攻克污泥生物堆肥恶臭污染问题的新思路

41水工业市场2011年第5期随着我国城镇污水处理率的不断提高，城市污泥产量急剧增加。截止到2009年，我国污泥产量已超过3000多万吨。但目前全国城市污泥的有效处理处置率不到10%，严重滞后于污水处理事业的发展。生物堆肥是一种经济有效的污泥无害化处理方式，是我国污泥处理的主流方式。但在污泥生物堆肥工程中，臭气污染仍是整个行业所面临的突出环境问题。污泥含有多种易降解的有机物和丰富的微生物，在堆肥过程中有机质降解会产生多种臭气，扩散到周边环境造成污染。在生物堆肥工艺中，不同的堆肥物料、堆肥工艺所产生臭气的种类及浓度存在差异。若堆体氧气供应不足，则会产生厌氧发酵，形成硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质；若对堆体进行翻抛，则恶臭气体会从堆体中大量逸出。在完全好氧的堆肥过程中，仍会产生少量有味气体，但此类气体相对易被人接受。臭气污染早已成为困扰污泥处理厂正常运行的难题。国外有大量污泥厂因为不能解决好臭气污染问题而关闭。在中国，将污泥制砖处理的广州市津生污泥处理厂就因臭气污染成为信访大案之一，最后被迫关闭。在污泥堆肥工程实践中，臭气的产生与控制更是影响工程稳定运行的关键问题。那么，如何才能有效解决污泥堆肥的臭气污染问题？2009年，秦皇岛市绿港污泥处理厂建成投产。该厂采用智能控制生物堆肥工艺（CTB工艺）处理含水85%的脱水污泥，日处理规模达200吨。该工艺有效减少了堆肥过程中臭气的产生，并对收集的臭气进行集中处理，较好地解决了生物堆肥的臭气污染问题。绿港污泥处理厂采取“源头预防为主，末端消减为辅”的攻克污泥生物堆肥恶臭污染问题的新思路文/蔡璐1陈同斌1刘洪涛1高定1郑国砥1陈俊1杜伟2李雪怡2李银姬2（1中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心北京100101；2北京中科博联环境工程有限公司北京100080）42MARKET市场水工业市场2011年第5期臭气控制。通过CTB工艺优化生物堆肥过程的发酵和氧气供应，减少臭气物质的产生，显著降低了其环境危害。在堆肥厂区，发酵车间的过道是操作人员活动较频繁的区域，如果其臭气浓度超标，则会对工作人员的健康产生影响。CTB工艺可根据发酵堆体的温度、氧气含量等工艺参数进行智能化反馈控制，通过调节曝气量使堆体在发酵过程中的氧含量处于最佳状态，显著抑制堆体中臭气的产生。在生物发酵后熟期，CTB工艺对堆体物料进行匀翻，可以消除其死角，显著减少臭气的产生和释放。工程运行结果表明，与《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2－2002）相比，发酵车间过道的硫化氢浓度降低88%～98%，氨气浓度降低22%～94%。国内很多堆肥厂的氨气污染情况尤为突出，浓度往往在100mg/m3以上（标准平均值为30mg/m3）。可见CTB工艺的臭气污染控制成果显著，能保证车间的氨气、硫化氢浓度达标，不会对工作人员造成危害。堆肥的混料过程也会产生少量臭气。监测表明，污泥料仓是混料车间产生臭气的主要部位。脱水污泥会产生一定浓度的硫化氢和氨气，若将其长时间存放，则会发生厌氧反应，产生大量硫化氢气体。CTB工艺保证了污泥的及时好氧处理，抑制了料仓内污泥厌氧反应的发生。与该标准相比，硫化氢浓度低86%～99%，氨气浓度低88～99%，混料车间空气质量较好。采用CTB工艺对污泥堆肥过程产生的臭气进行控制后，发酵车间、混料车间的空气环境质量均达标，因此较好地解决了污泥堆肥过程的臭气污染问题。为预防发生臭气超标现象，绿港污泥厂还通过集气系统收集生物堆肥过程中产生的臭气，并用生物滤池进行集中处理。厂区采用顶吸罩在发酵仓上方收集臭气，防止气体向生产车间和大气扩散，收集的废气经生物滤池除臭系统处理后达标排放。但工程运行中发现，顶吸罩所需的排风量大，系统的能耗和运行成本较高。为提高气体收集效率，工程中采用不透气的特殊材料将发酵仓密闭起来，对废气进行统一收集和统一处理。这样不仅能更有效地防止臭气扩散，而且降低了电耗，减少运行费用。目前对于堆肥过程中的臭气控制问题，关注的重点往往集中在末端除臭上，没有重视从堆肥过程进行臭气的源头控制。传统的末端治理模式，不仅治标不治本、发酵车间内部的环境难以完全改善，而且运行成本高。多个工程实践证明，更有效的控制手段应当是对堆肥过程的重要工艺参数进行优化和智能调控，以减少臭气产生。如选择合适的调理剂用量、调节堆肥物料含水率、确定最佳的鼓风参数和匀翻时间等，以加速生物堆肥进程，并最大幅度地减少臭气的产生。与传统的污泥生物堆肥工艺相比，CTB工艺在控制臭气污染、减少占地面积、智能反馈控制，操作简便、能耗低等方面具有独特的优势，尤其是其创新性的臭气控制方式，预计将会成为污泥生物堆肥工程的未来发展方向。