污泥好氧堆肥技术及其应用

131智能环保NO.012020智能城市INTELLIGENTCITY污泥好氧堆肥技术及其应用李敏（水电水利规划设计总院环境保护部，北京100120）摘要：文章在简单介绍污泥好氧堆肥技术原理的基础上，探讨了污泥好氧堆肥技术各因素对好氧堆肥过程的影响，分析了评价污泥好氧堆肥腐熟度的物理、化学、生物及卫生学指标；详细地对污泥好氧堆肥的相关技术以及对应的应用过程中的优势与劣势进行了分析。关键词：污泥堆肥；工艺参数；腐熟度；臭味控制；产品出路1污泥好氧堆肥技术1.1概况我国每年污水污泥的产生量非常庞大，这些污泥当中含大量的有毒有害物质，如细菌、寄生虫等。如果这些污泥不及时处理而随意堆放，不仅会占据大量的土地资源，且容易对环境造成二次污染。污泥中含有大量植物生长所需要的氮、磷、钾等元素，且污泥中的有机腐殖质是土壤的改良剂，将污泥应用到园林绿化中具有较好的发展前景。污泥堆肥可降低污泥恶臭程度、有效杀死病原体、改善污泥性质，还可以降解污泥中多种有毒有害物质。1.2技术原理在空气流通的情况下，污泥好氧堆肥这项技术能够在微生物的作用下对有机废弃物进行化学降解，同时能够使有机物转化成为稳定的腐殖质[1]。在此过程中，再将外加剂按照一定的比例加入其中。加入的外加剂可以分成两种，一种是调理剂，另一种是膨胀剂。调理剂主要是稻壳、秸秆等腐熟以后形成的堆肥产物，使得堆体的含水率得到有效降低；膨胀剂主要是加入了玉米芯、锯末等物质，从而能够使堆体的孔隙率进一步增加，促使堆体内的气体和外界空气顺利交换。污泥好氧堆肥的整个过程主要有4个步骤，分别为升温、消毒杀菌、降温以及腐熟。堆肥初期，外加剂添加的量要采用合理的比例以及需要足够的通风量，这些条件缺一不可，为微生物的繁殖提供了适宜的生存条件。微生物在这个过程中频繁活动，分解有机物，使反应器的温度大幅度上升，温度超过55℃后，能够有效抑制堆体内的微生物的活动频率，此时嗜热菌开始活动。嗜热菌主要的作用就是对堆体内的相关病原菌等有害物质进行灭杀；当有机物分解完成时，温度开始逐渐下降；温度降到40℃时，堆体进入腐熟的阶段，整个堆肥周期完成。2影响好氧堆肥过程的各方面因素（1）污泥含水率。很多因素影响着堆肥的过程，为了保证堆肥有效率，最为有效的一种方法就是对水分标准进行适当的维持。适中的生化反应速率能够保障良好的含水率，平稳地进行生化反应。如果堆体的水分含量过高，就会使得堆层中空隙直接减少，导致氧气交换下降，同时也大幅降低了微生物的活动性；如果堆体的含水量非常低，缺少微生物反应所需要的水分，导致不能够顺畅地进行新陈代谢，使得堆体生化反应进行不完全。在污泥堆肥的过程中，水分的形式大都是以自由水分存在，当然还有少量水分存在的形式是结合、毛细、溶胀、附着等形式。随着生化反应的不断进行，逐渐地增加了水分的含量，从而溢出到粒子的间隙中，由于通风情况受到了一定程度的影响，导致压力的出现，从堆层中就会以渗滤液的形式渗出。我国大部分的城市污水厂都会对污泥进行脱水处理，使得污泥含水率从95%下降至70%。杨意东，赵丽君等[2]通过大量的研究表明，为了使污泥堆肥的温度迅速达到相关要求，需要将初始含水率维持在50%~55%之间，这样不仅能够提供微生物发酵过程中所需的水分量，而且还能有的防止水分在蒸发的过程中将热量带走过多，有效缩短前期的升温时间，从而将整个堆肥的周期进行有效缩短。（2）填充料。填充料的作用就是实现调节与膨胀污泥好氧堆肥的作用，利用填充料的膨胀作用，能使污泥与空气进行充分的接触，从而有效地对含水率进行调节，而且还能够使污泥的坍落度得到降低。利用填充料的调节作用主要是为了均匀的地调节堆体水分，从而使得污泥颗粒具有的透气性得到根本改善。李承强等[3]利用相关的填充料进行高温堆肥实验研究，充分证明了在实验的条件下能够正常的进行堆肥。（3）C/N比。在余下的污泥中不仅包含了许多的有机物，而且还包含了大量的微量元素，这些元素主要有氮、磷、钾等，能够有效促进农作物生长增加产量，因此，污泥中有机质的数量在一定程度上决定了微生物在好氧堆肥过程中代谢速率。同时在堆肥过程中加入的填充料也能够调节污泥的C/N比，并将充足的碳源和氮源提供给微生物。（4）pH值。黄培东，张志娟将氨水、醋酸、稀硫酸、氢氧化钠加入堆肥反应器中，通过大量的研究发现堆肥反应能够极大地影响到pH值。当pH值小于5.3或pH值大于8.5时，不能够进行好氧堆肥反应。测定污泥反应器的质量、氨氮在排气过程中的浓度以及醋酸在浸出液当中的浓度，结果表明，污泥好氧堆肥反应的最佳pH值控制范围应在7.4~8.3之间。（5）温度。堆肥是酶促生物化学反应系统中的一种，这个化学反应需要生物经历发酵，在进行堆肥的过程中，温度是非常重要的指标。为了实现对病原菌的杀灭，使得周围环132智能环保NO.012020