污泥高温好氧发酵基本技术要求
市政污泥好氧发酵过程辅料的质量和成本控制研究

市政污泥好氧发酵过程辅料的质量和成本控制研究摘要:高温好氧发酵过程中需要添加辅料调节混合物料的含水率、C/N比、孔隙率,辅料能够起到吸收水分、提供碳源、增加孔隙率的作用。
通常采用在当地易于取得,性价比高的有机固体废弃物,如农林、园林废弃物等。
本文研究了污泥好氧发酵过程对辅料质量的要求,及辅料成本的控制因素。
关键词:好氧发酵;市政污泥;综合利用;建设成本;造价控制市政污泥是城镇污水处理厂在污水净化处理过程中通过物理、化学、生物作用产生的半固态或固态物质[1]。
目前,污泥处置的方式种类较多,总体可以划分为两种,即资源型和抛弃型。
资源型包括综合利用、焚烧以及土地利用,抛弃型包括海洋投弃以及卫生填埋[2]。
高温好氧发酵是污泥土地利用的前处理手段之一,是通过好氧微生物的生物代谢作用,使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。
微生物代谢过程中产生的热量在料堆中积累,可使堆料层温度升高至55℃以上,可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽,并使水分蒸发,实现污泥稳定化、无害化、减量化[3]。
污泥含水率高、C/N比低、透气性差的特性使其不能直接用于好氧发酵,需要添加辅料调节含水率、C/N比、孔隙率[4]。
辅料能够使高温好氧发酵过程能够以较快速度进行,提高产品质量。
辅料种类很多,根据其作用可分为接种剂、膨胀剂、调节剂、重金属钝化剂等,有些辅料可以兼有上述几种作用。
大多数时候、大部分辅料本身就是固体废弃物,需要处理或处置,使用废物作辅料的污泥好氧发酵可以达到以废制废的效果[5]。
1 辅料选用原则辅料主要是木本、禾本、草本植物残体等纤维质材料,用于高温好氧发酵过程的膨胀剂或调理剂,可选择的辅料来源有食用菌种植废弃菌包或菌棒经破碎、脱除包覆膜袋后形成的散状物料,中成药加工企业提取中药后形成的固体残渣,果树修枝剪枝物经粉碎后形成的木屑,锯末、刨花、树叶、干草、果壳、果核、稻壳、秸秆等农林废弃物,利用玉米芯或甘蔗渣中戊聚糖经酸化水解生产糠醛后残留的废渣等城乡有机固体废弃物。
污泥的自动升温高温好氧消化工艺介绍_冯磊

污泥的自动升温高温好氧消化工艺介绍冯磊1程洁红2朱南文1(1上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;2同济大学城市污染控制国家工程研究中心,上海200092)摘要自动升温高温好氧消化(AT AD)作为一种污泥稳定工艺,与中、高温厌氧消化和中温好氧消化相比具有反应速度快、停留时间短、占地少、能杀灭病原体、节约能量等诸多优点。
对AT AD 的运行条件、作用机理及其作用效果进行了综述。
关键词污泥污泥高温好氧消化自动升温污泥稳定化Auto O thermal thermophilic aerobic digestion of sludgeFeng Lei1,Cheng Jie O hong2,Zhu N an O w en1(1.S chool of Environmental S cience and Engineer ing,Shanghai J iao Tong University,Shanghai200240,China; 2.Ur ban P ollution Control Engineering Resear ch Center,T ongj i Univer sity,S hanghai200092,China)Abstract:As a pro cess o f sludg e stabilization,w hen compared w ith traditional process including mesophilic aero bic dig estio n,meso philic anaero bic dig estio n and therm ophilic anaerobic digestion,auto O thermal thermophilic aero bic digestion(AT AD)has a lot of virtues,such as higher reactio n r ate,short hydraulic retention time,low fo otprint,pathog en kill and sav ing energy. Description of o peratio n condition,reaction principle and stabilization effect about AT AD w as g iven in this paper.Keywords:Sludge;Sludge therm ophilic aerobic dig estion;Autothermal ther mophilic;Sludge stabilization0引言近年来,我国人口密集的大型城市污水处理率迅速上升,同时,在污水处理中产生的污泥量也迅速增加。
污水处理中城市污泥好氧堆肥工艺的分析

污水处理中城市污泥好氧堆肥工艺的分析好氧堆肥是城市污泥稳定化、无害化和资源化的有效途径,是一种符合可持续发展的污泥处理方式。
但是要得到较好的处理效果,在处理城市污泥之前需要添加调理剂,以调节堆体构造和物料的理化性质。
好氧堆肥与其他常见污泥处理方式相比具有有机物降解快、彻底、无害化程度高、堆肥产品肥效好等优点。
根据国内外污泥好氧堆肥研究现状,从C/N、温度、含水率、PH等方面,介绍了好氧堆肥过程的控制要点,总结了污泥好氧堆肥适宜的技术条件;分析了微生物菌剂在好氧堆肥中的重要作用。
最后指出堆肥产品需依靠技术进步和完善相关行业标准来开拓市场。
近几年,随着污水处理率的提高和处理程度的深化,由城市污水厂产生的大量污泥所带来的环境污染问题日趋严重。
好氧堆肥是城市污泥无害化和资源化的重要途径之一,具有有机物分解彻底、无中间产物和臭味、无害化程度高的特点。
研究说明,好氧堆肥腐熟的产品施用于土地后,可有效改善土壤的物理化学性质,是一种良好的肥料和土壤改进剂。
而好氧堆肥是一个复杂的生物化学过程,温度、含水率、PH等因素直接影响微生物的生存状况,进而关系到最终堆肥产品的质量。
同时,堆肥原料中微生物的数量及多样性也影响着堆肥的效率和周期的长短。
因此,研究并控制合理的环境影响因素及发展微生物菌剂在堆肥中的作用,对于提高好氧堆肥的成效和促进其工业化进程具有重要意义。
笔者综述了城市污泥好氧堆肥的研究进展,以期为尽快实现污泥的土地资源化利用提供借鉴。
1好氧堆肥原理好氧堆肥是利用污泥中天然存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,在有氧条件下,有控制地促进污泥中可降解的有机质向稳定的类腐殖质物质转化的微生物学过程。
在污泥好氧堆肥过程中,溶解性的有机质可直接透过微生物的细胞壁和细胞膜为微生物所吸收利用;不溶性的固体和胶体有机物先附着在微生物体外,由微生物所分解的胞外水解酶分解成溶解性物质,再深入到细胞内部参与氧化、复原、合成等过程。
好氧堆肥可使污泥稳定化,并能在高温发酵时将污泥中的病原菌、寄生虫卵等杀灭,其最终的产物还能作为肥料和土壤的改进剂。
粪便发酵工艺介绍

畜禽粪便智能立体好氧发酵工艺介绍一、工艺描述:福航智能高温好氧发酵设备是专业处理畜禽粪便、生活污泥等有机废弃物的智能一体化成套设备。
工艺原理是利用微生物的活性,对废弃物中的有机质进行生物分解、腐熟,使有机废弃物转化成有机肥原料,用于土壤改良、园林绿化,最终实现有机废物的资源化利用。
二、工艺流程三、发酵原理有机废物本身就含有大量的细菌和真菌。
当温度、水分、氧量等条件合适时,这些微生物大量繁殖,并分解污泥中有机物。
污泥的高温好氧发酵过程实际上就是污泥中的微生物发酵的过程。
不溶性大分子有机物则先附着在微生物外,由微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性小分子物质,再送入微生物细胞内被利用。
堆体基质的形态复杂,只有分解为简单形态才能为微生物利用。
例如:蛋白质的分解过程是:蛋白质--胨--肽--氨基酸--氨化物--细菌原生质及氮气或氨气碳水化合物的分解过程是:碳水化合物--单糖--有机酸--二氧化碳与细菌原生质。
通过微生物的生命活动合成及分解过程。
把一部分被吸收的有机质氧化成简单的无机物。
并提供生命活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物增殖。
当分解速度缓慢下降,释放的热量逐渐减少时,堆温也逐渐下降。
四、高温阶段是立体好氧发酵处理的关键(1)有机物发酵离不开高温。
只有在高温阶段,堆体内才能开始形成腐殖质的过程,并开始出现能溶于弱碱的黑色物质。
(2)高温有利于杀死病原微生物。
病原微生物的失活取决于温度和接触时间,一般来说,堆体温度50~60℃维持6~7天,可以达到较好的杀灭虫卵和病原菌的效果。
(3)高温阶段堆体内的优势微生物随着温度变化。
在50℃左右,主要是嗜热真菌和放线菌;温度升高到60℃时,真菌活动几乎完全停止,仅有嗜热放线菌继续活动;当温度升高到70℃时,堆体内的绝大部分微生物大量死亡或进入休眠状态。
因此,既要设法保持堆体的高温,又要预防温度升得太高。
好氧发酵腐熟的过程,关键是水分、通气性、温度。
污泥高温好氧发酵工程建设成本组成及造价优化控制研究

污泥高温好氧发酵工程建设成本组成及造价优化控制研究摘要:高温好氧发酵技术是市政污泥处置的有效手段,本文以陕西中南部地区建设的500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程为实例,研究了高温好氧发酵的工艺技术和工程组成,深入剖析了工程建设成本的组成,研究了工程造价优化控制措施。
关键词:好氧发酵;市政污泥;综合利用;建设成本;造价控制污泥是城镇污水处理厂在污水净化处理过程中产生的含水率不同的半固态或固态物质[1],污泥中大量富集了污水中的污染物,含水率高、散发恶臭、不易脱水、极难降解,不规范的处置会对生态环境造成严重的二次污染。
高温好氧发酵是污泥处理处置的有效技术之一,是通过好氧微生物的生物代谢作用,使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。
微生物代谢过程中产生的热量在料堆中积累,可使堆料层温度升高至55℃以上,可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽,并使水分蒸发,实现污泥稳定化、无害化、减量化。
根据机械化和自动化水平、工程规模的不同,投资成本可按 25~45 万元/t 污泥(80%含水率).d 进行估算(不含征地费)[2]。
本文以500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程为实例,分析了工程建设成本的组成及工程造价优化控制措施。
1工程概况本500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程建设在陕西秦岭地区,项目在国家污泥处置和资源化利用“统筹兼顾、因地制宜、稳定可靠、绿色低碳” [3]的总体原则下,旨在解决城镇污水处理厂污泥、废食用菌渣、废中药渣、秸秆等有机固废面源污染问题,实现处置无害化、减量化和资源化。
项目占地130亩,总建筑面积3.6万平方米,采用“槽式高温好氧发酵”工艺,设计日处理市政污泥500吨,废食用菌渣、废中药渣、秸秆等有机固体废弃物180吨,年可消纳有机固废22万吨、产有机营养土10万吨。
污泥处置后端产物有机营养土富含有机质及氮磷钾等营养成分,主要用于花卉种植、土壤改良、矿山修复、园林绿化和林业利用。
2工艺及工程设计2.1 工艺设计图2-1 项目工艺流程图本项目采用槽式高温好氧发酵工艺,采用序批式操作方式,设计有原辅材料接收储存、混料、翻抛、曝气、冷凝水收集、陈化、筛分-复配-包装、除臭等工艺系统,项目总体工艺流程见图1-1。
41.农业废弃物高温快速发酵生产有机肥技术

41. 农业废弃物高温快速发酵生产有机肥技术技术依托单位:天津市环境保护科学研究院技术发展阶段:推广应用适用范围:畜禽粪便、污泥和秸秆等有机废弃物高温快速发酵生产有机肥,适用于中小型畜禽养殖企业粪污治理工程和污水处理厂的污泥处理工程。
主要技术指标和参数:一、工艺路线及参数(1)启动电源开关,打开高温快速发酵生产有机肥设备的进料仓门,农业废弃物畜禽粪便或污泥和秸秆的投加比例约为7﹕3,投加嗜热复合微生物菌剂,确保物料总体含水率为50-60%;(2)物料装入完成后,启动加热系统,加热温度设置为80℃,设置加热时间为2h,使装置内温度在60℃-80℃范围内运行,激活嗜热微生物菌群活性;停止加热系统,保持搅拌系统、充氧系统和抽湿系统连续作业,作业时间为8h;(3)设置高温发酵设备曝气充氧,每15分钟充氧30秒,确保发酵机内处于好氧状态;(4)发酵系统经过连续10h的进料、加热、搅拌、充氧和抽湿后,开始出料,至此一个完整的有机肥高温发酵过程完毕,可进行下一批农业废弃物生产有机肥的操作。
二、主要技术指标以20吨高温快速发酵生产有机肥设备为例。
20吨/批次,动力功率:20kw,加热功率:54kw。
三、技术特点1、利用自动化高温封闭式有机肥发酵设备和嗜热复合微生物菌剂,加速废弃物有机质的降解和腐殖质的形成,生产出稳定化、腐熟化、无害化的有机肥产品,这一全新方法加快了有机肥发酵的效果和品质的提高;2、发明了适用于畜禽粪便、农作物秸秆和污泥等不同种类农业废弃物生产有机肥的高效复合微生物菌剂,提高了农业废弃物资源化利用效率和适用性。
3、集成成套的农业废弃物资源化利用关键技术与装备,打通现代养殖业与种植业之间的关键环节,从源头上控制农业面源污染和大气污染,形成了农业废弃物资源化利用与减排效应机制。
四、技术推广应用情况(1)天津市元和科技有限公司6000吨/年畜禽粪污高温快速发酵生产有机肥工程(2)兴仁县城污水处理厂污泥处理处置工程项目五、实际应用案例。
厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范

2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本
标准。
GB 3096
城市区域环境噪声标准
GB 12348
工业企业厂界环境噪声排放标准GB 1523建筑施工场界噪声限值
GB 12801
生产过程安全卫生要求总则
GB 18599
一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
指非充氧池(区),溶解氧浓度一般为 0.2~0.5mg/L,主要功能是进行反硝化脱氮。 3.4 好氧池(区) oxic zone
指充氧池(区),溶解氧浓度一般不小于 2mg/L,主要功能是降解有机物、硝化氨氮和
4
过量摄磷。 3.5 硝化 nitrification
指污水生物处理工艺中,硝化菌在好氧状态下将氨氮氧化成硝态氮的过程。 3.6 反硝化 denitrification
I
前言
为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》,防治水污染,改善环境质量,规范厌氧缺氧 好氧活性污泥法在污水处理工程中的应用,制定本标准。
本标准规定了采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法的污水处理工程工艺设计、电气、检测与 控制、施工与验收、运行与维护的技术要求。
本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位:中国环境保护产业协会(水污染治理委员会)、机科发展科技股 份有限公司、北京城市排水集团有限责任公司、北京市市政工程设计研究总院。 本标准由环境保护部 2010 年 10 月 12 日批准。 本标准自 2011 年 1 月 1 日起实施。 本标准由环境保护部解释。
CJJ 60
城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程
CJ/T 51
城市污水水质检验方法标准
《城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南》

城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南(征求意见稿)中国计划出版社二〇年前言根据中国工程建设标准化协会〔2018〕建标协字第15号文《关于印发2018年第一批协会标准制订、修订计划的通知》,制订本指南。
污泥好氧发酵作为城镇污水处理厂污泥处理的主流技术之一,可实现污泥的稳定化、无害化和资源化利用,其工艺相对简单,运行维护要求较低,也是目前国际上最常用的污泥处理方法之一。
《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》(试行)(HJ-BAT-002)将污泥好氧发酵作为污泥处理处置污染防治最佳可行技术之一。
《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》(试行)(建城〔2009〕23号)提出,污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时,鼓励采用高温好氧发酵的污泥处理方式。
近年来,我国很多城市都进行了污水处理厂污泥好氧发酵的工程实践,工程规模也由小型向大中型发展,同时在臭气控制、自动控制、设备集成等方面进行了诸多技术研发和储备,实现了污泥好氧发酵成套设备国产化工程应用。
国内已发布的标准包括中国工程建设协会标准《城镇污水处理厂污泥好氧发酵技术规程》(T/CECS 536-2018)、行业标准《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》(CJJ 131-2009)、《污泥堆肥翻堆曝气发酵仓》(JB/T 11245-2012)等,规定了污泥好氧发酵在设计、施工、运行和管理方面的核心技术要求。
本指南旨在进一步深化对污泥好氧发酵技术原理和工艺过程的理解,协同已发布的技术规程,指导和规范我国污泥好氧发酵的工艺设计和运行管理。
本指南编制过程中,梳理、借鉴了国内外相关技术文件,调查、研究了国内典型工程案例,总结、吸纳了国内外理论和实践认知。
本指南的主要内容包括:总则、术语和定义、污泥好氧发酵工艺、污泥好氧发酵设计、污泥好氧发酵运行维护、好氧发酵产物特性及利用。
本指南由中国工程建设标准化协会城市给水排水专业委员会归口管理,由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司负责技术解释。
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• 高温好氧发酵可以确保发酵产品不会抑制植物生长:发酵充分 的发酵产品其耗氧速率应小于0.1(O2%)/min。用于土地不会 烧苗。由于发酵产品含水率小于40%,也降低了霉变的风险。
砷
≤0.2 mg/l ≤0.5 mg/l
铅
≤0.2 mg/l ≤1 mg/l
镉
≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l 六价铬 ≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l
汞
≤0.005 mg/l
≤0.02 mg/l
铵氮
≤4 mg/l ≤200 mg/l
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵过程是稳定化过程:通过好氧微生物的生物代谢 作用,使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质。
• 其也俗称为:好氧堆肥。 • 由于好氧发酵后的污泥也仅完成了污泥稳定的要求,其还达不
到污泥施用土地的产品要求,故这种稳定化方式称为“固态好 氧发酵”比称“好氧堆肥”更加合理,以避免产生按此种方式 稳定后既成肥料的误解。
一、高温好氧发酵的定义和基本原理
有机物+氧气+ 微生物
合成
细胞物质 (微生物繁殖)
• (1)在好氧发酵中添加常规添加物,包括膨胀材料和天然吸附物质,其 可使离子态态重金属含量降低,部分削弱了重金属的危害作用。
• 高温好氧发酵产品能够满足填埋要求:发酵产品含水率小于 40%,无机化程度高,无臭气,吸附性好。
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵可降低有毒有害物质的危害。重金属在土壤中是不可降解的, 重金属大部分积存于耕作层中,重金属水溶性部分将随水进入植物的器官 和细胞,并危害植物。重金属毒性作用的轻重程度与重金属的种类和浓度、 土壤性质、pH值、污泥及土壤的有机物质、铁、锰的含量及植物种类有关, 各种重金属的毒性作用也是相当复杂的。重金属在污泥中主要以离子态存 在,但是如果能够将离子态的重金属变成非离子态的,则可大大降低重金 属的危害,即“钝化”重金属。如:
分解
CO2、H2O、NH3 + 能量
排出
释放、转化为热
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
6 CO2 + 12 H2O + Heat
一、高温好氧发酵的定义和基本原理
• 污泥好氧发酵处理过程中的生物化学反应
速度比在水溶液系统中的反应速度要慢得
多。其主要原因是:污泥固态发酵、污泥
本身的特性、反应系统的高度非均相性决
计)](%)>3%;有机物含量25%。 • 满足卫生学指标要求:粪大肠菌群菌值大于0.01;蠕虫卵死亡率大于
95%。 • 有毒有害物质含量不超标:重金属不超过国家农用标准;要重视有机有
害物质。 • 不对植物产生危害:无抑制效应,种子发芽指数大于60%。 • 满足相关产品标准的要求。 • 土地利用作为污泥的处置方式之一,要求污泥必须经过处理,满足土地
德国对填埋污泥的性能要求一览表
参数名称
规定值
Ⅰ类填埋 Ⅱ类填埋
场
场
参数名称
规定值
Ⅰ类填埋 Ⅱ类填埋
场
场
横向 剪切强度 25 kPa
25 kPa
单轴 抗压强度
50 kPa
50 kPa
灼烧减量 ≤3%
≤5%
水溶解物 质
≤3%
≤6%
TOC
≤20 mg/l ≤100 mg/l
酚
≤0.2 mg/l ≤50 mg/l
利用的产品标准要求。所以污泥土地利用是指污泥产品的土地利用。
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
填埋处置的要求 •一是要求填埋污泥力学(承载能力)的参数指标,横向剪切强 度>25 kPa,单轴抗压强度>50 kPa;保证填埋场机械能够正常 工作。 •二是要求干物质中的有机物含量达到一定的要求;减容、减量 和减少温室气体(甲烷、二氧化碳的释放)。 •三是在填埋场要能够“透气、走水”:在填埋场填埋的垃圾、 污泥必须将分解出的气体(甲烷、二氧化碳)等及时予以收集、 处理和排放;否则会导致爆炸。将分离出的渗滤液及时导出; 否则就是“沼泽区”。故要求污泥含水率尽可能低,且颗粒性、 透气性好。
通气部 分 污泥/ 颗粒
微生物
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 1、什么是污泥处置:是指污泥以某种形态在环境中消纳的方式, 常见的处置方式有:在填埋场填埋、(如制成有机肥)在土地中加 以利用、制成建材后利用等。
• 2、什么是污泥处理:是指为了满足污泥进入环境消纳要求,而要 采取的必要措施,以使其在处置中不会对环境产生有害的影响。
定的。
• 在发酵中,氧气是溶解到有大量微生物存
在的液相中,并参与反应的,这与废水的
生化处理相比要慢得多,因为传质过程是
整个反应动力学上的控制步骤。
•
如溶氧量不够或微生物浓度较低时,一些
小分子中间产物NH3 等是气味污染的来
源。
CO2 O2
• 生物氧化时产生的热量,一部分使体系温 度增加,提高了生物活性;另一部分造成 水分的蒸发,减少了水分含量。
• 如何选择污泥处理工艺:污泥如何处理——一定要按照污泥处置的 方式和要求来确定。就像污水处理采用何种工艺、达到何种出水标 准,需要根据出水的受纳水体功能来决定一样。所以,污泥如何处 理,首先要明确污泥如何处置,也就是说,应该先要明确污泥到哪 去、做什么。
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 土地利用处置方式的基本要求: • 具有一定的养分:总养分[总氮(以N计)+总磷(以P2O5计)+总钾(以K2O
各位同行上午好!
污泥高温好氧发酵基本技术要求
上海市水务局 唐建国
2009年10月
介绍的主要内容
• 一、高温好氧发酵的定义和基本原理 • 二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由 • 三、高温好氧发酵主要工艺形式 • 四、高温好氧发酵主要工艺步骤和技术要求
一、高温好氧发酵的定义和基本原理
• 什么是高温好氧发酵TAF(Thermophilic Aerobic Fermentation): 是指污泥在以某种形式的有氧的条件堆放过程中,污泥中的有 机物在好氧微生物的作用下,发酵和分解。好氧发酵是放热反 应,期间温度升至55℃以上,故经过发酵,污泥一方面得到稳 定;另一方面污泥中的病原菌得到杀灭。