污泥好氧堆肥的工程实践

郑州市污泥堆肥处理工程的设计

郑州市目前有三座污水处理厂，分别为王新庄污水处理厂、五龙口污水处理厂和马头岗污水处理厂，总处理规模为80×104m3／d，剩余污泥量为600t／d(含水率为80％)。经过方案比选，郑州市决定将三座污水处理厂一的剩余污泥进行集中处理和处置，处理工艺为好氧堆肥，处置方案选择土地利用或填埋。

1 工程概况

污泥堆肥处理厂设计规模为600 t／d，一期设计处理规模为100 t／d。主要建设内容包括秸秆存放及粉碎车间、混料及好氧堆肥车间、风机房、生物滤池及配套的生产、管理设施。处理厂的产品为营养土，可用于园林绿化或填埋。工程预留了营养土深加工制肥的占地面积。

2 处理工艺

根据微生物生长环境的不同，堆肥可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是指在有氧状态下，好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程，最终产物主要是CO2、H20、热量和腐殖质；厌氧堆肥是在无氧状态下，厌氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程，最终产物是CH4、CO2、热量和腐殖质。

由于厌氧微生物对有机物的分解速度缓慢，处理效率低，容易产生恶臭，工艺条件也比较难以控制，故本工程选择好氧堆肥工艺。

现代化好氧堆肥工艺可分为翻堆条垛式堆肥、通风静态垛堆肥、发酵槽(池)式堆肥和筒仓式堆肥等。发酵槽式堆肥工艺具有占地面积小、堆肥效率高等优点，故本工程选择发酵槽式堆肥工艺。 堆肥厂的工艺流程见图1。在混料车间内设置了三个料仓：脱水污泥料仓、粉碎秸秆料仓和回用料仓。污水处理厂的脱水污泥通过污泥运输车运至脱水污泥料仓；粉碎后的秸秆经皮带机输送至秸秆料仓；从发酵槽出来的物料经筛分机筛分后的筛上物进入回用料仓。脱水污泥、粉碎后的秸秆及堆肥成品中的筛上物，经混料机搅匀后用装载机运送至发酵槽中进行堆肥。堆肥后的物料通过装载机或翻抛机运送至回料皮带机上，通过回料皮带机输送到筛分机，经过筛分，筛上物进回用料仓重复使用，筛下物即为成品营养土。

墨　２００７，Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．１２亿　与生物互程　

Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

市政污泥好氧堆肥处理影响因素的实验研究　

黄培东　。张志娟　

（１．广东省科技职业技术学校，广东广州５１０６５０；２．华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州５１０００６）　

摘要：为避免污泥产生的二次污染及充分利用污泥中的有效成分，对污泥进行堆肥处理是较好的污泥处理方法。　考察了污泥含固率和ｐＨ值对污泥堆肥过程的影响。结果表明，污泥可堆肥的含固率范围为２５　～７５％，最佳含固率为　３５％；可堆肥ｐＨ．值为５．３～８．５，最佳ｐＨ值为７．４～８．３。　

关键词：市政污泥；堆肥；含固率；ｐＨ值　

中圈分类号：Ｘ　１　７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—５４２５（２００７）１２—００６６～Ｏ３　

随着世界工业生产的发展、人口的增加，工业废水　

和生活污水的排放量日益增多，据统计，我国每年的污　

水排放已达５。１１×１０　亿ｔ。污水污泥是污水处理过　

程中产生的固体废物，其产生量巨大，约占处理水量的　

０．３　～Ｏ．５　（以含水率为９７．５　计），如对污水进行　

深度处理，污泥量还可能会增加０．５～１．０倍。污水污　

泥处理技术在我国刚起步，全国现有污水处理设施中　

配备污泥稳定处理设施的还不到１／４，处理工艺和配　

套设备较为完善的还不到１／１０。在我国仅有的十几　

座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多，多数污　

水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在　

空气中，对环境造成很大的影响。由于污泥含有病　

原菌和寄生虫（卵）、有毒有机污染物、重金属等有害　

成分，且有恶臭，易腐烂，必须进行适当处理，才能避　

免二次污染。另外，污泥还含有大量的氮、磷、钾及　

其它微量元素，而且含量一般高于农家厩肥，施用于　

农田后，具有改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农　

作物生长及能够回收利用有机质等优点。因此，科　

学有效地利用污泥，是我国乃至全世界环境界都在　

膜堆肥处理污泥方案

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GORE膜覆盖有机肥项目方案

北京三益能源环保发展股份有限公司

2013年5月 目 录

第一章 工程概述

项目名称

GORE膜覆盖有机肥项目

项目拟建地点

项目建设规模

第二章 技术方案

工艺流程简介

该项目采用先进的膜覆盖无臭好氧堆肥工艺。先将掺合料（秸秆或园林垃圾等）粉碎，然后将污泥和掺合料混合混匀，调整到混合后的含水率为55-65%；铺设好通风管，用铲车将物料堆放到通风管上（通风管在物料的中间），堆成高约米的堆体，在堆体表面覆盖特制膜并压实膜边，在堆体表面插入五点式温度传感器和氧传感器，启动通风监控系统开始堆肥。在适当供氧及适宜水分条件下，经过4周完成一次发酵；一次发酵完成后，进行一次翻堆，再经过两周的二次发酵。二次发酵结束后，再进行一次翻堆，并在自然条件下，让其腐熟，以使得发酵更加完全。污泥和掺合料经过6周的生物降解、转化、稳定后，形成粗制有机肥。发酵过程中产生的少量渗滤液，用于在原料含水率较低的情况下进行回喷。

在堆肥过程中在线实时监测温度和氧气的变化。

生产的粗制有机肥经过筛分，筛下物经过称重包装后即为有机肥，筛上物作为掺合料返回到预混阶段，调节物料的含水率和增加堆料的孔隙率，以便于充氧，使反应更充分，图2-1 膜覆盖无臭堆肥工艺流有机肥 筛下物 粉碎后的秸污泥

混匀

一次发酵

二次发酵

腐熟

筛分 筛

上

物 生产有机肥的工艺流程见图2-1。

工艺技术特点

该工艺具有如下特点：

（1） 节省投资：无需厂房，封闭式发酵；

（2） 无异味，无渗滤液排放：由于覆膜，不受气候影响，无异味；作为封闭式系统减少臭气排放量＞97%，无需渗滤液处理设备投资，由于高温将水分蒸发，渗滤液产生量很少，无渗滤液外排；

好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。

工艺流程主要是：

原料的预处理：包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质，并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比，可以使用纯垃圾，垃圾和粪便之比为7：3或者垃圾与污泥之比为7：3进行混合堆肥。原料的发酵阶段：我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天，目前采用二次发酵方式，周期一般用20天，一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程，具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需要10—12天，高温阶段持续时间较长。二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40℃左右时即达腐熟，一般需20—30天。后处理阶段：是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比为15—20。贮存阶段：贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理，一般可预处理

主发酵

后发酵

后处理

贮存

直接存放，也可装袋存放。但贮存时要注意保持干燥通风，防止闭气受潮。分为三个过程：起始阶段、高温阶段、熟化阶段。堆肥过程影响因素有：供氧量要适当，实际所需空气量应为理论空气量的2—10倍；含水量在50%-60%为宜，55%最理想，此时微生物分解速度最快，水的作用有二：一是溶解有机物，参与微生物的新陈代谢，二是调节堆肥温度，温度过高时通过水分的蒸发，带周一部分热量；碳氮比要适当，一般认为城市垃圾为20—35之间；碳磷比为75—150；PH值，当有机污泥做堆肥原料时，需要进行PH调整，堆肥过程开始时，由于酸性菌作用，PH为5.5—6.0，堆肥结束后，PH为8.5—9.0。主要的设备有：磁选机，BJD型普通锤式破碎机，振动格筛，低温破碎机。