通过分层堆肥提高城市污泥堆肥处理效果的研究
污泥堆肥技术及工艺优化研究进展
污泥堆肥技术及工艺优化研究进展污泥堆肥技术及工艺优化研究进展一、引言近年来，随着城市化进程的加快和污水处理厂的建设，污泥的产生量不断增加。
传统的污泥处理方式主要是焚烧和填埋，但这些方式存在着环境污染和资源浪费的问题。
因此，人们开始关注污泥堆肥技术的研究和应用，以期将污泥转化为有机肥料，实现资源再利用。
二、污泥堆肥技术的原理和特点1. 原理污泥堆肥技术是将污泥与其他有机废弃物混合，经过与空气充分接触和微生物作用，通过发酵和分解过程，最终转化为有机肥料的一种处理方式。
2. 特点（1）资源化利用：污泥堆肥技术能够有效地将污泥转化为有价值的有机肥料，达到资源化利用的目的。
（2）环境友好：相比于焚烧和填埋方式，污泥堆肥技术减少了对环境的污染，降低了二氧化碳和甲烷的排放。
（3）经济效益：通过污泥堆肥技术处理后的有机肥料，可以广泛应用于农田和园林，增加农作物产量，提高土壤质量，进而带动农业和园林经济的发展。
三、污泥堆肥工艺1. 堆料配比污泥堆肥工艺的第一步是进行堆料配比。
一般情况下，污泥占总配料的50%~70%，其他有机废弃物如农作物秸秆、畜禽粪便等占30%~50%。
堆料配比的合理性关系到堆肥后的质量和效果。
2. 堆肥堆制（1）选择合适的堆制设备：常见的堆制设备有静态堆肥设备和动态堆肥设备。
静态堆肥设备通常采用开放式的平堆或粗碎。
动态堆肥设备则采用机械翻堆的方式，能够提高堆肥效率。
（2）控制堆肥过程中的温度和湿度：堆肥过程中，温度和湿度的控制对于堆肥的质量和发酵速度至关重要。
一般情况下，堆肥的适宜温度为40℃~60℃，湿度保持在50%~60%。
（3）加入堆肥助剂：为了加速堆肥的分解和发酵过程，可以适量添加堆肥助剂，如有效微生物、蛋白酶和复合菌剂等。
3. 堆肥成熟经过一段时间的发酵和分解，堆肥中的有机质逐渐降解，成熟度提高。
一般经过3个月到12个月的堆肥期，有机质达到稳定状态，即可判定为成熟的堆肥。
四、污泥堆肥技术的优化研究为了提高污泥堆肥技术的处理效果和经济效益，近年来进行了一系列优化研究，主要集中在以下几个方面：1. 堆肥助剂的选择和应用研究表明，适量添加堆肥助剂有助于提高堆肥的分解和发酵速度，缩短堆肥周期。
污泥堆肥技术及工艺优化研究进展
污泥堆肥技术及工艺优化研究进展污泥堆肥技术及工艺优化研究进展污泥处理一直是城市环境管理的重要问题之一，传统的污泥处理方法包括填埋和焚烧，然而这些方法存在着环境污染和资源浪费的问题。
近年来，污泥堆肥技术逐渐受到关注，它可以将污泥转化为有机肥料，同时减少环境污染和资源浪费。
本文将介绍污泥堆肥技术的研究进展及工艺优化。
一、污泥堆肥技术污泥堆肥技术是将污泥与其他有机废弃物一起进行堆肥处理。
其原理是通过微生物的作用，将污泥中的有机物质转化为稳定的有机肥料。
相比于传统的污泥处理方法，污泥堆肥技术具有以下优势：1.资源化利用：将污泥转化为有机肥料可以有效地回收其中的养分和有机物质，实现资源的再利用。
2.减少环境污染：通过堆肥处理，可以显著减少废弃污泥对环境的影响，减少臭气和有害气体的排放。
3.节约成本：相比于填埋和焚烧等传统处理方法，污泥堆肥技术对设备和能源的需求较低，能够降低处理成本。
二、污泥堆肥工艺1.物料准备：首先需要对污泥进行加工处理，包括去除杂质和均匀混合。
同时，还可以添加其他有机废弃物，如农作物秸秆、畜禽粪便等，以提高有机质的含量和堆肥过程中的氧化还原条件。
2.堆肥堆制：将准备好的物料堆放成一定规模的堆肥堆，堆肥堆的高度和宽度应根据堆肥物料的性质和堆肥堆的管理要求进行合理设计。
堆肥堆的管理包括堆体的翻堆、通风、湿度和温度的控制等。
3.微生物降解：在堆肥堆中，各种微生物通过分解和转化有机物质，完成有机质的降解和转化过程。
这些微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
合理管理堆肥过程中的湿度和通风条件，可以提高微生物的活性和降解效率。
4.堆肥产物处理：经过堆肥处理后，污泥转变为稳定的有机肥料。
可以通过进一步的加工处理得到颗粒肥、腐殖质肥、液态肥等不同形式的有机肥料，以满足不同农作物和土壤的需求。
三、工艺优化研究进展近年来，针对污泥堆肥技术存在的一些问题，国内外研究者进行了大量的研究，提出了一系列工艺优化的方法。
城市污泥堆肥化处理研究进展
ＧＵ ｎ Ｘ ＯＮＧ Ｊａ －ｕ Ｃ Ｉ ｉｌｎ Ｚ Ｉ Ｍｅ ｇ Ｉ ｉｎ ｊ ｎ Ｕ －ｏ ｇ ＨＡＯ Ｚ ｅ －ｅ ｇ Ｘ－ ｈ ｎ ｆｎ
（ ｅ ｉ ｒｉａｅ ｒｕ ｏ Ｌｄ ， ｅ ｉｇ ０ ０ ８ Ｂ ｉｎ Ｄ ａ ｇ ｏ ｐ ． ｔ． ｉｎ ０ ３ ） ｊｇ ｎ Ｇ Ｃ Ｂｊ １
肥 化基 本 采 用 的都 是进 料 、 拌 、 搅 通气 、 出料 同 时进 行 的 高
成 的极 其复 杂 的非 均质 体 。 估 算 ， 据 北京 城 市污 泥 产 生量 已
达 ８ ０万 ｔ ， 上 海污泥 量 达 ２ ６ （ ／ 而 年 ２２ ０ｍ 含水 量９ ．％） 。 ７５ Ⅲ
现 代农 业科技
２１ 第 １ ０ ０年 ０期
资源 与环境 科学
城 市 污 泥 堆肥 化 处 理研 究 进 展
桂 萌 熊建 军 崔 希龙 赵 振凤
（ 京 城 市 排 水 集 团 有 限 责任 公 司 ， 京 １０ ３ ） 北 北 ０ ０ ８
摘要 随着 城 市的 发展 ， 市生 活 污水 污 泥也 迅 速增 加 。 城 目前 污 泥堆 肥化 处理 已经成 为 国 内外 学 者研 究 的 热点 。 文 主要 对 污泥 性 该 质 、 内外城 市污 泥堆肥 方 法 ， 国 以及 污泥堆 肥过 程 中的 重要参 数控 制 进行 综述 ， 为城 市污 泥堆肥 化 处理 提供 参考 。 以
．
ｉ ｏ ｔｎ ｒ ｍｅｅｓｃ ｎｒ ｌｎｓｕ ｇ ｏ ｏ ｔｎ ｒ ｃ ｓ ｒ ｉｌ ｔｏ ｃ ｄ Ｉ ａ ｉｅｒｆｒ ｎ ｅｆｒｔ ｎｉｉａ ｌ ｇ ｏ ｍｐ ｒａ ｔ ａ ｔｒ ｏ ｔｏ ｌ ｄ ｅｃ ｍｐ ｓｉ ｇｐ ｏ ｅ ｓ ｐａ ｉ ｗｅｅｍａｎｙｉ ｒｄｕ ｅ ． ｔ ｎｇｖ ｅｅｅ ｃ ｏ ｍｕ ｃｐ ｌ ｕｄ ｅｃ ｍｐｏｔｎ ｅ ｔ ｎ ｎ ｃ ｈｅ ｓ ｓｉｇｔ ａｍｅ ｔ ｒ
堆肥技术运用于城市污水处理厂污泥再利用的研究
堆肥技术运用于城市污水处理厂污泥再利用的研究【摘要】经对大连市某污水处理厂产生污泥进行堆肥试验，结果表明，其有机质含量合理，重金属含量远远低于规范要求，处理工艺简单，符合污泥处理减量化、无害化、资源化要求。
【关键词】污泥堆肥处理；减量化；资源化一、前言污泥泛指由水处理与废水处理中所产生的固液混合物，污泥中含有丰富的有机物和大量的病原菌、致病微生物，以及砷、铜、铬、汞等重金属和二恶英、放射性核素等难以降解的有毒有害物质。
随着城市污水处理量的不断提升和污水深度处理的要求，产生污泥的量也将会有较大增长，科学地处置污水处理厂产生污泥，解决大量污泥的出路已成为非常紧迫的任务。
污泥处理方法通常可分为堆肥、焚烧、填埋等。
污泥堆肥方法分为厌氧发酵和好氧发酵两种。
在我国，目前较多采用中温厌氧发酵处理，虽然可以达到污泥减量化的目的，但却不能直接用于农田堆肥使用。
机械脱水后的污泥，较多采用好氧发酵法制肥。
好氧发酵法处置污泥，在设备采购方面资金的投入及日后日常运行管理中的资金投入仅为厌氧发酵法的三分之二左右，是高效且环保节能的堆肥方法。
非常适合中小型污水处理厂污泥的处置。
二、污泥堆肥工艺流程1、堆肥一般流程为：前处理→一次发酵→二次发酵→后处理。
一次发酵处理过程，主要是通过将温度升高，而使原料初步稳定。
直到达到温度明显下降和好氧速率的降低。
该过程原料中微生物非常活跃，因此对工艺环境要求较严，是污泥堆肥处置的主控过程。
二次发酵处理过程是使上一步反应获得的中间体逐步稳定化的过程，保证中间体稳定分解。
该过程对工艺环境要求较低，相应的湿度和将温度控制在30℃左右就可达到工艺要求。
后处理过程，主要作用是调整产品中颗粒粒径符合要求，并且去除产品中的有害杂质2、具体污泥堆肥处理工艺流程污泥处理工艺目前采用的是阳光棚半封闭式外源接菌好氧发酵工艺，大连市某污水处理厂产生的污泥经浓缩后，采用离心式脱水机进行脱水，泥饼含水率为75～85%。
城市污水污泥堆肥化技术的研究进展_赵书勤
#综 述#收稿日期:2003-05-12作者简介:赵书勤(1974-),女,河南南阳人,现为同济大学环境工程专业2001级在读工学硕士。
主要研究方向为水污染控制。
城市污水污泥堆肥化技术的研究进展赵书勤,吴星五(同济大学环境科学与工程学院,上海 200092)摘要:本文介绍了堆肥化技术发展的历史,以及国内外污泥堆肥化技术的研究进展,并介绍了国内的生产实例,可供大家初步了解污泥堆肥化技术。
关 键 词:城市污泥;堆肥化;好氧堆肥化中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2003)06-0009-04Study on Sewage Sludge C omposting TechniquesZHAO Shu -qin,WU Xing -w u(School of Envir onment Science and Engineer ing ,T ongj i Univer sity ,S hanghai 200092,China)Abstract:T hi s article discusses the composting development hi story and study on sewage sludge composting techniques in China andforeig n countries.It also introduces eng ineering ex amples in China at pr esent.It will be useful for those w ho want to know something of sludge composting.Key words:Sew ag e sludge;compost ing ;aerobic composting1 概 述城市污水污泥是城市污水处理厂在污水净化处理过程中产生的沉积物,其中含有大量的有机、无机污染物和病虫卵。
堆肥技术运用于城市污水处理厂污泥再利用的研究
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２ 、 水分
氧 发酵法 处置污泥 ， 在设 备采购方面资金的投 入及 Ｅ ｌ 后日 常运行管理 中 的资金投 入仅为厌氧 发酵法的三分之二左右 ， 是高效 且环保节 能的堆肥 方 法。 非常适合中小 型污 水处理厂污泥 的处置。 二． 污 泥堆 肥 工艺 流程 １ 、 堆 肥一般流程 为： 前处理一一次 发酵 二次 发酵一后处理 。 次发酵处 理过程 ， 主要 是通过将温 度升高， 而使原料初步稳 定。 直 到达 到温度 明显下降和 好氧速 率的 降低 。 该过 程原料 中微 生物 非常
生物 化学 降解 的反应 ， 并 将把 废弃 污泥原 料转变 成腐 殖质的生物 化学
反应。
１
、
温度 作为堆 肥过 程中的 主要因素 ， 该 工艺过 程 中其他 参数 的控 制都是 ４ ． 有 机物含 量 为使 反应体温 度实现 快速 上升、 维 持适 最佳 反应温 度以及在需 要 时可 保持热量平衡 是高温堆肥反应的首要 条件。 如果有机物 含量低 ， 则 以有效地下降 。 温 度实现快速 上升 是为了杀死反应体其 中自带病原体 ， 产生热量不足以维 持所 需温 度， 并且会导 致产品肥效较 低。 如果有机 质 维持适 最佳反应温 度是为了保 证有机 质快速降 解 ， 并臣可以在需要 的情 含量 太高 ， 则通风 供氧会不顺畅 ， 可能会造 成好氧 反应 不完全以及 产生
堆肥技术运用于城市污水处理厂污泥再利用的研究
从图ｌ 可见， 反应经过了温升、 恒温和温 降三个阶段 第一阶段 ， ， 在 【 摘 要ｌ经对大连市某污水 处理 厂产生污泥进行 堆肥试验 ， 结果 表 明， 其有机质含量合理 ， 重金属含 量远 远低于规范要 求， 处理工艺简单， 符 反应的第一天到第七天 ， 温度持续升 高， 由１ ８ ℃一直升至５ ５ ℃。 第二阶段 合 污 泥处 理 减 量化 、 无 害化 、 资 源化 要 求 。 在十八天 左右， 温 度维持在 ５ ５ ～６ ０ ￣ Ｃ 之 间。 第三阶 段温度 下降到３ ０ ℃左 【 关键词 ｌ 污泥堆肥处理 ； 减量化； 资源化 右。 试验结 束后， 反应体 的温度始终保持 稳定状态 ， 温度没有变化。 该试 验过程 中， 病 原体、 细菌 、 寄生虫 卵被杀 死， 在试验 进行 中的 第１ ２ 天， 测定 了 细 菌总数 ， 结果见下表１ 。 结果表 明， 该试 验， 在第九天 、 前言 污泥泛指 由水处理 与废水处理 中所产生的固液混 合物 ， 污 泥中含有 第十天 、 第十一天共三天的高温下， 可杀死大 部分的病 原体 、 细菌 、 寄生 丰富的有 机物和 大量 的病原菌、 致病 微生物 ， 以及砷、 铜、 铬、 汞等 重金 虫卵， 保证 了 肥 料的使用安全行。 属和 二恶英 、 放 射性 核素 等难 以降 解的 有毒有 害物质 。 随 着城 市污 水 堆 腐 前 堆 腐 后 处理 量的 不断提 升和 污水深 度处理 的要求 ， 产生污 泥的量也 将会有 较 细菌总数 大肠菌 活卵率 细菌总数 大肠菌 活卵率 大增长 ， 科学 地处置污水处理 厂产生污泥 ， 解决大量污 泥的出路已成为 天数
城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性研究的开题报告
城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性研究的开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的加速，城市污水处理厂产生的大量污泥成为一项重要的环境问题，长期堆积会导致空间、土壤污染等问题。
为了解决这一问题，将污泥堆肥化处理并用于农业、园林绿化等领域已成为国内外研究的热点之一。
传统的污泥处理方法包括填埋和焚烧等，但由于填埋污泥会产生较大污染，焚烧过程会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，不利于环境保护。
而污泥堆肥化处理则可以将污泥中的有机质、氮、磷等养分转化为肥料，减轻污泥对环境的影响，同时还能为农业生产提供肥料资源。
因此，研究城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性十分必要。
二、研究内容与方法研究内容包括对城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的现状进行调查与分析；对污泥堆肥化处理的技术及其优缺点进行研究；对污泥堆肥的质量要求及应用范围进行分析；在此基础上，探讨城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性。
研究方法主要包括文献资料调研、实地调查、实验室分析等。
三、预期成果与意义研究预期成果包括：对城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性进行全面深入研究，提出具体可行的污泥堆肥化处理方案；为城市污水处理厂污泥综合利用提供科学的技术支撑，促进污泥资源化利用，推进城市可持续发展。
四、研究进度安排本研究计划完成以下进度：阶段一（1个月）：对城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的现状进行调查与分析；阶段二（2个月）：对污泥堆肥化处理的技术及其优缺点进行研究；阶段三（2个月）：对污泥堆肥的质量要求及应用范围进行分析；阶段四（2个月）：探讨城市污水处理厂污泥堆肥资源化利用的可行性，并提出具体可行的污泥堆肥化处理方案；阶段五（1个月）：撰写论文并进行答辩。
市政污泥好氧堆肥处理影响因素的实验研究
中 圈分 类 号 ： Ｘ１２ ７
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ４ ５ ２ ０ ）２ ０ ６ Ｏ １ ７ —５ ２ （ ０ ７ １ —０ ６ ～ ３
３ ｍｍ ）。
水排 放 已达 ５ １ ×１ ｔ 。 １ ０ 亿 。污水 污泥 是 污 水 处 理 过 程 中产 生 的固体 废物 ， 其产 生量 巨大 ， 占处理 水量 的 约
０ ３ ～Ｏ ５ （ ． ． 以含水 率 为 ９ ． 计 ） 如 对污 水 进行 ７５ ，
设 １ 、 两 套 反 应 罐 （ ５ Ｏ ｍｍ ×８ ０ ｍｍ， ＃ ２ Ｏ ０ 由
０ ２ｔｏ ・Ｌ 。 ＨＣ 和 ０ ２ ｔｏ ・Ｌ 的 Ｎａ ． ｌ ＿ 的 ｏ ｌ ． ｌ ｏ ＯＨ 调
水 处 理 厂 只是 将 污 泥 送 往 垃 圾 场 填 埋 或 直 接暴 露 在 空气 中 ， 环 境 造 成 很 大 的 影 响 。 由 于 污 泥 含 有 病 对
原菌 和 寄 生虫 （ 、 毒 有 机 污染 物 、 金 属 等 有 害 卵） 有 重
成 分 ， 有 恶臭 ， 且 易腐 烂 ， 须 进 行 适 当处 理 ， 能 避 必 才 免 二次 污 染 。另 外 ， 泥 还 含 有 大 量 的氮 、 、 及 污 磷 钾
整 ， 堆肥 的初 始 ｐ 值 为 ７ ０ 使 Ｈ ．。
分别 取 ３ Ｏ 样 品 Ｓ置 于 １ 和 ２ 反 应 罐 中 ， 反
研究 的 重 大 课 题 ［ ］ １ 。对 污 泥进 行 堆 肥 处理 是 较 好
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通过分层堆肥提高城市污泥堆肥处理效果的研究郑国砥1, 高 定1, 陈同斌1, 罗 维1, 杜 伟2(1.中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101;2.北京中科博联环境工程有限公司,北京100080) 摘 要: 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。
关键词: 城市污泥; 分层堆肥; 调理剂中图分类号:X703 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2009)11-0114-04Layered Com posti n g for I m prov i n g Co m posti n g Effect of M un i c i pa l SludgeZHENG Guo 2di 1, G AO D ing 1, CHEN Tong 2bin 1, LUO W ei 1, DU W ei2(1.Center for Environm ental R e m edia tion,Institute of Geographic S ciences and N a tura l R esources R esearch,Chinese A cade m y of Sciences,B eijing 100101,China;2.B eijing GreenTech Environm entalEngineering Co m pany,B eijing 100080,China ) Abstract: The influence of changing the rati o of munici pal sludge t o bulking agent in the upper and l ower layer of the p ile on the treat m ent effect of munici pal sludge composting was studied when the rati o of munici pal sludge t o bulking agent in the whole p ile was not changed .The results show that under the above conditi on,reducing the l ower layer sludge rati o and increasing the upper layer sludge rati o can i m p r ove the ventilati on effect obvi ously,p r omote the diffusi on of internal oxygen,increase the m ini m um oxygen concentrati on,s peed up the l ower layer te mperature rise and drive the upper layer te mperature rise .W hen the rati o of munici pal sludge t o bulking agent of upper layer is 1∶0.5,and that of l ower lay 2er is 0.5∶1,the te mperature rise effect is desirable .The layered composting can significantly i m p r ove the treat m ent efficiency and s peed when the rati o of munici pal sludge t o bulking agent of the whole p ile is not changed . Key words: munici pal sludge; layered composting; bulking agent 基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD10B09、2006BAD25B03); 昆明市科技计划重点项目(07S010002) 堆肥的处理效果和处理速度是影响城市污泥堆肥技术推广和应用的关键。
一般认为,堆肥时杀死微生物和病原菌的适宜温度为50～60℃[1],温度过高则微生物的活性会受到抑制[2]。
翻堆和强制通第25卷 第11期2009年6月 中国给水排水CH I N A WATER &WASTE WATER Vol .25No .11Jun .2009风可以改善堆体的微环境,供给微生物活动所必需的氧气,也可以有效控制堆体的温度[2、3]。
堆肥中空隙率的大小与堆肥的成败密切相关[4],添加调理剂可以调节堆体物料的空隙率。
黄启飞等在增加调理剂用量的前提下进行了污泥分层堆肥的研究,获得了较好的堆腐效果,但高含量调理剂也带来了堆肥处理设施的规模扩大、占地多、处理效率低等问题。
但当调理剂用量较低时,氧气不能在堆体中很好地流通,也会影响堆料发酵[5]。
笔者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、下层物料配比对堆体内部氧气的补充和消耗、温度的影响;在分层堆肥的条件下,研究了堆体上、下层不同物料配比对内部氧气的扩散及对堆肥进程的影响,为分层堆肥工艺在堆肥处理中的应用提供了依据。
1 试验材料和方法111 试验材料试验污泥为北京市北小河污水处理厂的脱水污泥,含水率为80%。
堆肥试验的填充材料为CT B调理剂[4]。
112 堆肥方法采用强制通风静态垛对污泥进行为期30d的好氧高温堆肥处理。
试验采用CT B堆肥自动监控系统,通过堆肥专用软件Comp s oft 对通风方式和通风量进行控制[6],并在堆体的上、下层各插入一个温度探头。
该系统通过温度监测系统自动记录堆肥过程中温度的变化情况,并用两部位温度的平均值来代表整个堆体的温度。
堆体的氧气含量采用堆肥氧气实时、在线监测系统进行监测[7]。
本研究共设4个试验(见表1):试验1是不分层堆肥试验,试验2、3和4是分层堆肥条件下的物料配比试验。
表1 堆肥试验Tab.1 Experi m ent of se wage sludge co mposting 试验污泥∶调理剂(体积比)1不分层,1∶12上层为1∶0.5,下层为0.5∶13上层为1∶0.5,下层为0.75∶14上层为1.5∶0.5,下层为0.5∶12 结果与讨论211 分层堆肥对堆体温度的影响图1是采用分层和不分层两种方式堆肥的堆体升温情况。
图1 堆体分层和不分层时污泥堆肥的升温情况Fig.1 Effect of double layers and single layer on p ile te mperature during composting of se wage sludge从堆肥前12d的升温效果来看,在不改变整个堆体中污泥和调理剂配比的情况下,在堆体的上、下层分别采用不同的物料配比时,堆体升温的速度比不分层的快。
不分层的堆体在上堆8d才基本达到堆肥灭菌的温度要求(温度>50℃),而分层的堆体温度在上堆3d即达到50℃。
分层堆肥的堆体内部上、下层的温度波动趋势大致相同,但升温速度不同。
堆体下层的升温速度快,在2d内迅速升高到60℃。
在下层进入高温期时,堆体上层的温度4d后才达到50℃。
从堆体上、下层的温度差异来看,前期下层的温度显著高于上层的。
由于在堆肥的第1天没有鼓风,热传导并不大,但从第2天开始鼓风后,下层的温度开始有所下降。
由于鼓风可以给整个堆体补充氧气,加上气流在堆体内的扩散作用,气体会带走部分热量,从而带动上层升温。
在第8天时,堆体温度升至55℃。
由于堆体下层在堆腐的前期分解速度较快,在第11天时上层的温度超过下层的,一直持续到整个堆体的降温期。
由此可知,在不改变整个堆体中污泥和调理剂配比的情况下,采用分层堆肥可以显著提高堆肥的处理效果并加快堆肥的处理速度。
212 分层堆肥对堆体氧气供应的影响试验结果表明,分层堆体的下层由于采用调理剂的比例较大(污泥∶调理剂=0.5∶1,体积比),有利于氧气的扩散,达到平衡所需时间较短,鼓风后堆体内部的氧气浓度比不分层的高;在同一通风周期内,停止通风后分层堆体的氧气下降速度比不分层的慢,最低氧气浓度稍高于后者。
即使分层堆肥的堆体其上层污泥和调理剂的配比是1∶0.5(体积比),其氧气补充条件仍优于不分层的。
由此可知,郑国砥,等:通过分层堆肥提高城市污泥堆肥处理效果的研究第25卷 第11期通过分层堆肥极大地改善了堆体内部的供氧条件。
由于堆体中心部位的氧气浓度较低,而四周及上层的氧气浓度较高,故改进堆肥工艺时应注意改善堆体中部的通气性[8]。
根据堆垛内的通气和结构状况,在同一个堆垛内采用不同的混料比例可较好地解决易压实部位的供氧不充分和结构性差等问题。
即使不改变整个堆体的物料比例而只改变上、下层的,也可获得良好的堆肥效果。
在分层堆肥过程中,堆体上、下层的温度升降速度不一,下层较快但高温维持时间相对较短,上层较慢但维持时间较长。
分层堆肥可使堆体的下层迅速升温,从而使下层快速腐熟,并改善其通气性能[9],有利于上层获得更多的氧气,从而加快堆肥过程中污泥的腐熟和提高污泥堆肥的无害化处理效果。
堆体的下层温度较高,可以给上层传导热量,带动上层升温。
由于堆体为开放体系,上层的最高温度低于下层的,这有利于堆体上层较长时间地维持高温。
213 调理剂配比对分层堆体温度的影响分层堆肥可显著改善堆体的升温效果,但不同的上、下层填料配比也会影响到堆体的升温效果(见图2)。
图2 不同物料配比下分层堆肥的堆体温度Fig .2 Te mperature of double layer p ile with different molar rati o during composting of se wage sludge由图2可知,试验2的堆肥升温效果好于试验3和试验4的。
试验2的升温速度最快,在堆肥不到4d 即达到高温;试验4的升温速度最慢,堆腐16d 后才升高到50℃;试验3的堆体则需13d 才达到50℃。