污泥的高溫堆肥處理法技術特點及分析
一、技術特點、工藝技術路線、設備選型及主要技術經(jīng)濟指標
1、城市污泥無害化農(nóng)用技術特點：
（1）所用原料及添加物多為工業(yè)及生活廢棄物，產(chǎn)品具有成本較低廉的特點；
（2）粉煤灰含有多種有利植物生長的微量元素，具有較強的水化活性，可促進發(fā)酵及改良土壤特性。更重要的是它對農(nóng)田中施用的化肥有緩釋作用，對重金屬也有一定固化緩釋作用。城市污泥無害化農(nóng)用技術用粉煤灰做干燥劑，可提高污泥無害化處理后的農(nóng)用效果，有利于農(nóng)用土地的持續(xù)、有效利用；
（3）該技術產(chǎn)品為顆粒狀，并具有一定耐水性，有利于實現(xiàn)機械化播撒施肥；
（4）產(chǎn)成品可根據(jù)不同土壤條件，通過石灰石調節(jié)土壤的PH值，滿足不同農(nóng)作物對土壤條件的要求；
（5）該技術適用性好，可通過調節(jié)添加劑的品種及用量，制出多種復合肥，使其適用不同農(nóng)作物及不同生產(chǎn)階段的要求。
2、工藝技術路線
污泥堆肥工藝分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩種工藝過程。厭氧發(fā)酵由于產(chǎn)生甲烷等代謝物會產(chǎn)生惡臭，同時設備投資高，運行管理復雜，要求嚴格，適合于大型污水廠液態(tài)污泥的處理，由于我國一般采用中溫厭氧發(fā)酵處理，污泥溫度在30--40℃，雖然達到減容目的，但仍不能直接還田。對機械脫水后污泥，主要采用好氧發(fā)酵制肥，好氧發(fā)酵過程通過好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉化成富含植物營養(yǎng)物的腐殖質，反應的最終代謝物是CO2、H2O和熱量，大量熱量使物料維持持續(xù)高溫，降低物料的含水率，有效地去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。經(jīng)比較，好氧發(fā)酵的設備投資及運行能耗均比厭氧發(fā)酵降低1/3，是節(jié)能高效的制肥工藝。同時，由于其設備較少，運行管理簡單，特別適合于中小型污水處理廠。因此，本工程采用污泥好氧發(fā)酵工藝。由于中國農(nóng)村需要速效肥料，生物有機肥在廣大農(nóng)村尚不好推廣，因而從堆肥產(chǎn)生的肥料，可以直接投放市場，也可以進一步深加工，制備有機無機復合肥。
將含水率約為60-80%的污泥與體積約為30-40%的添加物(菌種、粉煤灰、秸稈破碎物等)和少量的除臭劑送至初混機，混合均勻后送至發(fā)酵倉發(fā)酵，翻堆機每天運行一次，將物料由進倉口向出倉口移動，用中壓風機對堆肥物料間歇式曝氣，由于好氧細菌作用，堆肥物料在三天以后可升溫到60℃以上，在60—65℃維持3—4天，實現(xiàn)滅菌和干燥的目的，在堆肥倉中物料停留10—12天，完成堆肥，輸送出堆肥倉。出倉的塊狀物經(jīng)破碎機破碎后，送精混機與N、P、K等營養(yǎng)素充分混合均勻。當含水率達到18-22%時，送入高壓造粒機，在高壓及60℃溫度條件下將混合物制成均勻、較堅硬的顆粒，通過氣流干燥機干燥后，由裝袋機定量包裝后即可入庫待銷。
其工藝流程圖如下：
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3、設備選型、主要技術經(jīng)濟指標及選擇原則
（1）污泥制肥成套設備
新建污泥制肥廠的成套設備由機械科學研究院自行設計、制造、成套和安裝調試。
成套設備中單臺設備的選擇應滿足工藝要求，并運行可靠。降低成套設備的成本，為污泥無害化農(nóng)用技術應用創(chuàng)造良好的條件。
污泥制肥成套設備主要由以下幾部分組成：
①粗混主要設備：粗混機、皮帶輸送機、提升機。
②發(fā)酵主要設備：發(fā)酵倉曝氣裝置、翻堆機、輸送機、提升機。
③精混造粒主要設備：精混機、造粒機、氣流干燥機、輸送機、裝袋機。
④電控系統(tǒng)：控制器、傳感器、電控柜、驅動裝置等。
⑤廢氣、塵回收裝置等
（2）主要技術經(jīng)濟指標
①顆粒肥含水率<15％；
②肥料成份依據(jù)用戶要求調配，產(chǎn)品符合GB15063－94；
③產(chǎn)品衛(wèi)生指標應符合高溫堆肥衛(wèi)生標準（GB7959－87）。
（3）選擇方案的原則
①在常年運行中，保證污泥的處理效果穩(wěn)定，技術成熟可靠；
②盡量降低投資和運行費用；
③運行管理方便。
二、環(huán)境影響分析
污泥制肥工程本身是環(huán)境保護工程，是解決污泥對環(huán)境的破壞，化害為利的工程，但在正常運轉過程中對周圍的環(huán)境也有一定的影響。本工程主要采取以下措施進行控制：
1、污水
污泥堆肥工藝主要采用好氧發(fā)酵制肥，通過反應放熱產(chǎn)生高溫，去除污泥中的水分。選用上送風式曝氣裝置，堆肥物料中蒸發(fā)的水分隨空氣向上運動并隨抽風設備排出室外，整個工藝屬固氣反應，不會出現(xiàn)污水排放的污染問題。本工程只有少量勞動人員的生活用水，可將其收集后排入廠區(qū)污水管道處理系統(tǒng)。
2、大氣
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質，成分比較復雜。所以污泥容易散發(fā)出異味，特別在污泥初期進行發(fā)酵時更易產(chǎn)生臭氣和異味，為了保障職工的工作安全，在入料混合的同時加入一定量的除臭劑，減少異味的產(chǎn)生。并且在車間設置軸流通風機，將污泥堆肥廠房的臭氣和異味排到室外。
污泥經(jīng)發(fā)酵倉產(chǎn)生含水率較低的出料，可能會在造粒機、氣流干燥機出現(xiàn)少量的粉塵。采用袋式除塵器對粉塵進行處理，使粉塵濃度達到國家環(huán)保排放標準后再行排放。
3、固體廢棄物
脫水后的污泥經(jīng)本工藝全部制成有機復合肥，不會產(chǎn)生固體廢棄物，袋式除塵器收集的粉塵可作為調整劑，回收利用，杜絕對外界環(huán)境的破壞。
4、噪聲
污泥好氧發(fā)酵成套設備中主要有初混機、翻堆機、曝氣設備、粉碎機、精混機、造粒機、氣流干燥機、裝袋機。所有設備在正常運轉時勢必產(chǎn)生一定的噪聲。因此在選擇設備時，均按國家標準要求選用低噪聲的設備。經(jīng)測量，噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB12348－90）的要求。
5、緊急事故
廠房一旦發(fā)生停電或其它重大事故，可能造成好氧發(fā)酵倉缺少氧氣，厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生較大的異味，直接導致污泥無法制肥。所以必須及時排解事故。這種短時間污染無法從根本上避免，只有加大運行管理，加強維修，盡可能提高廠房的安全保證率，使事故發(fā)生的機率盡可能降低。
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