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關(guān)于城市污水污泥處理與處置的技術(shù)研究與探索

  
評(píng)論: 更新日期:2011年09月19日
?? 污泥農(nóng)用從我國(guó)具體情況來說是最為可行、最為現(xiàn)實(shí)的處置方式。其特點(diǎn)為:
??? (1)可大量處置污泥,原則上只要污泥達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就可用于農(nóng)田;
??? (2)污泥參與農(nóng)田的物質(zhì)循環(huán)過程,污泥中的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)及微量元素是良好的農(nóng)用肥料,對(duì)農(nóng)作物有增產(chǎn)作用;
??? (3)污泥中有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)可改善土壤結(jié)構(gòu),是良好的土壤改良劑;
??? (4)污泥農(nóng)業(yè)利用使生產(chǎn)費(fèi)用降低,適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。

??? 污泥農(nóng)用必須注意:
??? (1)嚴(yán)格控制污水廠污泥的有毒、有害物質(zhì)及病原微生物達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);
??? (2)應(yīng)該特別注意污泥中重金屬的含量,根據(jù)其土壤背景值等情況,嚴(yán)格按照計(jì)算得到的污泥施用量進(jìn)行施用;
??? (3)一般來說某塊農(nóng)田使用污泥數(shù)量有一定限度,當(dāng)達(dá)到這一限度時(shí),污泥的農(nóng)用就應(yīng)停止一段時(shí)間后再繼續(xù)進(jìn)行;
??? (4)農(nóng)業(yè)利用應(yīng)在安全施用量之下控制使用,同時(shí)整個(gè)利用區(qū)應(yīng)該建立嚴(yán)密的使用、管理、監(jiān)測(cè)和監(jiān)控體系。關(guān)注區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水、地表水、作物等等相關(guān)因子的狀態(tài)和變化,并根據(jù)發(fā)生的變化作出相應(yīng)的調(diào)整,使得污泥的農(nóng)用更加安全有效,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
泥高溫堆肥技術(shù),其特點(diǎn)為:
??? (1)自身產(chǎn)生一定的熱量,并且高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),不需外加熱源,即可達(dá)到無害化;
???污 (2)使纖維素這種難于降解的物質(zhì)分解,使堆肥物料有了較高程度的腐殖化,提高有效養(yǎng)分;
??? (3)基建費(fèi)用低、容易管理、設(shè)備簡(jiǎn)單;
??? (4)產(chǎn)品無味無臭、質(zhì)地疏松、含水率低、容重小、便于運(yùn)輸施用和后續(xù)加工復(fù)混肥(商品肥)。

??? 目前世界各國(guó)采用的方法有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)堆肥兩種,如自然堆肥法,圓柱形分格封閉堆肥法,滾筒堆肥法,豎立式多層反應(yīng)堆肥法以及條形靜態(tài)通風(fēng)等堆肥工藝,這些方法都在不斷發(fā)展和完善。美國(guó)八十年代初開發(fā)了比較完善的貝爾茨維爾好氧堆肥法,主要采用堆底穿孔管道通入空氣的方法,防止臭氣擴(kuò)散,比較安全衛(wèi)生。美國(guó)、德國(guó)、荷蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家大多由污水廠出資,國(guó)家政府資助交專業(yè)公司承包產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng),堆肥產(chǎn)品作為商品出售。

??? 污泥連續(xù)發(fā)酵工藝?yán)每焖侔l(fā)酵回轉(zhuǎn)倉(cāng)完成中溫、高溫發(fā)酵工藝是目前國(guó)際上較為先進(jìn)也是較為普遍使用的處理方法。它具有高效、防臭、成品質(zhì)量高的特點(diǎn)。在美國(guó)、日本、歐洲廣為采用。例如:日本在1954年建成第一座污泥堆肥中心,到90年代末已建了35座。目前日本最大的堆肥廠在北海道的札幌市,發(fā)酵倉(cāng)和生產(chǎn)線及袋裝產(chǎn)品很具規(guī)模,而且機(jī)械化、自動(dòng)化程度很高。丹諾(DANO)發(fā)酵器,是一種古老而現(xiàn)代的好氧發(fā)酵設(shè)備,開始用于城市垃圾的處理,后來這種方法被引用到污泥處理施用農(nóng)田。丹麥DANO公司的發(fā)酵器轉(zhuǎn)筒直徑3.5m,長(zhǎng)度36m,德國(guó)Reinstal公司的發(fā)酵器,直徑3.75m,長(zhǎng)度40m,還有直長(zhǎng)達(dá)4~5m,長(zhǎng)度60m以上的,如KM-102A型、KM-101型等。丹諾發(fā)酵倉(cāng)污泥腐熟周期能達(dá)到3個(gè)晝夜以內(nèi),污泥的干燥技術(shù)常用于污泥焚燒的預(yù)處理,這在發(fā)達(dá)國(guó)家已較普遍。英國(guó)萬歷普廠引用了DANO公司的機(jī)械堆肥技術(shù)年產(chǎn)粉狀4萬噸。美國(guó)洛杉磯、佛羅里達(dá)、賓夕伐尼亞等地都建有同類的工廠。

??? 我國(guó)近幾年在北京、天津、唐山、太原、深圳、大連、石家莊、淄博、秦皇島及俆州等城市,進(jìn)行污泥高溫堆肥、干燥制肥等方面的研究,取得了工藝技術(shù)方面的初步成果。天津市污水處理研究所在紀(jì)莊子污水處理廠污泥高溫堆肥的試驗(yàn)和研究在我國(guó)也是進(jìn)行的大量的工作,探索出一套少加甚至不加調(diào)節(jié)劑、工藝簡(jiǎn)單、便于操作管理的污泥堆肥工藝,同時(shí)提出了工藝流程和技術(shù)參數(shù),為生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。

??? 將消化污泥或生污泥均勻混合,調(diào)至試驗(yàn)所要求的含水率,裝入堆肥試驗(yàn)反應(yīng)器。在反應(yīng)器內(nèi)的中間位置設(shè)置濕度計(jì)或熱電偶溫度巡檢儀,適當(dāng)位置設(shè)置取氣測(cè)氧裝置,以便隨時(shí)測(cè)定堆肥物料中濕度變化及O2、CO2含量變化。由轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制通風(fēng)量,使用氣體分析儀測(cè)定堆肥層中瞬時(shí)氧含量。每天測(cè)定溫度3-5次,測(cè)定O2、CO2含量2-3次。定時(shí)取堆肥物料混合泥樣測(cè)定污泥含水率和有機(jī)分,待堆肥過程結(jié)束時(shí)進(jìn)行堆肥產(chǎn)品全分析,并測(cè)定大腸菌值和蛔蟲卵等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)。試驗(yàn)中主要控制參數(shù)和測(cè)定項(xiàng)目如下:進(jìn)泥含水率的控制。調(diào)節(jié)進(jìn)泥含水率為50%-65%左右,研究不同的污泥干燥方式對(duì)堆肥工藝的影響。經(jīng)風(fēng)干含水率為20%-30%的污泥和脫水泥餅混合堆肥;經(jīng)風(fēng)干含水率為50%-60%的污泥直接堆肥;經(jīng)堆肥熟化后的產(chǎn)品與脫水污泥混合堆肥。污泥堆肥供氣量的控制。考察供氣量在10-50m3氣/(t·h)范圍內(nèi)對(duì)污泥堆肥工藝的影響,研究堆肥工藝的最佳供氣量,根據(jù)堆層溫度確定倒垛頻率和倒垛周期。

??? 在發(fā)酵的過程中,適當(dāng)?shù)苟饪梢允苟逊饰锪匣旌系酶鼮榫鶆?,堆層表面和死區(qū)中未得到充分分解的有機(jī)物得到充分降解,同時(shí)倒垛還可以提高堆肥物料的孔隙率,有利于通風(fēng)供氧。

??? 堆肥的周期即堆肥物料在發(fā)酵裝置內(nèi)的停留時(shí)間取決于堆肥產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定化無害化要求所需要的時(shí)間,可以用腐熟度的指標(biāo)確定堆肥周期。通過試驗(yàn)研究,堆層中的溫度經(jīng)50℃以上高溫持續(xù)5-7d以后,逐步下降40℃以下,堆層中的O2濃度可恢復(fù)到20%以上,CO2濃度在1.0%-2.0%以下,耗氧速率顯著降低,達(dá)到以上指標(biāo)后可以認(rèn)為污泥中可降解的有機(jī)物質(zhì)基本分解完全。
生污泥經(jīng)高溫堆肥處理,各種微生物的數(shù)量都有下降,其中以細(xì)菌、放線菌尤為顯著。由此可以認(rèn)為,隨著毒性有機(jī)物濃度的降低,微生物的數(shù)量也隨之下降,即微生物類群的數(shù)量變化與毒性有機(jī)物的含量呈正相關(guān)關(guān)系。消化污泥高溫堆肥整個(gè)過程中,發(fā)酵池內(nèi)微生物的數(shù)量變化均呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,即前期(5-15d)較少,中期(0-5d)波動(dòng),后期(15-20d)增多;發(fā)酵條件下,細(xì)菌、放線菌和霉菌不僅都能生長(zhǎng),而且其數(shù)量變化的規(guī)律也同前述比較趨于一致。因此可以證明,毒性有機(jī)物的降解效果是以細(xì)菌、放線菌為主的微生物綜合作用結(jié)果。另外,還對(duì)高溫堆肥處理前后污泥中有機(jī)物的毒性進(jìn)行了研究。

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