城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究

城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究（共3篇）

城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究 篇1

采用好氧发酵仓式堆肥系统,研究了城市污泥处理过程中温度、含水率、pH、有机质、水溶性有机碳和发芽指数等指标参数的变化规律.结果表明, 当物料初始含水率控制在 60%左右时,在强制通风量为 300 L・min-1,搅拌频率为 5 min・8 h-1～5 min・12 h-1的.工艺条件下,堆肥过程可以实现顺利升温并在 55 ℃以上维持 4 d,满足杀灭致病菌要求的条件; 14 d反应周期结束时,物料含水率、水溶性有机碳和有机质含量显著降低,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了美国 EPA污泥产品 A类标准;得到的污泥产品成为性质优良的土壤质量调节剂.

作 者：李宇庆 陈玲 赵建夫 许民 C.Paul Lo LI Yu-qing CHEN Ling ZHAO Jian-fu XU Min C.Paul Lo 作者单位：李宇庆,陈玲,赵建夫,许民,LI Yu-qing,CHEN Ling,ZHAO Jian-fu,XU Min(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92)

C.Paul Lo,C.Paul Lo(School of Public Health and Tropical Medicine Department of Environmental Health Sciences, Tulane University, New Orleans, LA)

城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究 篇2

污泥处理的主要方法有减量化、浓缩、脱水、消化、堆肥等[2]。而城市污水污泥处置的主要方法有填埋、焚烧、堆肥、建材利用、化工利用等,污水、污泥经过压缩、稳定和无害化处理后,可以变为资源加以综合利用。污泥作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题[3]。本文以山西省太原市某污水处理厂的污泥处理为例,对堆肥过程中的多种影响因素进行分析、探讨,希望能对污泥处理中高温堆肥技术的应用提出合理建议。

1 实验装置及过程

对太原市某污水处理厂污泥堆肥间内某堆堆肥污泥进行跟踪采样分析,重点分析该堆污泥在整个堆肥过程中的温度、含水率、有机物含量随堆肥时间变化而变化的规律。寻求最佳的堆肥方法,使堆肥过程的时间缩短,效果变好。

1.1 实验装置及设备简介

高温堆肥仓一间(配有自动翻仓机,污泥运送混合传送带及供气设备),电热鼓风干燥箱(型号101—2S),电阻炉及配件,插入式温度计一根METTLER—AE100型电子天平1台,G-4坩埚、卧螺式离心机两台等其他仪器若干。该污水厂产生的污泥主要是城市生活污泥以及一部分剩余污泥。

配药系统、加药系统及其混合机1台,皮带两条等混合设备。

1.2 具体实验过程

实验将脱水后含水率比较高的污泥和已经堆肥完成的干料混合物作为下次堆肥的初始原料,堆肥前两种物料的参数见表1。

本实验以二者的混合为开始,然后对该堆污泥连续跟踪测试23 d,该试验的主要操作工艺流程图见第70页图1。

1.3 实验数据的获得

试样经过1个月时间的稳定培养,每天2次分别在同一时间段测定污泥的温度、含水率和有机物含量,每次2组每天获得2个数据,每次数据取平均值,为了保证堆肥污泥均匀混合、反应充分,大约每10 d进行一次翻仓。

2 实验结果与分析

在1个月的实时监测中,监测频率为2次/d,实验过程中具体的物料参数及性能见表1,温度变化如图2,含水率变化如图3,有机物含量如图4。

2.1 污泥高温堆肥中的温度变化

从图2可以看出,在高温堆肥的一个周期里,前期温度迅速升高,后期温度降低,是因为在堆肥过程初期,微生物大量繁殖,反应迅速,释放出大量的热能,使温度迅速升高到70℃以上,最高达到85℃左右,并在该温度范围下持续15 d左右。反应末期,温度降至50℃左右,污泥内微生物大量死亡,堆肥过程基本结束。

通过对图2中的温度曲线分析,堆肥试样在反应中期保持很长一段时间的高温状态,虽然在此期间进行了翻仓处理,但对温度的影响并不明显,反应过程稳定,可以使污泥得到充分发酵,并可以有效杀死大部分的寄生虫卵、病毒、细菌等,使得污泥能够达到“减量化、无害化”的要求。

2.2 污泥高温堆肥中含水率变化

从图3可以看出,在一个周期的堆肥过程中,含水率总体上是逐渐下降的。根据曲线分析发现,前期因为细胞较多,细胞死亡后,细胞破裂产生的水分增多,使得含水率异常增高。从图中曲线可以发现,每到一个细胞死亡较多的时期,含水率就会上升,但每次上升高度都会比上一次最高峰要低,仔细看曲线不难发现,最高点基本呈线性下降关系,说明高温堆肥过程使得污泥的含水率逐步降低。

2.3 污泥高温堆肥中有机物含量的变化

从图4可以直观地看出,在高温堆肥的一个周期中,物料中的有机物含量是明显降低的。通过观察有机物含量变化曲线可知,有机物含量前期相对比较稳定,变化规律不明显,有时候会异常升高。通过类比污泥中含水率变化,经过合理分析认为,该变化是由于物料中微生物死亡后,细胞体内的有机物混入物料中,使得物料的有机物含量增高,但随着反应过程的稳定进行,细胞繁殖相对稳定后,有机物含量变化曲线呈下降趋势,证明了高温堆肥过程可以有效降低污泥中的有机物含量。

3 高温堆肥技术与其他污泥处理技术的比较

用高温堆肥技术处理污泥,有净化环境、减少污染、改良土壤、成本低等诸多优点[3,4]。而污泥卫生填埋技术[5,6]对于污泥的土力学性质要求较高,易产生有害物质,经雨水的侵蚀和渗漏易污染地下水及土壤。污泥焚烧技术[7]一次性投资大,运行费用高,焚烧的烟尘如果直接排放,污泥中的重金属物质会随着烟尘扩散而污染空气。因此,比较其他污泥处理技术,认为高温堆肥技术在我国污水处理技术方面具有推广的合理性、可行性。

高温堆肥周期的时间选定,主要有以下两个因素,一是堆体温度能否达到满足杀死病原体、昆虫虫卵和杂草种子所需温度;二是保证有机物可以充分分解。综合温度和有机物分解率两个因素要求,堆肥的最佳周期应在8～15 d。

另外,该污水处理厂污泥中重金属成分及含量平均值见表2,污泥所含营养物质平均值见表3。

该污水处理厂经过高温堆肥处理后的污泥大大减少了有机污染物的含量。表2和表3数据显示,该厂的污泥重金属含量也达到了QB 4284—84农用污泥中污染物控制标准,所以通过高温堆肥技术,该污水处理厂污泥“变废为宝”,可以达到无害化、稳定化、减量化、资源化的要求。

(mg/kg)

(mg/kg)

4 结论

通过对实验结果进行综合分析和讨论,得出以下结论。

1)在高温堆肥过程中,有机物含量受到堆肥温度、翻仓时间、微生物分解速率影响,呈现出逐渐下降的趋势。

2)在高温堆肥过程中,堆肥温度受微生物繁殖速度、有机物分解速率、翻仓时间及环境温度的影响,呈现出先快速上升,升高后保持整个堆肥周期,然后在堆肥将要结束时迅速降低的过程。

3)在高温堆肥过程中,污泥含水率受堆肥温度和翻仓、污泥中微生物分解等因素的影响,总体上呈现逐渐下降的趋势。

4)经过高温堆肥处理后,污泥的含水率和有机物含量在高温条件下,都得到了很好的处理,可以达到“四化”(无害化、稳定化、减量化、资源化)的要求。

摘要：简要介绍了城市污水处理厂污泥处理处置技术,阐述了城市污泥处理的基本方法。以山西省太原市某污水处理厂为例,对城市污泥的处理方法进行分析研究,探讨高温堆肥过程中有机物含量、含水率、温度等影响堆肥效果的主要因素;通过重金属含量分析,得出土地利用是符合我国国情的污泥处置方向之一。

关键词：城市污水处理,环境保护,高温堆肥

参考文献

[1]陈鸣.城市污水处理厂最终处置方式的探讨[J].中国给水排水,2000,16(8):23-24.

[2]汪恂.略述城市污水厂污泥热化学处理技术[J].武汉工业大学学报,1999,21(6):25-28.

[3]李天宝,熊正为,刘勇.城市污泥处理方法综述[J].南华大学学报,2003,17(4):87-90.

[4]岑超平,张德见,韩琪.城市污水厂污泥处理处置的政策分析[J].生态环境,2005,14(5):803-806.

[5]付融冰,杨海真,甘明强.中国城市污水厂污泥处理现状及其进展[J].环境科学与技术,2004,27(5):108-111.

[6]张增强,薛澄泽.城市污水污泥的堆肥化与资源化[J].环境保护,1997(7):12-15.

城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究 篇3

摘 要：对污水处理厂污泥处置和利用的途径进行了总结，指出了每种处置和利用方式的优缺点和适宜范围。

关键词：污水厂污泥；综合利用；资源化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.023

近年来，随着人们环保意识的不断提高，城市生活污水和工业废水处理率也在不断提高。污水处理过程中产生的二次污染物―剩余污泥，其质量也在不断增加，这给环境保护带来了新的问题。目前我国城市污水处理厂每年排放干污泥量约为20万t，以湿污泥计为380万-550万t[1]。城市污水厂污泥特性

城市污水厂污泥特性和产量与污水处理工艺有着很大的关系。污泥中有机质含量在12.68%～78%，均值41.15%；氮含量在7.77%～1.25%之间，均值3.02%；磷含量在5.21%～0.09%之间，均值1.57%；钾含量在2.97%～0.15%之间，均值0.69%；由此可见，城市污水处理厂污泥中含有大量的有机质，营养物质含量也比较丰富，除此之外，污泥中还含有大量的病原微生物和重金属。我国城市污泥的重金属含量较高，Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）标准限值要求，超标别为10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。常用的污泥处置方法

污泥处置的最终目标是实现污泥的资源化、无害化、减量化。我国现有污泥处置方式有很多种，具体到各个污水处理厂污泥处置时，要根据自身的特点以及所在区域环境特征，合理选择污泥处置方式，要做到有针对性、因地制宜。

2.1 污泥填埋处理法

污泥填埋处置是将脱水后的污泥经简单的消毒处理后，直接运往填埋场进行填埋。目前，国内很多污水处理厂采用该方法处理污泥，主要是将垃圾运往生活垃圾填埋场进行填埋。污泥填埋法处理污泥处理成本低，运行简单，操作方便。但该方法存在很多弊端，如占用大量的土地，填埋产生的渗滤液如果处理不当会造成环境的二次污染，容易导致土壤污染和地下水污染等问题。污泥填埋法无法做到真正的减量化和资源化，因此该方法并不提倡大量使用。

2.2 污泥焚烧处理法

污泥焚烧也是目前污泥处理使用较多的一种方法。污泥焚烧法处理污泥可以使污泥较大限度的减容，为污泥的后续处理提供方便。污泥焚烧包括单独焚烧和垃圾混合焚烧。垃圾焚烧可以单独使用焚烧炉，也可以利用工业焚烧炉焚烧。我国提倡使用现有工业窑炉焚烧污泥，这样可以降低污泥处置投资。

污泥经焚烧处理后，体积可以减少85%～95%，质量可以减少70%～80%。污泥经焚烧后，可以减少污泥中病原微生物和有毒有害物质的含量。焚烧后的残渣，可以用于制砖、铺路等建筑行业，实现了污泥的资源化利用。即使将焚烧后的污泥直接填埋，也会大大减少填埋物的体积，节约了土地资源。但污泥焚烧时会产生一定量的空气污染物，如果处理不当容易造成二次污染，因而限制了该法的广泛应用。

2.3 污泥消化处理法

污泥消化可分为厌氧消化处理和好氧消化处理。好氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为2.81%，主要存在于是我国中、小型污水处理厂（日处理量50000m3～150000m3）的污泥处理工艺。厌氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为38.04%，是我国大型污水处理厂（日处理量超过150000m3）普遍采用的污泥处理工艺[3]。污泥厌氧消化过程中会产生一定量的沼气，这部分沼气可以收集后作为污水处理厂日常使用，实现了污泥的资源化利用。而且经厌氧消化后污泥的体积和质量也会大大减小。我国使用厌氧消化法处理污泥的项目较多，而且厌氧污泥可以和生活垃圾、餐厨垃圾共同处理，这样可以提高污泥处理的降解率和产气率，提高污泥的资源利用率。

2.4 污泥土地利用

堆肥技术是土地利用最终处置的有效途径。根据微生物的对氧的需求，堆肥可分为好氧与厌氧两种。污泥堆肥原理是在一定温度、湿度、含氧量等条件下，污泥中的微生物通过生物、物理、化学过程将污泥中的不稳定成分转化为稳定成分，即类似腐殖质的物质。该物质可以作为肥料或土壤改良剂。该方法可以实现污泥的资源化利用。

由于污泥中含有大量的有机质和氮磷钾营养物质，因此经堆肥后的污泥可以用于农用、园林绿化、土地改良。污泥要想土地利用必须要符合国家对污泥土地利用的相关规定。关于污泥土地利用我国的规定有以下几种：《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）、《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》（CJ/T309-009）、城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T23486-2009）、城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》（GB/T24600-2009）。污泥土地利用时要做到因地制宜，具体问题具体分析。污泥土体利用时要注意不得污染土壤，避免造成二次污染。结论

污泥处置方式的选择现已成为污水处理厂设计时需要重点考虑的内容。选择污泥处理工艺时，要充分考虑污水处理厂污泥情况和城市发展情况，因地制宜的选择污泥处理工艺，实现污泥的减量化、资源化、无害化。与此同时，也加快污泥处理工艺的研发与改进，争取早日开发出处理效率高、操作方便、运行也投资成本低的工艺。

参考文献：