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城市污泥堆肥温度动态变化过程及层次效应

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第22卷第5期2002年5月生 态 学 报

ACTAECOLOGICASINICAVol.22,No.5May,2002

城市污泥堆肥温度动态变化过程及层次效应

陈同斌,黄启飞,高　定,黄泽春,郑玉琪,李艳霞

(中国科学院地理科学与资源研究所环境修复室,北京　100101)

基金项目:国家“九五”科技攻关资助项目(962909201205)收稿日期:2001209207;修订日期:2002203207作者简介:陈同斌(1963～),男,广西人,研究员。主要从事植物修复、废弃物资源化技术和土壤环境保护研究。E2mail:chentb@igsnrr.ac.cn摘要:对城市污泥强制通风静态垛堆肥的温度变化规律进行了研究。结果表明,当调理剂比例较低时,堆体升温速率和降温速率都较为缓慢,堆肥处理时间长,堆体温度较低。当调理剂比例较高时,堆体升温速率较快,堆肥温度将在较短时间内达到灭菌稳定化所要求的高温。堆体温度在高温阶段持续的时间与调理剂比例有着密切的联系,当调理剂比例太高时,高温持续时间短,如加入适当比例的回流污泥,堆温可以在50℃以上高温阶段持续足够的时间。当堆肥原料的起始温度高于15℃,堆体一般要经历升温阶段、高温持续阶段和降温阶段,但是当堆肥原料的起始温度很低时,堆体温度还要经历一个起爆阶段。堆体内不同层次的温度有着不同的变化趋势,堆肥初始阶段,堆体下层温度高于上层温度,随后上层温度逐渐高于下层温度。关键词:城市污泥;堆肥;温度;位置效应

TemperatureDynamicDuringtheSewageSludgeCompostingPro2

cess

CHENTong2Bin,HUANGQi2Fei,GAODing,HUANGZe2Chun,ZHENGYu2Qi,LI

Yan2Xia　(LaboratoryofEnvironmentalRemediation,InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesRe2

search,ChineseAcademyofSciences,Beijing　100101,China).ActaEcologicaSinica,2002,22(5):736～741.

Abstract:Itwaswellrecognizedthatmanyfactorsinfluencedthecompostingprocessandtheresulting

product.Temperaturewasthemostimportantecologicaldeterminantwithincomposingmaterial.Temper2

atureincreasewasafunctionofstartingpoints,metabolicheatevolutionandheatconservation,withthe

achievementofminimumtemperaturelevelsbeingessentialtoaneffectivecompostingprocessandcon2

tributingsubstantiallytothehighratesofdecompositionachievedduringprocessing.

Fewstudieshadbeenundertakentounderstandtheprocessesofmicrobes,heatlossesfromthemass,

andtheecologicalnature,includingmicrobialsuccession.

Thetemperatureofacompostingmassdependedlargelyonairflow.Thetemperaturebetweenthe

centerandthesurfaceofthecompostingmassvariedgreatlyinstaticpileslargelybecauseofairflow.

Turningofstacksorforcedaeration,asinenvironmentallycontrolledcomposting,couldcontroltempera2

tureeffectively.Terminationofsuchpracticesresultedinthetemperaturesoonreturningtotherangeof

70℃to80℃.

Theforcedaeratinginfluencedthetemperaturesatdifferentpositions,sothetemperaturechanges

weredifferent.Toknowthedifferencewasimportanttocontrolthecompostingprocess,improvethe

qualityofthecompostingproduct.

Thestudywascarriedouttoinvestigatethetemperaturedynamicduringthesewagesludgeaerobic

staticcomposting.Allexperimentedcompostingpileswereplacedinabuildingin116m×110mbayswithcement

floorsandwalls.Aerationboardswerelaidonthebottomofthebays.Thepilescontainedsewagesludge(moisturecontent=83%～85%,VolatileSolid=49%～58%),recycledcompostandbulkingagentwith

fiveproportions.Abulkingagentlayerontheaerationboardsdispersedairthroughthe110mhighmix

layer.Allpileswerecoveredwitha202cminsulatinglayerofrecycledcompost.Eachbayhadanaeratorto

supplyambientair.Sensorswereinsertedintothemiddlelayerandupperlayerofthepiles’geometrical

centerstodetectthetemperatures,andthedetectedvalueswerefedbacktothecomputerizedcontrolsys2

tem.Inordertostudythedifferenceamongthedifferentlayers,sixsensorswereinsertedintothepilesin

thetreatmentIIfromthebottomtothetop.Athree2stagecontrolalgorithmcontrolledthedamperduty

cycleofaerators.Thecontrolsoftwareloggedtemperaturesevery15minutesandgeneratedreports.

Thetemperatureincreasinganddecreasingspeedwasslow,lessthan417℃󰃗dand219℃󰃗drespec2

tively,andthecompostingdurationwaslongandthecompostingtemperaturewaslowerwhenthepropor2

tionofbulkingagentwaslower.Onthecontrary,whentheproportionofbulkingagentwashigh,the

temperaturedecreasingwasfaster,about12～1716℃󰃗d,andthecompostingtemperaturewashighe2

noughtodestroythepathogenicmicroorganisms.Thedurationinhightemperatureperiodrelatedtothe

proportionofbulkingagent:thedurationwasshorterwhenthelatterwashigher,butlongenoughtode2

stroythepathogenicmicroorganismswhentherecycledcompostwasadded.

Thecompostingprocesssuggestedbyearlierreportscouldbedividedintothreestages:temperature

increasingstage,hightemperaturestageandtemperaturedecreasingstage.Howeverourexperimentindi2

catedthatthecompostingprocessshouldbedividedintofourperiods:besidesthethreeperiodspreviously

stated,theperiodfromthelowtemperaturetothe15℃shouldbenoticedbecauseitwasimportantforthe

microorganismstoproliferateandthecompostingprocesstostart.

Thetemperaturechangingtrendsatthedifferentplacesinthecompostingpilesweredifferent.The

temperatureoftheupper2layerwaslowerthanthatoftheunder2layerintheearlystage,andthenthefor2

merwashigherwiththedevelopmentofcompostingprocess.

Thetemperatureofmiddle2layerwashigheratthehightemperaturestage,butthetemepratureofun2

der2layerwashigheratstartingstageanditshouldbestudiedinfuture.

Keywords:sewagesludge;composting;temperature;positioneffect文章编号:100020933(2002)0520736206　中图分类号:X705　文献标识码:A

在有机废弃物高温堆肥过程中,湿度、温度、pH、C󰃗N等许多因素均影响堆肥进程和最终产品的质

量[1～5]。在诸多因素中,温度是堆肥过程的核心参数[6,7],堆体一般要经历升温过程、高温持续过程和降温过

程[8]。国内外学者对于堆肥温度的研究主要集中于以下几个方面:堆肥升温过程的特点及堆肥所能达到的

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城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究

城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究

逯延军等　城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究　

城市生活垃圾和污泥混合堆肥中氮素变化规律研究　

逯延军　吴星五　

（同济大学城市污染控制国家工程研究中心，上海２０００９２）　

摘要　进行了不同比例的垃圾和污泥混合的高温好氧静态堆肥小试试验，主要研究了堆肥过程中全氮、氨氮、硝态氮、水溶性　

氮以及有机碳等的变化。结果表明，堆肥过程中有机碳、全氮和碳氮比呈下降趋势；堆肥产品中全氮与其初始浓度成正比，初始浓度　越高，结束时全氮越高；碳氮比在整个堆肥过程中变化不大；氨氮的变化显著，堆肥２３　ｄ，３种比侧的混合样品（垃圾和污泥体积比分　别为９：Ｉ、５：Ｉ和３：Ｉ）中的氨氮分别由堆肥前的１１．Ｉ、１０．９、１０．５　ｇ／ｋｇ下降到Ｉ．Ｉ、２．Ｉ、３．Ｉ　ｇ／ｋｇ；水溶性全氮和水溶性氨氮的下降趋　势明显，水溶性氨氮是构成水溶性全氮的主要成分，堆肥前期温度的上升引起水溶性全氮和水溶性氨氮的迅速下降；硝态氮和水溶性硝　态氮的浓度低，变化小；氮素损失主要在第３～１０天的堆肥高温期，污泥量越大，氮素损失越严重，氮素损失率最高达４５　。　关键词　城市生活垃圾　污泥　混合堆肥　氮素变化　

Ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏ－ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　ｓｏｌｉｄ　ｗａｓｔｅｓ　ａｎｄ　ｓｌｕｄｇｅ　Ｌｕ　Ｙａｎｊ　ｕｎ，Ｗｕ　Ｘｉｎｇｗｕ．（Ｔｈｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｕｒｂａｎ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　

２０００９２）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｅｒａｔｅｄ　ｓｔａｔｉｃ　ｃｏ—ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｐｒｏｐｏｒ—　

污泥堆肥技术及工艺优化研究进展

污泥堆肥技术及工艺优化研究进展

污泥堆肥技术及工艺优化研究进展

污泥堆肥技术及工艺优化研究进展

一、引言

近年来，随着城市化进程的加快和污水处理厂的建设，污泥的产生量不断增加。传统的污泥处理方式主要是焚烧和填埋，但这些方式存在着环境污染和资源浪费的问题。因此，人们开始关注污泥堆肥技术的研究和应用，以期将污泥转化为有机肥料，实现资源再利用。

二、污泥堆肥技术的原理和特点

1. 原理

污泥堆肥技术是将污泥与其他有机废弃物混合，经过与空气充分接触和微生物作用，通过发酵和分解过程，最终转化为有机肥料的一种处理方式。

2. 特点

（1）资源化利用：污泥堆肥技术能够有效地将污泥转化为有价值的有机肥料，达到资源化利用的目的。

（2）环境友好：相比于焚烧和填埋方式，污泥堆肥技术减少了对环境的污染，降低了二氧化碳和甲烷的排放。

（3）经济效益：通过污泥堆肥技术处理后的有机肥料，可以广泛应用于农田和园林，增加农作物产量，提高土壤质量，进而带动农业和园林经济的发展。

三、污泥堆肥工艺

1. 堆料配比

污泥堆肥工艺的第一步是进行堆料配比。一般情况下，污泥占总配料的50%~70%，其他有机废弃物如农作物秸秆、畜禽粪便等占30%~50%。堆料配比的合理性关系到堆肥后的质量和效果。

2. 堆肥堆制

（1）选择合适的堆制设备：常见的堆制设备有静态堆肥设备和动态堆肥设备。静态堆肥设备通常采用开放式的平堆或粗碎。动态堆肥设备则采用机械翻堆的方式，能够提高堆肥效率。

（2）控制堆肥过程中的温度和湿度：堆肥过程中，温度和湿度的控制对于堆肥的质量和发酵速度至关重要。一般情况下，堆肥的适宜温度为40℃~60℃，湿度保持在50%~60%。

（3）加入堆肥助剂：为了加速堆肥的分解和发酵过程，可以适量添加堆肥助剂，如有效微生物、蛋白酶和复合菌剂等。

城市污水污泥堆肥控制因素和腐熟度评价

城市污水污泥堆肥控制因素和腐熟度评价

第33卷第10期2008年10月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol133No110Oct.2008

收稿日期:2008-09-09作者简介许效天(),男,河南漯河人,硕士,工程师,主要从事污水处理和环境影响评价工作。文章编号:1673-1212(2008)10-0191-04

城市污水污泥堆肥控制因素和腐熟度评价

许效天,杨跃伟,孟俊峰

(漯河市环境科学技术研究所,河南漯河462000)

摘　要:堆肥化处理是城市污水污泥减量化、无害化和资源化的一种较为理想的处理方法,通过有效控制通风量、初始含水率、温度、C/N比、pH值和辅料的选择等影响因素,可以最终解决污泥的处置和利用问题,因此合理调整控制因素是污泥堆肥化处理的关键。国内外的腐熟度评价指标和方法很多,但目前仍未形成一种公认的腐熟度指标,国内以李承强等的堆肥腐熟度指标应用最为普遍,它把堆肥腐熟度指标划分为物理学指标、化学指标和生物学指标,腐熟度评价方法的正确选择和评价指标的合理确定将为污泥堆肥产品的农田利用提供强有力的技术支持。关键词:城市污水污泥;污泥堆肥;控制因素;腐熟度中图分类号:X820.6文献标识码:A

TheCompostingControlFactorandMaturityDegreeEvaluationof

UrbanSewageSludge

XuXiaotian,YangYuewei,MengJunfeng

(ResearchInstituteofEnvironmentalScientificTechnologyofLuoheCity,Luohe462000,China)

Abstract:Thesludgecompostingissoidealtreatmentapproach,inreduction,sound,resourcesofurbansewagesludge,astosettletheproblemofsludgedisposalandutilizationfinallythroughtheeffectivecontrolofventilation,theinitialmoisturecon2tent,temperature,C/Nratio,pH,thechoiceofmaterialsandotherfactors.Rationallyadjustingcontrolfactorsisthekeytothehandlingofsludgecomposting.Therearelotsofmaturitydegreeevaluationindicatorsinthedomesticandinternational,butanyindicatorhasnotbeenrecognizedatpresent.Themostcommonmaturitydegreeindicatorofthedomesticisdividedintophysical,chemicalandbiologicalindicators.Thecorrectchoiceofevaluationmethodsandthereasonableofevaluationindicatorsofmaturitydegreewillprovideastrongtechnicalsupportforthefarmlanduseofsludgecompostingproducts.Keywords:urbansewagesludge;sludgecomposting;controlledfactors;maturitydegree

不同添加剂与污水污泥混合好氧堆肥实验研究

不同添加剂与污水污泥混合好氧堆肥实验研究

第２９卷第３期　２０１１年０５月　佳木斯大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉａｍｕｓｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．３　Ｍａｙ　２０１１　

文章编号：１００８—１４０２（２０１１）０３－０３６１－０４　

不同添加剂与污水污泥混合好氧堆肥实验研究①　

罗文连　

（湖南华亿市政工程设计有限公司。湖南长沙４１００００）　

摘要：　分别以木屑、芦苇和堆肥熟料为添加剂，对污水厂脱水污泥进行好氧堆肥实验研究．研　

究结果表明，以堆肥熟料为添加剂，１天内堆体即可升至最高温度，１Ｏ天后堆肥可达稳定化要求，　

堆体５５℃以上时间可保持４天以上，完全可以达到卫生化要求．同时，以熟料为添加剂，不仅提　

高了谁肥速度，缩短了堆肥时间，还可替代木屑等外源性添加剂，简化了工艺流程，降低了运行成　本．最后，实验还研究了污泥与熟料混合堆肥植物营养学指标的变化，产品中有机质含量３４．６ｇ／　

ｋｇ，氮、磷、钾的含量分别为２２．０ｇＮ／ｋｇ，１１．１ｇＰ　Ｏ５／ｋｇ和１２．９ｇＫ：Ｏ／ｋｇ，营养物质含量丰富，完全　

满足作为园林绿化用营养土、有机肥基质等标准要求．　关键词：添加剂；污泥；好氧；堆肥　

中图分类号：Ｘ７０３．１　文献标识码：Ａ　

０引　言　１　实验材料与方法　

随着经济快速发展以及污水处理率的普及，我　国城市污水处理量大幅度增加，污水厂污泥的产量　也急剧攀升［】．２］．同时，我国城市污水厂污泥的处　

理水平较低，大部分仅经脱水后即任意处置．未经　稳定化和无害化处理的污泥不仅产生大量的臭气，　

还对土壤、水体以及生态环境造成了污染和破坏，　

已经成了十分凸显的环境和社会问题．　污泥好氧堆肥利用好氧微生物对污泥中的有　

机物进行分解，使之稳定化和减量化，同时利用产　生的热量杀死其中的致病微生物，实现卫生化，是　

十分有效的处理处置方法．但污水厂脱水污泥含水　

率高，空隙率小，空气与污泥的接触面积小，堆肥效