碳氮比应在25:1到30:1之间,含水率应保持在50%到60%之间。
其次,通过良好的通风设计来保证堆肥料中的氧气供应和二氧化碳的排放。
堆肥过程需要保持充足的氧气供应才能维持微生物的正常呼吸和分解活动。
此外,还需要定期对堆肥堆进行翻堆和湿水操作,以确保更好的通气和水分控制。
最后,需要加入适量的调理剂来提供微生物所需的养分和矿物质。
调理剂可以是牛粪、鸡粪等有机肥料,也可以是磷酸盐、硝酸盐等无机化合物。
综上所述,好氧堆肥工艺的设计是一个涉及多个方面的复杂问题。
合理的工艺设计可以提高有机废弃物的降解效率和堆肥产物的质量,同时也可以减少环境污染。
一、教学目标1. 让学生了解堆肥肥料的基本概念、种类和制作方法。
2. 培养学生动手实践能力,掌握堆肥肥料的制作过程。
3. 增强学生对环保、可持续发展理念的认识,提高环保意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点:堆肥肥料的基本概念、种类、制作方法。
2. 教学难点:堆肥肥料制作过程中的注意事项,以及如何提高堆肥肥料的肥效。
三、教学准备1. 教师准备:PPT课件、堆肥肥料制作示范视频、相关资料。
2. 学生准备:塑料袋、土壤、厨余垃圾、草木灰等堆肥原料。
四、教学过程1. 导入新课(1)展示我国农业生产现状,引导学生关注农业可持续发展。
(2)介绍堆肥肥料的概念和意义,激发学生学习兴趣。
2. 讲解堆肥肥料的基本知识(1)讲解堆肥肥料的概念、种类、特点和优势。
(2)介绍堆肥肥料制作的原材料、工具和方法。
3. 实践操作(1)教师示范堆肥肥料制作过程,包括原料准备、混合、堆放等环节。
(2)学生分组进行实践操作,教师巡回指导。
4. 讨论与总结(1)学生分享实践心得,讨论堆肥肥料制作过程中的注意事项。
(2)教师总结堆肥肥料制作过程中的要点,强调环保意识。
5. 拓展延伸(1)布置课后作业,让学生收集相关资料,了解堆肥肥料在农业生产中的应用。
(2)鼓励学生在家中尝试制作堆肥肥料,提高环保意识。
五、教学评价1. 学生对堆肥肥料基本知识的掌握程度。
2. 学生实践操作技能的提高情况。
3. 学生环保意识的增强程度。
六、教学反思1. 教师根据教学评价结果,总结教学过程中的优点和不足,为今后教学提供借鉴。
2. 关注学生在实践操作中的安全,确保教学活动顺利进行。
畜禽粪便堆肥化工艺流程设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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堆肥技术讲解课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解堆肥技术的定义、原理及在农业生产中的应用;2. 学生能够掌握堆肥的基本材料、方法和步骤;3. 学生能够描述堆肥过程中微生物的作用以及影响堆肥效果的因素。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成堆肥的准备工作;2. 学生能够通过实际操作,掌握堆肥的基本技巧;3. 学生能够分析并解决堆肥过程中可能出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对环保、循环农业的热爱,提高环保意识;2. 学生通过堆肥技术的学习,认识到生物技术在农业生产中的重要性,增强科技创新意识;3. 学生在团队协作中,培养合作精神,增强沟通与交流能力。
本课程针对八年级学生设计,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论联系实际,培养学生的实践操作能力和创新思维。
课程旨在让学生掌握堆肥技术的基本知识,提高学生在农业生产中的实践技能,同时强化环保意识,为我国农业可持续发展贡献力量。
通过对课程目标的分解,教师可针对性地进行教学设计和评估,确保学生达到预期的学习成果。
二、教学内容本课程以《生物学》教材中关于堆肥技术的内容为基础,结合以下教学内容进行组织:1. 堆肥技术概述:介绍堆肥技术的定义、原理、分类以及在农业生产中的应用。
2. 堆肥材料与微生物:讲解堆肥过程中所需的基本材料,重点介绍微生物的种类和作用。
3. 堆肥方法与步骤:详细讲解堆肥的常见方法,如条堆法、槽堆法等,以及各方法的具体操作步骤。
4. 影响堆肥效果的因素:分析温度、湿度、通气等环境条件对堆肥效果的影响。
5. 堆肥在农业生产中的应用:介绍堆肥在提高土壤肥力、减少化肥使用、改善农产品品质等方面的作用。
教学内容安排如下:第一课时:堆肥技术概述、堆肥材料与微生物。
第二课时:堆肥方法与步骤、影响堆肥效果的因素。
第三课时:堆肥在农业生产中的应用、实践操作。
三、教学方法针对堆肥技术的教学内容和课程目标,本课程采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:通过生动的语言和形象的表达,讲解堆肥技术的理论知识,如堆肥的定义、原理、材料等,使学生在短时间内掌握堆肥技术的基本概念。
快乐农场微型课程教学(堆肥)设计那么,生活垃圾都有哪些危害呢?请同学们把查找的资一:侵占大量土地。
譬如美国为填埋垃圾,而造成了南北方展开过“垃圾争夺战”;我国北京光是三环路与四环路之间的垃圾就占地七千多亩。
二:污染农田。
垃圾肥造成土壤渣化,而渣化土比正常土每天每亩损失水分0.5--1吨。
联邦德国有一冶金厂,附近的土壤生成的植物含铅量为一般植物的80--200倍,含全年量为26--80倍。
三:污染地下水。
矿山、钢铁厂等排放的工业废渣中,含有不少有害物质,如砷、汞、铅、铬等,这些有害物质日晒雨淋,会渗入地下,从而使地下水受到污染。
四:污染大气。
工业废渣中的有些有机物质,能在一定温度下通过生物分解产生恶臭,从而污染大气。
五:传播疾病。
生活垃圾中含有病菌、寄生虫,如果直接用来作为农家肥料,人吃了施了这种肥料的蔬菜、瓜果,就可能得传染病。
随着经济的发展,人民生活的改善,城市垃圾堆积成山。
垃圾处理已成为城市环境终合整治中的紧迫问题。
•废旧电池的危害性•一粒纽扣电池可污染60万升水,等于一个人一生的饮水量。
一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值,所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。
•我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质,废旧电池被遗弃后,电池的外壳会慢慢腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。
重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能通过净化作用,将污染消除。
•废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上•重金属污染,威胁着人类的健康,人类如果忽视对重金属污染的控制,最终将吞下自酿的苦果,因此,加强废旧电池的回收就日显重要了。
怎样能有效防止这种现象呢?学生:垃圾扔到垃圾池里。
垃圾要及时清理。
垃圾要分类教师课件展示垃圾分类的宣传图片:师生总结:垃圾分类可以变废为宝,可以保护环境,还可以减少环卫工人的工作量。
堆肥 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解堆肥的概念,掌握堆肥的基本原理和过程。
2. 学生能够了解堆肥在农业生产和环境保护中的作用,认识到其重要性。
3. 学生掌握堆肥种类、原料选择及制作方法,并能结合实际进行合理应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成堆肥的制作过程,提高动手实践能力。
2. 学生能够通过实验和观察,分析堆肥过程中的变化,培养观察、分析和解决问题的能力。
3. 学生能够运用所学知识,评估和优化堆肥制作方案,提高创新和优化能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习堆肥知识,增强环保意识,培养可持续发展观念。
2. 学生在合作学习过程中,培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 学生通过了解堆肥在农业生产中的应用,增强对农业科学的兴趣和热爱。
本课程针对学生年级特点,结合堆肥知识,注重理论与实践相结合,培养学生的实践操作能力、观察分析能力以及环保意识。
通过具体、可衡量的课程目标,使学生在学习过程中能够明确自身的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 堆肥基本概念:介绍堆肥的定义、种类及其在农业生产中的作用。
2. 堆肥原理:讲解微生物在堆肥过程中的作用,以及堆肥过程中的温度、湿度、通风等影响因素。
3. 堆肥制作方法:详细阐述不同类型的堆肥制作方法,包括原料选择、配比、堆积、翻堆等环节。
4. 堆肥应用:介绍堆肥在农业生产中的具体应用,如土壤改良、提高作物产量和品质等。
5. 堆肥与环境:探讨堆肥对环境保护的作用,如减少化肥使用、降低农业面源污染等。
教学内容按照以下进度安排:第一课时:堆肥基本概念、堆肥原理。
第二课时:堆肥制作方法、堆肥应用。
第三课时:堆肥与环境、案例分析与实践。
教学内容与教材关联性如下:第一章:介绍生态农业基本概念,为本章节堆肥知识的学习奠定基础。
第二章:讲解土壤与植物营养,为本章节堆肥在土壤改良和作物生长中的应用提供理论支撑。
农村垃圾堆肥课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解垃圾堆肥的概念,掌握堆肥的基本原理和过程;2. 学生了解农村垃圾处理现状,认识垃圾堆肥对农村环境改善的重要性;3. 学生掌握堆肥原料的选择、配比和操作方法。
技能目标:1. 学生能够独立进行垃圾堆肥的制备,运用所学知识解决实际操作中的问题;2. 学生具备分析农村垃圾处理现状的能力,提出合理的垃圾堆肥解决方案;3. 学生能够运用所学知识,推广垃圾堆肥技术,提高农村环境卫生水平。
情感态度价值观目标:1. 学生养成环保意识,关注农村环境卫生问题,积极参与垃圾堆肥实践;2. 学生培养合作精神,乐于与他人分享垃圾堆肥经验,共同为改善农村环境作出贡献;3. 学生树立科学观念,认识到科技在环境保护中的重要作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程属于科学实践活动课程,结合课本知识,注重实践操作,培养学生的环保意识和实践能力。
学生特点:学生为农村地区初中生,对垃圾处理和环保问题有一定了解,但缺乏系统知识和实践操作经验。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识,关注农村实际环境问题,通过实践操作,提高学生的技能水平和环保意识。
同时,注重培养学生的合作精神和科学观念,使学生在课程学习中获得具体的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 垃圾堆肥概念及原理:介绍垃圾堆肥的定义、作用和基本原理,结合课本相关章节,让学生了解堆肥过程中的微生物作用和物质转化。
教材章节:《生物学》中关于微生物和物质循环的内容。
2. 垃圾分类与处理现状:分析农村垃圾的分类、处理方式及现状,使学生认识到垃圾堆肥在环保和资源利用方面的重要性。
教材章节:《环境科学》中关于垃圾分类和处理的内容。
3. 堆肥原料选择与配比:讲解堆肥原料的选择标准、配比要求及影响堆肥效果的因素,指导学生进行实际操作。
教材章节:《生物学》中有关生态系统的物质循环和能量流动的内容。
4. 堆肥制备方法与操作:详细介绍堆肥的制备方法、操作步骤及注意事项,让学生掌握实际操作技能。
堆肥课程设计要求一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解堆肥的基本概念、原理和制作方法,掌握堆肥的关键技术,培养学生对环境保护和资源再利用的认识和意识。
具体目标如下:1.了解堆肥的定义、分类和特点。
2.掌握堆肥的基本原理,包括有机物的分解过程。
3.了解堆肥的制作方法和技术,包括堆肥材料的选择、堆肥场地的设置、堆肥时间的控制等。
4.能够运用堆肥技术,独立完成堆肥的制作过程。
5.能够对堆肥过程进行监测和评估,调整堆肥条件以优化堆肥效果。
情感态度价值观目标:1.培养学生对环境保护的意识,认识到堆肥对环境保护的重要性。
2.培养学生对资源再利用的认识,培养节约资源和可持续发展的观念。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括堆肥的基本概念、原理和制作方法。
具体内容如下:1.堆肥的定义、分类和特点:介绍堆肥的定义,解释堆肥的分类和特点,如有机堆肥、无机堆肥等。
2.堆肥的原理:讲解有机物的分解过程,包括微生物的作用、温度和湿度等因素的影响。
3.堆肥的制作方法和技术:介绍堆肥的制作方法,如层铺法、槽式法等,讲解堆肥材料的选择、堆肥场地的设置、堆肥时间的控制等技术。
4.堆肥的效果评估:介绍堆肥的效果评估方法,如堆肥质量的检测、有机物的分解率的测定等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解堆肥的基本概念、原理和制作方法,使学生掌握堆肥的基础知识。
2.讨论法:通过小组讨论,引导学生思考和探讨堆肥的意义和应用,提高学生的思维能力和问题解决能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解堆肥的实际应用和效果,培养学生的实践能力。
4.实验法:通过实验操作,使学生亲自体验堆肥的制作过程,提高学生的实践能力和实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备适当的教学资源。
具体资源如下:1.教材:选择合适的教材,提供学生系统的学习材料,如《堆肥技术手册》。
固体废物堆肥课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解固体废物的概念、分类及对环境的影响;2. 学生能掌握堆肥的基本原理和过程,了解其在我国环境保护中的作用;3. 学生能了解不同类型固体废物在堆肥过程中的应用及效果。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析固体废物的危害,提出合理的处理方法;2. 学生能够设计简单的堆肥实验,观察并记录实验结果;3. 学生能够运用数据分析和解决问题的方法,评估堆肥效果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生环保意识,使其认识到固体废物处理的重要性;2. 培养学生团队协作精神,学会在实验过程中相互支持、共同进步;3. 培养学生科学探究的兴趣,激发其主动学习和创新思维。
课程性质:本课程属于环境科学领域,结合实际操作,注重理论与实践相结合。
学生特点:六年级学生具有一定的环保意识和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动参与,提高实践操作能力。
通过本课程的学习,使学生在掌握知识的基础上,提升技能,形成正确的情感态度价值观。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 固体废物概念与分类:讲解固体废物的定义、来源、分类及对环境的影响,结合教材相关章节,使学生建立对固体废物的基本认识。
2. 堆肥原理与过程:介绍堆肥的基本原理,包括微生物分解、有机物转化等,详细讲解堆肥过程,如堆肥原料的选择、堆肥方法、堆肥周期等。
3. 堆肥应用与效果:分析不同类型固体废物在堆肥过程中的应用,探讨堆肥对环境保护的作用,列举实际案例,让学生了解堆肥效果的评估方法。
4. 实践操作:结合教材内容,设计堆肥实验,指导学生进行实验操作,观察并记录实验现象,提高学生的实践操作能力。
5. 教学进度安排:第一课时,讲解固体废物概念与分类;第二课时,介绍堆肥原理与过程;第三课时,分析堆肥应用与效果;第四课时,进行实践操作,完成堆肥实验。
福建省宁德市政污水处理厂200吨/日污泥高温好氧发酵处理工程方案说明书福州大学环境与资源学院2015年01月第1章项目概况市政污泥是城市污水处理过程中产生的副产品。
它是由机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。
就我国的市政污泥性质而言。
污泥中有机物含量超过50%,并含有大量的N、P等营养物质(其中N含量1.5%一7.0%,P含量0.8%一3%)。
污水的水质和处理工艺影响市政污泥的产量。
一般来说:污泥产量占污水处理量的3‰一5‰(按含水率96%计)。
据中国环境年鉴编委会统计,至2005年全国已有城市污水处理厂764座,日处理污水达5220万m3,城镇生活污水的处理率达到37.4%,全年生活污水处理量达108.4亿m3,比2004年增加了26%。
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140万吨,并且每年以10%的速度增长。
综合来说,我国的市政污泥产量庞大、成分复杂。
其中有机物的高含量致使其极易腐败,产生恶臭,从而造成严重的环境二次污染。
但同时又使其具备了经稳定处理后作为农田肥料而资源化利用的潜力。
目前,我国污泥处理与处置尚处于起步阶段,在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/2,处理工艺和配套设备较为完善的不到1/10,能够正常运行的为数更少,并且主要集中在日处理量超过150000 m3的大型污水处理厂。
全国城镇污水污泥中有55.7%未经任何稳定化处理,通过简单的污泥脱水后便直接进行填埋、焚烧等方式处理。
这就造成了:a.污泥体积庞大,造成污泥处置费用庞大;b.污泥极不稳定,污泥中有机成分一旦发生腐败变质对环境会造成严重的二次污染;c.污泥中的有用资源未得到利用,带来了资源的浪费,不符合可持续发展的目标。
目前我国年产生含水80%的污泥为2500万吨左右,而相关资料显示,在已建成的污水处理厂中,有污泥稳定处理设施的不到四分之一,大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。
污泥含有难降解的有机物、重金属和病原体等有毒有害物质,若不加处理而任意排放,将对周围环境产生不良影响,甚至还会引起传染疾病,所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化,已成为深受人们关注的重大课题。
污泥稳定处理的要求是最终处置时对环境无害。
排放污泥需符合我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中规定。
减量化控制目标为:城镇污水处理厂的污泥应进行污泥脱水处理,脱水后污泥含水率应低于80%。
污泥的“无害化”处理目标主要是针对污泥的最终处置。
一般而言,进行土地利用的污泥其病原体等必须符合相关的规定。
因此,根据相关的法规标准以及建设、环保等职能部门的要求,宁德市市政污水处理厂在污水处理系统完善的情况下,拟对含水率80%的脱水污泥增加进一步的处理系统,以保证出厂污泥达到相关标准的要求。
第二章总体方案2.1 建设年限和服务范围本项目属于污水处理厂的配套工程,污水处理厂的使用年限与建设年限相一致。
根据业主提出的要求,本项目仅对污水处理厂内部脱水污泥过程进行工艺处理,不会对外提供特殊服务。
2.2 设计规模根据污水处理厂二期的污水处理规模进行大体的测算,脱水污泥(含水率80%)的产量为200吨/日。
因此,本工程设计总规模定为200吨/日,均分成两期建设,每期处理100吨/日。
该工艺设计按总规模进行计算,生产构筑物按总规模一次性进行建设,设备分期安装。
2.3 处理工艺和建设内容污泥处理就是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。
随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。
国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳、焚烧、堆肥处理、土地利用等。
随着我国环境标准的日益严格,城镇污水处理厂污泥处理采用高温好氧发酵(好氧堆肥)工艺具有经济简便、及其产品可资源化等特点,将逐步成为中小城镇污水厂污泥处理的重要方法。
堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术,是由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。
堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵,是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。
本方案选择高温好氧发酵(好氧堆肥)技术作为本工程的污泥处理工艺,主要构造物为发酵车间1座,秸秆储存间1座,料仓及混料间1座,除臭生物滤池1座,以及相关的配套设备等。
2.4 工艺进料、出料标准根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的要求,并参照《上海市城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理基本技术规定》要求的污泥控制标准,好氧堆肥工艺的设计污泥进料、处理后出料的监测指标分别见表2-1、表2-2。
表2-1 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥进料指标表2-2 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥出料指标根据业主提供的污泥检测报告,宁德市市政污水处理厂的脱水污泥相关成分如表2-3。
从表中可以看出,重金属物质的处理是污泥处理的关键所在。
表2-3 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥出料指标2.5 堆肥产量处理规模为200 t/d含水率为80%的污泥,经过堆肥发酵可得腐熟堆肥产品约70 t/d左右,堆肥过程中各工序的物料计算见表2-4。
表2-4 堆肥过程中各工序的物料平衡名称进处理场污泥辅料木屑秸秆、回料进发酵仓物料第一阶段发酵后物料第二阶段发酵后物料堆肥产品数量200t 200t 400t 320t 270t 70t第3章方案设计3.1好氧堆肥工艺综述好氧堆肥是在有氧条件下,利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵的过程。
污泥与调理剂(如锯沫、桔杆、树叶、粪便等)及膨胀剂(如木屑、桔杆短节、花生壳等),在一定条件下(如pH、C/N、通气、水分、温度)进行好氧堆沤,借助于微生物群落,在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分解,使有机物转化为类腐殖质。
污泥经堆肥处理后,由于堆肥时所产生的高温,使得污泥中所带来的病源菌、寄生虫卵、杂草种子几乎全部被杀死,达到无害化的目的,同时挥发性成分减少且臭味降低,重金属有效态的含量也会降低,速效养分含量有所增加,成为一种比较干净而性质比较稳定的物质。
脱水污泥经堆肥自然风干后直接用于农田,也可进一步加工造粒,制成成品。
3.1.1 发展历史现代堆肥化过程虽然是上世纪才发展起来的科学,但原始的堆肥方式很早就出现了,在悠久的历史过程中,农民们一直将这种办法用于制造土壤有机肥料。
如将人粪尿、不能食用的烂菜叶子、动物粪便、废物垃圾等经堆肥化转化为肥料。
其方法是将待堆有机材料堆成垛,然后在自然条件下分解,直到达到一种“稳定”的状态,即土壤可接受的程度。
这种过程很少有或没有人为控制,其产品中可以为土壤提供大量腐殖质物质和以有机状态存在的营养物质(如氮、磷和钾等)。
现代的堆肥化过程就是从这种原始的堆肥方式发展而来的,最早的用于混合固体原料的堆肥化方法是由印度的爱德华在1925年提出的,混合物料主要由垃圾、人粪尿、污水污泥、树叶或秸秆和其他一些有机物料组成。
1931年,在荷兰、SAW公司对其进行了改进,主要是在搅拌方法上采用起重抓斗车翻堆,而在混合原料堆制过程中,即20~180d的时间不做任何处理。
几乎在同一时间,德国的Schweihfurt和瑞士的Biel采用了固定式固定床方法,这种方法是将磨碎物料压成块状并堆放约30~40天。
期间采用自然扩散及气流穿过风管通气,腐熟堆肥经破碎再利用。
20世纪30年代,开始采用机械连续生产,在丹麦出现了Dano (丹诺)堆肥装置。
其装置采用卧式生物发酵筒,发酵筒在水平方向上呈倾斜放置。
七十年代,美国用甜菜、稻壳、木屑作为调理剂和膨胀剂,掺入污泥进行混合堆肥;日本也于同期采用污泥与屎尿混合堆肥,并用谷壳、锯末作为调理剂。
八十年代,堆肥处理研究较为活跃,有许多国家用城市垃圾等作为调理剂与污泥混合堆肥,并将堆肥成品用于农业和林业。
九十年代初,德国Seavar公司、Bracket Polcon 公司的污水处理厂为降低堆肥成本进行了纯污泥堆肥,1994年取得了较满意效果。
目前国外污泥堆肥研究较广泛,并有工程实际应用,一些国家还实现了商品化生产。
1996年统计美国大约有100座污泥堆肥厂运行;在欧洲约有50座堆肥厂,每年生产20万吨堆肥产品。
我国堆肥历史悠久。
在垃圾堆肥技术方面,八十年代同济大学等单位进行了较为深入的研究。
近些年来,在天津、上海、无锡、北京等地建立了规模不等的城市垃圾堆肥厂。
目前,我国垃圾堆肥技术的应用正在由静态发酵向高温快速动态发酵转变,国内有关单位对好氧堆肥工艺的控制因素及指标进行了较为全面的研究,并在实践中得到了应用和发展。
在城市污泥与垃圾混合堆肥技术方面,同济大学以堆肥原料的空隙率与堆肥过程评价参数的相关分析进行了城市污泥与垃圾混合堆肥的配比研究;中国市政华北设计研究院对堆肥工艺参数进行了研究,这都为污泥和垃圾混合堆肥的工厂化和大规模生产提供了工艺技术和设计运行参数。
在城市污泥堆肥方面,农业部环保所与天津市污水处理研究所分别用通气式固定剁和立式发酵仓系统对天津市纪庄子污水处理厂的污泥进行堆肥化处理,取得了较好的效果。
但目前在污泥堆肥方面尚未进行大规模的生产。
3.1.2工艺原理堆肥是利用各种植物残体(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)为主要原料,混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。
堆肥过程是指有机废物在微生物的作用下转化成稳定的腐殖质过程,目前快速堆肥过程是好氧堆肥。
好氧堆肥过程是有机物在有氧的条件下,利用好氧微生物所分泌的外酶将有机固体废物分解为溶解性有机物质,再渗入到细胞中。
微生物通过代谢活动,把其中一部分有机物氧化成简单的无机物,为生物生命活动提供所需的能量,另一部分有机物转化为生物体所需的营养物质,形成新的细胞体,使微生物不断增殖。
堆肥反应是利用微生物使有机物分解、稳定化的过程。
在此过程中,放出大量能量。
除一小部分用于细胞质合成,提供能量外,其余均以热量的形式放出,使堆层温度升高和蒸发水分,堆层温度可达60~70℃,甚至更高。
高温可使城市污水厂污泥中的寄生虫卵、致病菌等杀灭,使污泥达到无害化。
堆肥过程中较难分解的纤维素及难分解的木质素等的有机物和新形成的腐殖质(包括了大量的微生物)与灰分混在一起称为堆肥。
因此,微生物在堆肥过程中起着十分重要的作用。
为了获得优质堆肥,在堆制过程中,千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件,是加快堆肥腐熟和提高肥效的关键。
堆肥微生物可以来自自然界,也可利用经人工筛选出的特殊菌种进行接种,以提高堆肥反应速度。
堆肥微生物主要有细菌、真菌和放线菌等,而在堆肥过程中堆肥微生物的数量和种群也不断发生变化。