城市污泥堆肥技术研究

１　城市污泥的泥质评价城市污水处理厂污泥主要来自初沉池污泥和剩余活性污泥,污泥中有机物含量随季节变化,夏低冬高。初沉池污泥有机物浓度低于剩余污泥,二者的混合污泥有机物含量平均６０％左右,与发达国家的７０％相比偏低。天津市纪庄子污水处理厂污泥组分分析见表１。　　污泥中有机含量及其组分均是影响污泥消化和污泥生物能产量的主要因素。污泥的农田利用之所以受到人们重视,主要原因是污泥中含有比较丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素。纪庄子污泥多年平均值与农家肥的比较见表２,重金属及有毒物质含量见表３。表１　纪庄…     

广州市利用城市污泥生产有机肥的实践

介绍了广州市城市污泥的生物快速干化与制肥处理方法,总结了利用城市污泥生产有机肥的实践经验。采用生物干化技术可使污泥含水率在7 d内由80%降至42%,出槽干泥各项重金属含量指标达到国家相关标准。     

城市污泥生物干化的研究进展与展望

城市污泥生物干化技术利用微生物高温好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物能,配合强制通风促进水分的蒸发去除,从而实现污泥快速干化。干化过程受物料特性、堆体环境以及通风策略的影响,实时在线监测和反馈控制有利于提高生物干化效果。与热干化相比,生物干化具有投资低、设备运行稳定、能耗和运行成本低、产品用途灵活等优点。     

堆肥工艺处理粪便污泥的工程应用研究

介绍了污泥堆肥工艺在西南地区某城市粪便无害化、资源化处理场的运用,具体阐述了污泥堆肥工艺的特点、控制要求及在粪便处理场的具体实现。该套污泥堆肥处理系统已投入试运行,堆肥反应过程稳定,达到污泥零排放,未对环境造成二次污染,对其他同类堆肥系统具有借鉴和推广作用。     

市政污泥处置中生物干化工艺与翻堆机选择

介绍了污泥生物干化技术的原理,通过对动态条垛、静态条垛、动态仓式、静态仓式等形式污泥生物干化工艺的比较,得出动态仓式工艺符合当前中国污泥处置现状。进一步介绍了动态仓式工艺核心设备翻堆机,结合中国市场上主流翻堆机进行了性能对比,并对各自的适用条件进行了评价。     

采用CTB工艺提高污泥热值的工程实例研究

采用智能控制高温好氧生物发酵工艺(CTB工艺)对脱水城市污泥进行生物干化处理,使污泥的含水率从80%降到45%,并且干化后物料的热值比原污泥增加了2.7%~14.0%。若用于焚烧,可使系统的净能量由干化前的亏损状态提高到4 500 kJ/kg以上,污泥的挥发性固体含量与热值呈显著正相关。从能量平衡的角度考虑,采用生物干化工艺处理脱水污泥,提高了焚烧过程的净能量,解决了脱水污泥直接焚烧的能量亏损问题。     

CTB自动控制污泥好氧发酵工艺工程实践

秦皇岛市某污泥处理厂采用CTB自动控制污泥堆肥工艺,发酵过程采用温度、氧气联合反馈控制,实现了堆肥发酵的自动化。该工程对脱水污泥的处理规模为200t/d,堆肥周期为20d,堆肥结束后污泥含水率可降低到40%左右。堆肥成品可作为有机肥原料或用于园林绿化、垃圾填埋场覆盖土及盆栽基质等。该工艺具有升温快、脱水迅速、无害化彻底、臭味低等优点。     

长乐市城区污水处理厂污泥堆肥工程工艺设计

介绍长乐市城区污水处理厂污泥堆肥工程采用的半开放式翻堆机好氧堆肥工艺。着重探讨污泥处置和除臭的工艺选择、好氧堆肥翻堆设备的选择和工艺流程，以及工艺设计、厂房结构、车间布局及主要工艺设备等特点。     

城市污泥堆肥处理及其产业化发展中的几个关键问题

污泥堆肥处理后其有机质和N、P等营养元素可被农作物利用,促进作物增产,被认为是适合中国国情的污泥处理与处置方式.但受处理技术水平、人们的认知和可接受程度的限制以及国家政策法规、产品出路等问题的困扰,城市污泥堆肥处理及其产业化过程仍面临诸多不利因素.为从根本上解决城市污泥的处理与处置难题,城市污泥堆肥处理及其产业化过程中存在的问题必须予以解决,以加快其产业化进程.     

污泥好氧生物发酵过程的含水率原位监测方法

采用CTB工艺处理城市污泥,并同时使用介电法和烘干法测定堆体含水率,对这两种含水率测定方法进行了比较。试验结果表明,采用CTB工艺进行好氧发酵,可以快速将堆体含水率由66%降至50%;使用分段温度标定法能够显著提高介电法的测定精度,且稳定性高于烘干法。     

通过分层堆肥提高城市污泥堆肥处理效果的研究

在不改变整个堆体中污泥和调理剂配比的情况下,研究了改变强制通风静态垛堆体的上、下层物料配比对城市污泥堆肥处理效果的影响.结果表明,在不改变整个堆体中污泥和调理剂配比的情况下,适当减少堆体下层的污泥比例并同时增加堆体上层的污泥比例,可明显改善堆肥的通风效果、促进堆体内部氧气的扩散、增加堆体的最低氧气浓度、加快堆体下层升温并带动堆体上层升温.当堆体上层的污泥和调理剂比例为1:0.5(体积比)、下层的为0.5:1(体积比)时,堆体的升温效果最为理想.在不改变整个堆体中污泥和调理剂配比的情况下,采用分层堆肥可明显提高堆肥的处理效果和处理速度.     

污泥堆肥动力学分析及工程启示

主要分析了堆肥体中物料的固、液、气三相及其界面的反应和传质过程,从微观动力学角度进行模拟计算,并分析了堆体内的反应、传质和传热过程,由此揭示污泥堆肥过程的影响因素及相互关系。通过计算分析堆肥过程动力学的控制因素,提出污泥堆肥工程优化的原则。     

脱水污泥堆肥的生产性试验研究

通过对脱水污泥进行堆肥的生产性试验研究，总结了堆肥过程中温度、通风量、有机成分和含水率的变化规律和控制方法，对污泥堆肥的水分调节也进行了分析。     

脱水污泥及其堆肥过程中聚丙烯酰胺的检测

建立了一种从固体样品中提取PAM的方法,即先用蒸馏水三次提取样品中的PAM,并控制测试液中PAM的浓度为0.5~50 mg/L,然后用淀粉-碘化镉分光光度法测定PAM含量。试验测得,取自上海某污水处理厂的脱水污泥样品中PAM的含量在6.28 mg/g(干基)左右,污泥与回料(经多次回流堆肥试验得到的熟料)按体积比为1∶2混合后的堆肥物料中PAM含量为2.67 mg/g。在连续通风条件下,经过12 d高温好氧发酵,堆肥物料中PAM的含量降至1.38 mg/g,降解率为48.8%。可见,高温好氧发酵对降解脱水污泥中PAM具有良好的效果。     

太阳能在污泥高效堆肥中的应用研究

基于不同的蓄热性能,设计了普通堆肥、大棚堆肥和太阳能堆肥装置,对比研究了城市污泥在3种不同装置中的高温好氧堆肥效果.结果表明,太阳能可为污泥好氧堆肥过程提供稳定的热源,确保堆肥在高效温度段运行,经过40 d的堆肥处理,太阳能堆肥装置可使污泥的含水率从59.59％降低到47.20％、TOC含量由92％降至65％、GI值达到108.3％,堆肥效果最佳.     

城市低有机质污泥的好氧堆肥研究

针对低有机质含量污泥和难降解调理剂混合堆肥时因发热量不足而易导致堆肥失败的问题,利用草坪碎屑作为污泥堆肥的调理剂,考察了添加草屑发酵物后低有机质污泥的好氧堆肥效果.结果表明,草屑发酵后可转化为易被微生物利用的外加碳源,有利于低有机质污泥的堆肥;将发酵青草按1：5的质量比加到低有机质污泥中,混合后在强制通风条件下进行好氧堆肥,能使污泥堆肥温度升至55℃,并维持3 d以上,使污泥达到无害化和稳定化;对腐熟后的污泥进行植物栽培试验,证明了其可作为有机肥使用,并具有良好的效果.     

稻草调理剂的掺量对污泥堆肥的影响研究

将污泥与稻草按照不同比例混合进行好氧堆肥,研究了其温度、含水率、有机质、pH、总氮、碱解氮、总磷、有效磷、发芽指数等指标参数的变化规律,并确定了最佳堆肥方案。试验结果表明:①由稻草含量与各营养指标之间的Spearman相关系数分析结果可知,总氮含量与稻草含量呈负相关,总氮的损失率比较高,应该采取保氮措施。在0.01水平下,碱解氮、总磷和有效磷含量分别与稻草含量呈极显著正相关;在0.05水平下,总磷和有效磷呈显著正相关。②随稻草含量、微生物活性的增加,非碱解氮转化成碱解氮的速率提高,同时堆体内有机质分解速率加快,总磷和有效磷的含量增加。③堆肥完成后,各产品的种子发芽指数均大于80%,对植物生长的抑制较小,且稻草含量为9%时的发芽指数100%,堆肥产品对植物的生长起到了促进作用。④经过36d的堆肥试验研究,测定并比较了各个物理、化学和生物指标,发现堆肥效果最好且满足堆肥各项标准的最佳配比方案是稻草含量为9%。