沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程设计

SOUTHWESTWATER&WASTEWATERVol.31No.２2009西南给排水1沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程概况目前沈阳市每天产生污水150万吨，其中北部污水处理厂日处理污水33万吨，每天产生脱水污泥200吨左右（含水率80%）。随着城市的发展和设备及管网进一步完善，5年内沈阳北部污水厂将实现满负荷（400，000吨/日处理污水能力）运转，每天产生脱水污泥250吨左右（含水率80%）。工程设计污泥处理量250吨/日（80%含水率），年处理90000吨脱水污泥，生产成品肥18360吨。工程采用SACT连续式曝气堆工艺。主要处理设施包括混料车间、一次发酵车间、二次发酵车间、营养土仓库、制肥车间、成品仓库。工程的污泥无害化稳定处理满足中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18919-2002）要求。制得有机肥料满足《有机-无机复混肥料》（GB18877-2002）标准的相关要求。2SACT连续式曝气堆工艺原理连续式曝气堆工艺原理属于污泥好氧发酵理论范畴。好氧发酵过程是有机物在有氧的条件下，利用好氧微生物所分泌的外酶将有机固体废物分解为溶解性有机物质，再渗入到细胞中。微生物通过代谢活动，把其中一部分有机物氧化成简单的无机物，为生物生命活动提供所需的能量，另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，形成新的细胞体，使微生物不断增殖，其机理如下图１所示。好氧发酵反应是利用微生物使有机物分解、稳定化的过程，因此微生物在好氧发酵过程中起着十分重要的作用。好氧发酵微生物可以来自自然界，也可利用经过人工筛选出的特殊菌种进行接种，以提高反应速度。好氧发酵微生物主要有细菌、真菌和放线菌等，而在好氧发酵过程中微生物的数量和种群不断发生变化。好氧发酵过程大致可分以下几个阶段。初期常温细菌（或称中温菌）分解有机物中易分解的糖类、淀粉和蛋白质等产生能量，使堆层温度迅速上升，称为升温阶段。但当温度超过50℃时，常温菌受到抑制，活性逐渐降低，呈孢子状态或死亡，此时嗜热性微生物逐渐代替了常温性微生物的活动。有机物中易分解的有机质除继续被分解外，大分子的半纤维素、纤维素等也开始分解，温度可高达60~70℃，称为高温阶段。温度超过70℃时，大多数嗜热性微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态，制肥过程在高温持续一段时间后，易分沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程设计王涛摘要介绍了沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程概况、工艺机理、工艺流程和工艺设计说明。得到以下结论：SACT连续式曝气堆工艺强化核心反应过程，连续进出物料，可控、可靠。项目设计工作积累了大型市政污水厂污泥无害化、资源化处置的经验。关键词污泥资源化污泥无害化SACT连续式曝气堆工艺污泥好氧发酵图１好氧发酵机理图中间代谢物微生物氧气水分蛋白质氨基酸脂肪碳水化合物纤维素木质素灰份无机态氮微生物制肥（腐殖质）脱氮固定能量热ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ8··SOUTHWESTWATER&WASTEWATERVol.31No.２2009西南给排水解的或较易分解的有机物已大部分分解，剩下的是难分解的有机物和新形成的腐殖质。此时，微生物活动减弱，产生的热量减少，温度逐渐下降，常温微生物又成为优势菌种，残余物质进一步分解，制肥进入降温和腐熟阶段。与其它形式的好氧发酵工艺相比，SACT连续式曝气堆工艺具有如下特点：（1）堆垛下布设曝气管路和空气扩散装置，强制向堆垛曝气，促进发酵过程实现，提高了反应速度；（2）在翻堆机的作用下，实现物料的同方向移动，达到连续进出料的效果，适应大规模工业化处理；（3）可控性和可靠性好，适用于各种地理环境和气候条件下使用。3工艺流程与工艺设计3.1工艺流程及说明以沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程为例，工艺流程简图如下：图２SACT工艺流程简图A1—混料车间A2—一次发酵车间A3—二次发酵车间A4—制肥车间A5—成品库将含水率80％的脱水污泥（250吨/天），通过装载机装入混料车间的污泥配比输送机，与干物料、回填物及除臭剂作为调整剂按一定比例进入混料机混合，物料通过翻斗车输送到一次发酵车间，经过3~7天的静态发酵后进入二次发酵车间卧式发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动。经10~15天左右的时间发酵后物料的含水率已降至27％，干燥后的物料一部分作为回填物循环利用，一部分直接作为成品肥的原料用于制肥，或者作为营养土输出。这种营养土可作为土壤改良剂，可用于城市草坪、花卉种植、园林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，又可以作为大田肥的原料，可以充分利用该营养土有机成分高等优点，也可根据土壤情况及农民的需要添加不同数量的N、P、K肥，制成复合肥。3.2工艺设计沈阳北部污水处理厂污泥资源化处置工程主要工艺设施包括混料