污泥堆肥技术及工程设计_张晏

３６给水排水Ｖｏｌ．３８增刊２０１２污泥堆肥技术及工程设计张晏戴明华（北京市市政工程设计研究总院，北京１０００８２）摘要针对极易对地下水、土壤等造成二次污染的那些未进行规范化处理处置的脱水污泥，着重介绍了堆肥法的分类和好氧堆肥法的过程及原理，并结合作者的工程实践经历，介绍了工艺设计中，应该选择的设计流程、参数及应该注意的问题。关键词污泥处理处置污泥堆肥污泥资源化１国内外污泥处理处置的现状、方法１．１国内外的污泥处理处置现状国外污泥处置与利用已有１００余年的历史，而我国污泥处理和处置技术起步较晚，但其进行处置处理的目的一样，都是以减量化、稳定化、无害化为原则。同时，在满足以上原则的基础上，尽可能对污泥进行资源化处理，达到资源的可持续发展。国外多数经济发达国家，在建设污水处理厂的同时，对污泥的处理处置进行同步的建设。国内的很多中小型城镇污水处理厂和部分大中型城市污水处理厂，由于设计时间较早，有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［１］。总体来说，国内的污泥处置目前仍处于起步阶段。１．２污泥的处理处置主要方法及特点常用的国内外污泥处理处置方法主要有：卫生填埋、污泥焚烧、污泥投海、污泥堆肥等。（１）卫生填埋：操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强，但是需要大面积的场地和大量的运输费用，且易污染地下水。（２）污泥焚烧：最彻底的处理方法。它能使有机物全部碳化，杀死病原体，最大限度地减少污泥体积。污泥焚烧占地面积最小，但综合成本最高，设备维护要求高，因此限制了污泥焚烧技术的广泛应用。（３）污泥投海：操作简单，对于沿海城市来说其处理费用较低，但是，由于其对海洋生态环境可能存在的影响，许多国家已停止使用。（４）污泥堆肥：从６０年代发展起来的一项生物处理技术，７０年代以后逐渐引起了世界各国的广泛重视，并成为环保领域的一个研究热点，这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部分传统的物理化学方法。２污泥的堆肥化技术由于堆肥技术在我国日渐成熟，近些年来，也相应的制定出了关于堆肥的各种标准，见表１。表１我国各种堆肥标准对比分析项目①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩瑏瑡瑏瑢堆肥进料含水率／％５５～６５４０～６０４０～６０４０～６０／４０～６０／／／／／／堆肥出料含水率／％／２５～３５３５／２０～３５２５～３５２０６５４０６０６５二次发酵进料含水率／％／／／／／３５～４５／／／／／／蛔虫卵死亡率／％／９５～１００９５～１００／９５～１００９５～１００９５～１００／＞９５＞９５＞９５＞９５粪大肠菌值／１０－１～１０－２１０－１～１０－２／１０－１～１０－２１０－１～１０－２１０－１～１０－２／＞０．０１＞０．０１＞０．０１＞０．０１有机物降解率／％／／／／／／／／／／／＞５０细菌总数／ＭＰＮ／ｋｇ／／／／／／／／／＜１０８／／注：①：城镇污水处理厂污泥处理技术规程（ＣＪＪ１３１—２００９）；②：城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程（ＣＪＪ／Ｔ５２—９３）；③：城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标（ＣＪ／Ｔ３０５９—１９９６）；④：城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及其安全技术规程（ＣＪＪ／Ｔ８６—２０００）；⑤：粪便无害化卫生标准（ＧＢ７９５９—８７）；⑥：生活垃圾堆肥厂运行管理规范（ＤＢ１１／Ｔ２７２—２００５）；⑦：城镇垃圾农用控制标准（ＧＢ８１７２—８７）；⑧：有机肥料ＮＹ５２５—２００２；⑨：城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质（ＣＪ／Ｔ２９１—２００８）；⑩：《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（ＣＪ２４８—２００７）；瑏瑡：城镇污水处理厂污泥处置农用泥质（ＣＪ／Ｔ３０９—２００９）；瑏瑢：城镇污水处理厂污染物排放标准（ＧＢ１８９１８—２００２）。DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2012.s2.014给水排水Ｖｏｌ．３８增刊２０１２３７２．１污泥堆肥技术的分类污泥堆肥法，即脱水后的泥饼在微生物的作用下，实现物质的转化（转化为腐殖质），以达到无害化、稳定化、减量化以及资源化的方法。根据微生物对氧气需求的不同，分为厌氧法和好氧法两种。厌氧堆肥法是在无氧条件下微生物对有机物的分解，分解后代谢产物是甲烷、二氧化碳、硫化氢和低分子量的中间产物，厌氧法本质上是微生物的固体发酵。其代谢产物会引起恶臭，所消耗的时间也较长（约３、４个月），占地面积较大，不适合大规模水厂采用。好氧法是指在有氧条件下，好氧微生物对有机物的吸收、氧化和分解，使有机物得到降解稳定的过程。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，其代谢产物主要是二氧化碳、水和腐殖质，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量。与厌氧法相比，好氧法堆肥过程速度快，堆肥温度高，故现在一般工程上所采用的堆肥方法多为好氧堆肥法。本文详细