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好氧动态堆肥装置处理城市污水厂剩余污泥(一)
http://www.21tx.com 2008年08月28日

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 1、引言
  随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水处理厂的规模不断扩大,处理程度不断提高。到1998年为止,全国已建成和在建的城市污水处理厂已近200座,污水处理能力约为1000余万m3/d。与蓬勃发展的污水处理相比,污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步,随着新建污水处理厂的陆续投产,污泥产量将会有大幅度的增加,所以对污泥的处理和处置必须予以充分的重视。
  城市污泥的利用和最终处置方法主要有焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高,并且有大气污染问题;填埋法受到场地条件及环境的限制,在污泥运输距离的合理范围内已很难找到合适的地点;投海会污染海洋,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,国际公约已明令禁止;堆肥处理不但可以达到稳定污泥的目的,同时制成肥料农业利用具有经济、简便、可资源化等优点,引起各国的重视,并进行大量的研究。
  北京市密云污水处理厂处理能力为1.5万立方米/天,日产污泥5~6吨(含水率80%)。在我们研究的基础上,建成了国内第一条完整的生产性规模(年产复混肥5000吨)的污泥制肥生产线,生产线由污泥预处理、好氧动态堆肥装置和复混肥生产装置构成。生产线已连续运行两年,生产的有机复混肥销售情况良好。复混肥生产已有成熟的技术,我们着重研究污泥的稳定化和无害化处置工艺。
  2、密云污水处理厂污泥处理和利用工艺
  污水处理厂的初次污泥和二次污泥经浓缩后,一般采用带式压滤机脱水,泥饼含水率为75~85%。这样的污泥由于含水率高、粘性大、无结构强度。直接进行堆肥氧气难以通入,易产生厌氧状态。对于中小规模的污水处理厂,由于剩余污泥量不太大,若厂区又有足够的场地,气候适宜,则选择自然晾晒是最理想的途径。本实验在密云污水处理厂,采用了自然晾晒作为污泥堆肥的污泥含水率预调整手段。经过堆肥处理的污泥成为性状良好的腐植颗粒。然后可以按照不同农肥标准添加一定比例的氮、磷、钾等化学原料,通过粉碎、搅拌后进入造粒装置,成型后经干燥、筛分成为成品包装后入库或出售。
  污泥堆肥工艺分为好氧发酵与厌氧发酵两种工艺过程。厌氧发酵工艺由于产生甲烷、硫化氢、二氧化碳等代谢产物会引起恶臭。由于有机物分解缓慢,发酵周期长达4~6个月,致使占地面积过大。另外蚊蝇孳生,污水淌流,产生严重的二次污染,不适合于大规模工业化污泥处置。现代工艺大多采用好氧堆肥,它具有有机物分解率高,堆肥周期短,气味较小。但传统好氧堆肥的停留时间长一般10-15天,存在占地面积过大,人工翻堆劳动粗笨的问题。工厂化机械堆肥是堆肥工艺发展的主流,开发新的高效堆肥机械也是有迫切要求的。
  机械化好氧堆肥技术是在有控制的条件下,利用好氧微生物对污泥中易腐有机物进行生物降解,使之成为具有良好稳定性的腐植粒状物的全部工艺过程。目前国内外正在研究开发的污泥好氧发酵堆肥技术都是采用进料、搅拌、通气、出料同时进行的高效发酵工艺装置,其核心是好氧发酵槽。而发酵槽按照外形可分为几类:立式多段发酵槽;筒仓式发酵槽;卧式旋转发酵槽;卧式敞口发酵槽。几类发酵槽性能的比较见表1。
  表1  各类发酵反应器的性能比较

发酵槽形式立式多段筒仓式卧式旋转卧式敞口进出料方式顶部进料、底部出料分批进出料连续进出料连续进出料混合方式分层跌落混合螺旋杆搅拌转动混合机械搅拌生产能力中~大占地面积小~中可操作性技术成熟、设备复杂不易操作设备简单、易于操作技术成熟、易于操作技术成熟、设备复杂不易操作动力消耗强制通风能耗高强制通风、搅拌能耗最高自然通风能耗低强制通风、搅拌能耗最高建设费设备复杂、投资高设备投资较高设备简单投资低设备投资较高

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