污泥处理论文污泥论文
城市污水处理厂剩余污泥处置的资源化利用效果分析
技术应用109/2021年16期/资源。
如何完成淤泥无害化，并将其资源化再生，已成为城市的发展面临的关键课题研究。
1 污泥处置指标污泥处理最终是要满足国家行业标准，降低对人们生活环境的影响，因此在处理方式时要遵循基本原则，做到处理目的。
其整治与处理主要有四个目的：减少淤泥容积的“资源化”目标，减少淤泥变质概率的“稳定”目标，减少淤泥危害性的“无害化处理”目标，完成淤泥循环系统再使用的“资源化再生”目标。
1.1 减量污泥资源化处理是运用脱干原理将淤泥中的自由水，水与孔状水等紧密结合，使淤泥容积缩小，有利于后续解决。
在废水处理流程中形成的淤泥，尤其是初沉淤泥，其容重能够做到90%到95%，要是没有对淤泥进行脱干等减量处理，后续污泥处理设备将承受很大的负荷，而且会造成资源的浪费。
对污泥进行减量化处理，不仅可以降低污泥体积，还可以方便后续处理作业，如污泥的贮存、运输。
1.2 稳定一般选用微生物法解决生活污水，在一定情况下添加的微生物菌种可能消化，溶解有机化合物，进而洁净废水。
污水处理后的废水中一样有大量的基酶微生物菌种，这将很大程度地提升污泥处置过程中的腐败现象。
因此剩下淤泥必须完成稳定消化处理，通过稳定性处理的淤泥在存储环节中极少产生腐烂变质霉变等状况，很大程度地减少后续淤泥霉变所产生的处理难度。
1.3 无害对淤泥做好无害处理，直接影响到后续淤泥能不能资源化再生利用和垃圾填埋卫生。
其资源使用的前提是稳定和无害，淤泥经处理工艺后，具备很高的资源运用价值。
污泥中带有很多有机物，如硝氮等，而那些有机物恰好是植物的生长所必要的营养物质，因此，通过化肥解决的污水将变成优良的植物生长化肥。
此外，淤泥厌氧消化过程中形成的沼液和干处理后的滤饼都是不错的燃料，这也正好完成了淤泥废物利用，资源化再生应用的目的。
所以，解决后的淤泥最理想化的处理方法是将其转换为资源再循环。
2 城市污泥综合利用资源的现状废水和污泥常常是混杂在一起的，这是由于在污水处理过程中经常发生的污泥，它们存在于污水中，虽然占比例很小，但对污泥的处理仍需引起重视。
污泥再生利用研究论文
污泥再生利用研究论文1.污泥处置现状城市生活污水处理后的污泥，一般含水率约80%，富含有机质等营养成分，又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质，污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。
目前国外污泥主要的处置方法是采用污泥的填埋、燃烧及填海，欧美各国主要是填埋和农田利用，日本填海造地的污泥占70%以上；我国污泥主要的处置方法是采用污泥的填埋及燃烧。
其处置方法均不能实现对污泥的综合利用，存在一定的社会及环境问题，不是污泥处置的最正确出路。
对我国这样一个开展中国家而言，综合利用尤其是农业利用无疑是较好的选择，实现污泥的有效利用、变废为宝，使之资源化并产生经济效益，将成为污泥处置的开展方向。
2.污泥再利用的技术工艺路线在城市生活污水水处理的污泥中，一般含水率约80%，有机质成份含量约45%～55%.利用污泥制造有机复合肥过程是将污泥经800℃～1000℃高温烘干，杀灭病菌、虫卵，保存有机厉份不受破坏且除去有害菌（进展无害化处理），接入有益菌培养，消除污泥的臭味，增加污泥中的营养元素，再添加氮、磷、钾有效成分，增加污泥中的养分含量，经造粒、低温烘干等工艺，将污泥制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复合肥。
从而为水处理后的污泥找到了很好的出路，并增加了污水处理厂和设备生产厂家的经济效益、社会效益，使污泥变废为宝，减少了环境污泥，保护了人类赖以生存的自然环境，同时又有利于生态农业的开展。
此外，可根据实际情况，在污泥高温烘干工艺前，增加污泥的晾晒或对沤工艺，高湿污泥经晾晒或堆沤工艺可降低污泥含水率，有效节约烘干能源，从而降低烘干本钱；污泥也可直接进入烘干机烘干，减少晾晒或堆沤的使用场地，从而节约占地面积。
3.污泥臭味解决方案污泥未经处理直接造肥其臭味是一个突出的问题。
产生臭味的原因是因为城市污水处理厂的污泥含有局部带有臭味的物质，如硫化物、氨、腐胺类等，所以当将之加工成肥料变成商品来储存和施用时，仍会向四周散发臭味，继续污染环境。
污水处理新技术论文
污水处理新技术论文随着水污染问题的日益严峻，污水治理技术正逐步成为国际国内的研究热点之一。
下面是小编为大家精心推荐的污水处理新技术论文，希望能够对您有所帮助。
污水处理新技术论文篇一污水处理技术研究综述摘要：本文介绍了目前常用的污水处理工艺。
对污水物理处理法、化学处理法和生物处理法进行综述，对污水处理工艺技术水平和污水处理工艺的经济进行了比较，并列举了含煤污水处理工艺流程和处理方法。
综合考虑各种因素，因地制宜的选择污水处理方法和工艺结合，以达到处理目标。
Abstract：This paper describes the most commonly used sewage treatment process，reviews the physical treatment，chemical treatment and biological treatment of sewage treatment，compares the level with economy of sewage treatment technology， cites the coal-bearing sewage treatment process and treatment methods and considers a variety of factors to choose sewage treatment method and process combination according to local conditions for achieving treatment goals.关键词：污水处理;技术;综述Key words： sewage treatment;technology;summary中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2014)08-0068-020 引言污水种类繁多，成分复杂，相对而言对环境的影响更大，处理难度也较高。
城市污水污泥资源化利用现状浅析论文
城市污水污泥的资源化利用现状浅析摘要：针对城市污水污泥传统的处置方法如卫生填埋、焚烧及土地利用等存在的不足与弊端,指出了污泥资源化利用方式是今后污泥最佳处置方式,重点就目前研究较多的建材化利用等资源化利用技术及前景进行了分析,为今后污泥的资源化利用提供参考。
关键词：污泥；处置；资源化利用中图分类号：[tu992.3] 文章标识码：a文章编号：1 前言城市污水污泥是污水处理过程中所产生的固态、半固态及液态的废弃物，污泥成分复杂，包括混入生活污水或工矿废水中的纤维、泥沙和动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机质及吸附的金属元素、病菌、微生物及虫卵等物质的综合固体物质。
如若这些污泥未经处理任意排放或处置不当会对周围环境造成严重的污染。
因此,寻求经济有效的减量化、无害化和资源化污泥处理技术具有重要意义。
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理厂的逐年增加，同时污水处理能力的逐步提高，污泥的产量也在急剧增加。
据调查[1]，截至2010年9月底，全国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成污水处理厂2631座，日污水处理能力达到1.22×108m3，全国正在建设的城镇污水处理项目达1849个，总设计能力约0.466×108m3/日，按污泥产率3.8%计算，日排出的污泥约达6.4×106m3。
多数污水处理厂的污泥处置方法是将污泥经适当浓缩运至垃圾填埋厂或直接堆放,一方面极易造成二次污染,另一方面污泥中有用资源的流失,从而导致资源浪费[2]。
显然，随着城市污水处理厂的兴建，如何合理的处理处置污泥将显得越来越重要。
目前，我国传统的污泥处置方法有填埋、焚烧、及土地直接利用等，这些处置方法均没有对污泥进行有效的资源化利用，且存在着很多社会及环境问题，不是污泥处置的最佳途径[3]。
因此，寻求合适的资源化利用途径才是污泥处理处置研究的重中之重。
2传统的污泥处置方法目前，污泥常用的主要处置方法是卫生填埋、焚烧处理、直接土地利用等,这些处置方法在实际应用中发挥了一定的作用,但随着环境标准的更加严格化,其存在的问题就暴露出来。
国内外城市污水处理厂污泥处置方法探讨与分析
国内外城市污水处理厂污泥处置方法探讨与分析[摘要] 国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用、填埋及焚烧等不同的处理、处置方法，或用其中某几个方法组合处置。
不同的处置方法有不同的前处理要求，并且实际上一些前处理要求是这种处置方法的组成部分。
污泥的最终出路不外是部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去，以下介绍目前世界各国广泛采用的污泥处置方法。
[关键词] 污泥处理污泥堆肥生物处理一、我国污泥处理处置现状与存在的问题一个城市只要设立了污水处理厂，这个城市的污水问题就基本得到了解决。
然而城市污水处理厂在污水处理的过程中必然产生污泥。
而且随着城市污水处理率的不断提高，污泥的产量同样在不断增大。
目前全国每年污泥产生总量达900万吨。
目前，我国城市污泥处理处置主要方法中，污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约占10.5%、没有处置的约占13.7%，这些所谓的“处理”和“处置”基本上都是在特定的条件下估算的，严格来说以上数字将会有很大变化。
据统计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20～50%，可以看出，污泥处理处置处于严重滞后状态。
污泥处理处置问题已经在大城市中显现出来。
早期的污水处理厂，由于没有严格的污泥排放监管，普遍将污水和污泥处理单元剥离开来，为了追求简单的污水处理率，尽可能地简化、甚至忽略了污泥处理处置单元；有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设施长期闲置，甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运，简单填埋或直接农用，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，给生态环境带来了极不安全的隐患。
二、国外污泥处理的基本情况污水处理和污泥处理处置是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统.污泥处理、处置是污水处理得以最终实施的保障，在经济发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50～70%。
污泥处理方法大体有填海、填埋、焚烧和土地利用。
污水处理论文：浅析小城镇污水处理工程
污水处理论文：浅析小城镇污水处理工程引言概述：小城镇污水处理工程是解决城市环境污染问题的重要手段之一。
本文将从污水处理的必要性、污水处理工程的设计原则、小城镇污水处理工程的具体实施和污水处理工程的效益等四个方面进行浅析，旨在探讨小城镇污水处理的重要性和实施效果。
一、污水处理的必要性1.1 环境保护需求：随着城市化进程的加快，小城镇污水排放量不断增加，对周边环境造成严重污染。
污水处理工程能够有效去除有害物质，保护环境，维护生态平衡。
1.2 健康问题：未经处理的污水中含有大量病原体和有害物质，直接排放将对人民健康造成威胁。
通过污水处理工程，可以有效减少疾病传播的风险，提高居民的生活质量。
1.3 资源回收利用：污水处理工程能够将污水中的有机物质、氮、磷等资源进行回收利用，节约水资源和化肥的使用，实现可持续发展。
二、污水处理工程的设计原则2.1 综合考虑：设计污水处理工程时，需要充分考虑当地的水质特点、污水排放量、土地利用等因素，综合考虑各种因素的影响，确保工程的可行性和有效性。
2.2 工艺选择：根据不同的污水特性，选择适合的处理工艺，如活性污泥法、厌氧处理等。
同时，应结合实际情况，考虑工艺的稳定性、运维成本等因素，选择最合适的工艺流程。
2.3 设备选型：根据处理工艺的要求，选择适合的设备，如曝气设备、沉淀池等。
设备选型要考虑设备的效率、耐久性、运行成本等因素，确保工程的顺利运行。
三、小城镇污水处理工程的具体实施3.1 建设规模确定：根据小城镇的人口规模、污水排放量等因素，确定污水处理工程的建设规模，包括处理能力、设备数量等。
3.2 工程建设：包括土地征用、工程设计、设备采购、施工等环节。
在工程建设过程中，需要严格按照设计要求进行施工，并进行质量监控，确保工程质量。
3.3 运维管理：建成后的污水处理工程需要进行长期的运维管理。
包括设备维护、污泥处理、运行监测等，确保工程的正常运行和处理效果。
四、污水处理工程的效益4.1 环境效益：小城镇污水处理工程的实施能够显著改善周边环境质量，减少水体污染，保护生态系统的健康。
异味处理与污水处理论文
异味处理与污水处理论文随着城市化进程的加速，污水处理和异味处理成为了一个重要的议题。
污水处理是指将污水中的有机物、肥料、杂质等有害物质去除，使之成为能够再次利用的可回收水资源的过程。
异味处理则是指将生活中产生的各种异味进行处理，以保持环境空气的清新。
针对这两个问题，大量的研究和实践已经展开，近年来，在这两个领域中的新技术和新方法不断涌现，本文将探讨其中的一些主要进展。
一、污水处理的方法和技术1. 活性污泥法活性污泥法是一种生物处理方法。
其基本原理是将污水与空气接触，用特定的菌群将污水中的有机物分解为CO2和H2O。
活性污泥法成本低，并且可以自行运行，不需要人力干预，因此得到了广泛的应用。
2. 曝气法曝气法是另一种常用的生物处理方法，通过将污水喷洒到空气中，使空气中的氧气与污水中的有机物接触，在生物菌群的合作下分解为水和二氧化碳。
这是一种高效的处理方式，具有使用方便、运行稳定等优点。
3. 膜法膜法操作是利用聚膜过滤技术来进行处理，主要是将混合液进入一个装有半透性膜的过滤器中，由于膜的选择性，可以将大分子有机物拦截在膜的一侧，而将水的溶解物质和小分子有机物通过膜的另一侧，从而达到清洁水的目的。
这一方法不仅可以用于工业生产中的水处理，也可以将其应用于居民用水中。
二、异味处理的方法和技术1. 化学方法异味处理方案在最初的几种解法中，许多都是基于化学技术的。
其中，最常用的是使用氯或过氧化物的氧化反应来去除刺激性和难闻的气体。
这种方法的优点在于基本上都能彻底地去除异味，但缺点也很明显，就是在反应过程中往往会生成有毒有害的化学物质。
2. 生物吸附法生物吸附法是利用生物菌群吸附有机化合物的特性来清除异味。
这一方法彻底地去除了一些有机化合物的异味，并且更加环保。
目前，生物吸附技术越来越成熟，并广泛地应用于厨房、宾馆、化学制剂等领域。
3. 催化剂法催化剂法是一种先进的异味控制处理技术。
主要是利用一定的催化性能，让异味化合物经过化学反应，直接转化为无害的物质。
SBR工艺污水处理技术论文
SBR工艺污水处理技术论文SBR工艺污水处理技术论文（精选6篇）在各领域中，许多人都写过论文吧，论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。
那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？以下是小编为大家整理的SBR工艺污水处理技术论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
SBR工艺污水处理技术论文篇1摘要：生产生活的方方面面都离不开水资源的支持。
虽然说我国山川河流众多，但是可利用的水资源却比较少。
并且随着社会经济的不断发展，人口数量急剧上升，用水量也大大提高，无论是生活用水还是工业污水都随之增加。
文章通过对当前污水处理中存在的一些问题进行分析，并对环保工程中采用到的污水处理技术进行了探究，希望能够不断提高污水处理的效率和水平。
关键词：污水处理技术；环保工程；应用探究一、前言水是生命的源泉。
如果我们在不断的利用水资源的同时忽略了对产生污水的处理，那么终有一天会到达无水可用的地步。
所以污水处理必须着手实施，并且不断优化。
污水中有许多有害物质，这些有害物质不但会对环境造成破坏，还会危害到人们的身体健康。
而就当前的污水处理水平而言，还存在着很多不足之处，这些漏洞的存在，导致了水资源的利用率迟迟无法提升。
我们应当不断的探索和油画污水处理技术，来达到环境保护资源节约的目的。
二、当前污水处理中存在的一些问题（一）污水循环利用率低城市污水可以从产生原因方面分为两大部分：生活污水和工业废水。
其中生活污水包括淘米水、洗澡水等，这些污水的化学成分比较简单，处理起来较为方便。
所以处理污水的关键在于如何处理成分含量十分复杂的工业污水。
当前我国工业发展十分迅速，每时每刻都有大量的工业污水在某处被排放。
如果在排放之前没有将污水进行有效的处理，会对干净的水资源形成污染，也会对周围的环境造成严重的破坏。
在工业污水中，除去一些重金属，还会含有氮、磷、钾等各种化学元素以及一些不可溶的悬浮物，甚至一些工业废水中含有有毒物质或放射性元素。
污水处理厂污泥清理与资源化利用论文
污水处理厂污泥清理与资源化利用论文现在让我们聊一聊每个城市都必不可少的一个环节：污水处理。
污水处理厂在我们生活中的作用无可替代，他们把那些臭气熏天的污水变得干净，让人们可以再次使用。
然而，污水处理厂的处理过程中，会产生大量的污泥，这些污泥如果不经过处理直接排放，会对环境造成极大的危害。
那么，这些污泥应该如何清理，又如何实现资源化利用呢？我们得明确一点，这些污泥并不是毫无用处的，它们中含有大量的有机物和营养物质，如果经过合理的处理，是可以再次利用的。
那么，如何清理这些污泥呢？一种常用的方法是浓缩。
浓缩污泥可以通过重力或者机械设备实现，把污泥中的水分去除，从而减少污泥的体积。
浓缩后的污泥，既可以减少运输的成本，也可以更容易地进行后续的处理。
浓缩后的污泥，可以进行调理。
调理的目的是让污泥更易于脱水和处置。
调理的方法有很多，比如，可以加入一些化学药剂，让污泥中的颗粒粘结起来，形成较大的颗粒，便于脱水。
污泥清理好了，就是资源化利用。
污泥中含有大量的有机物和营养物质，这些物质可以作为肥料，用于农田的施肥。
污泥还可以用于生产生物质能源，比如，可以通过厌氧消化，生产沼气。
当然，污泥的资源化利用还有很多其他的方法，比如，可以用作建筑材料，或者用于水泥的生产等。
每一种方法都有其优势和局限性，需要根据实际情况选择合适的方法。
总的来说，污水处理厂污泥的清理和资源化利用，是一个复杂的过程，需要综合考虑各种因素，选择合适的方法。
这不仅有助于保护环境，减少污染，也可以实现资源的再利用，节约资源，符合我国可持续发展的战略目标。
在这个过程中，我们还需要注意的是，无论是清理还是资源化利用，都需要遵守相关的法律法规，确保处理过程不会对环境造成二次污染。
同时，我们也需要加强科研和技术创新，不断提高污泥的处理和利用效率，让我们的城市生活更加美好。
污水处理厂污泥清理与资源化利用论文咱们刚刚聊了污泥的清理和资源化利用的过程，其实这个过程中还有很多需要注意的地方。
城市污水处理论文6篇
城市污水处理论文6篇第一篇:城市综合污水处理方法摘要：众所周知，城市综合污水的排放严重影响了人民群众的身心健康，严重阻碍了我国生态文明的建设进程，与我国的可持续绿色发展理念相悖。
伴随我国经济建设的快速发展，城市化、工业化进程开始向纵深深入；工业企业的飞速发展使其对水资源的依赖性日益增加；相反，工业和城市化进程带来的各种污染问题正在侵蚀着宝贵的水资源，由于污染防治处理措施滞后，我国所面临的水资源污染问题相当严峻。
本文通过分析城市综合污水的成因及特性，并结合我国基本国情提出了针对性的改善措施，以期从根源上解决城市综合污水给城市发展及人民生活带来的种种困扰。
关键词：城市综合污水；成因；处理技术；治理措施1引言城市综合污水的肆虐无疑加重了城市水资源短缺的情况，由于城市综合污水严重干扰了人民群众的正常生活，加之相关防治减排措施落实不到位，城市综合污水成为水体污染的重要源头，已经严重违背了绿色可持续发展的基本理念。
在党的十八大召开以后，党中央国务院高度重视城市综合污水的处理问题，如何采用安全可持续的方法解决城市污水问题成为主流研究课题。
随着科学技术的不断发展，我国不断开发出种类齐全的污水处理方法，并大力引进国外先进污水处理技术，极大地缓解了城市综合污水的恶化态势。
本文结合我国城市实际，在采纳外国成功经验的基础上，科学评判了我国城市污水污染情况，并提出了若干可行的防治措施。
2当前城市综合污水出现的主要问题2.1综合污水治理制度建设滞后目前，我国城市综合污水处理方面依然面临相关政策落实难、基础设施建设落后及相关法律法规不健全等弊端。
由于全国大部分二线及以下城市在城市污水处理方面投入较少，大部分污水处理部门停留在二级水平以下，基本无法实现水资源的二次利用；此外，大部分处理设备存在高耗能、高污染及自动化能力低的特点，加剧了污水治理滞后的情况。
在制度建设方面，城市综合污水的治理责任落实不明确，相关部门“踢皮球”现象严重，污水处理制度缺乏配套的监督管理体系。
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污泥处理论文污泥论文城市污泥堆肥化处理研究进展摘要随着城市的发展,城市生活污水污泥也迅速增加。
目前污泥堆肥化处理已经成为国内外学者研究的热点。
该文主要对污泥性质、国内外城市污泥堆肥方法,以及污泥堆肥过程中的重要参数控制进行综述,以为城市污泥堆肥化处理提供参考。
关键词城市污泥;堆肥化处理;条垛式系统ResearchProgressonMunicipalSludgeComposting Treatment GUI MengXIONG Jian-junCUI Xi-longZHAO Zhen-feng(Beijing Drainage Group Co. Ltd.,Beijing 100038)AbstractWith the development of urban,urban sewage sludge was increasing rapidly. At present,scholars paid more and more attention to the sludge composting. In this article,the sludge nature,kinds of municipal sewage sludge composting methods at domestic and foreign,as well as the important parameters control in sludge composting process were mainly introduced. It can give reference for the municipal sludge composting treatment.Key wordsmunicipal sludge;composting treatment;windrow composting system城市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,是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体。
据估算,北京城市污泥产生量已达80万t/年,而上海污泥量达22 260 m3/d(含水量97.5%)[1]。
随着城市的发展,城市污水处理量的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。
污泥堆肥与其他处理方法,如填埋、焚烧相比,具有建设投资少、运行费用低等优点,适合我国的国情[2]。
1城市污泥性质一是数量大,增长迅速。
污泥量占污水量体积的0.3%～0.5%(或污泥在污水中的含量为10～20 g/kg),若进行深度处理则污泥量增加0.5～1.0倍,伴随污水处理效率的提高,污泥数量将大幅增加;二是污泥中养分丰富,含有较高的有机质和丰富的氮磷等矿质营养元素;三是污泥成分比较复杂。
由于来源于各种工业和生活污水,故含有一些对环境和生物有害的物质,如Cd、Pb、As、Cu和Zn等,还含有病原菌、寄生虫(卵)和一些有毒的有机物。
Macnicol等[3]通过研究,将污泥区分为生物絮凝态、颗粒态、水溶态及胶体4个组分。
其中生物絮凝态组分约占污泥总量的69%,颗粒态组分占23%,水溶态组分占8%,胶体组分不到1%[4]。
污泥有机质及各种营养元素含量丰富。
通过对29个城市污泥组成的统计分析发现,中国城市污泥(不包括工业污泥)有机质平均含量达384 g/kg,全氮、全磷和全钾分别为27.0、14.3和7.0g/kg;有机质、全氮、全磷均比纯猪粪高出1/3～2/3,但全钾比纯猪粪低1/3。
中国城市污泥有机质含量呈逐年增加的趋势,氮、磷含量变化规律不明显。
所以污泥经堆肥化处理后作为肥料使用具有一定的价值和潜在的优势[5]。
2污泥堆肥技术堆肥利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进固体废物中可生物降解的有机物向稳定的类腐殖质生化转化的微生物学过程,在一定温度、湿度和pH值条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质。
在堆肥过程中,微生物分解有机质是一个放热过程,使得堆体温度升高,可以杀死污泥中大部分病原菌和寄生虫,达到无害化的目的。
堆体升温还有助于堆体水分的散失,减小堆体体积,达到减量化的目的。
另外,堆肥成品中的速效养分更有利于农作物吸收,同时堆肥成品中的腐殖质能改良土壤[6],使得污泥堆肥达到资源化。
堆肥化过程有好氧堆肥和厌氧堆肥2种,目前污泥堆肥化基本采用的都是进料、搅拌、通气、出料同时进行的高效好氧发酵工艺。
好氧堆肥过程由4个阶段组成,即升温阶段、高温阶段、降温阶段和腐熟阶段。
堆肥初期,堆层基本呈中温,嗜温菌较为活跃,大量繁殖。
它们在利用有机物的过程中,有一部分转换成热量,由于堆肥物料具有良好的保温作用,堆层温度不断上升,1～2 d后可达到50～60 ℃。
在这个温度下,嗜温菌受到抑制,甚至死亡,而嗜热菌的繁殖进入激发状态,嗜热菌的大量繁殖和温度的明显提高,使堆肥发酵直接由中温进入高温,并在高温范围内稳定一段时间。
正是在这一温度范围内,堆肥中的寄生虫和病原菌被杀死,腐殖质开始形成,堆肥达到初步腐熟。
在后发酵阶段,由于大部分有机物在主发酵阶段已经被降解,因此堆肥不再有新的能量积累,堆肥也就一直维持在中温(30～40 ℃),这时堆肥产物进一步稳定,最后达到深度腐熟[7]。
3污泥堆肥工艺堆肥工艺分为厌氧堆肥与好氧堆肥2种,其中好氧法,具有臭气发生量少、发酵时间短、堆肥品质好等优点,因此该文就好氧堆肥工艺进行论述。
在实际堆肥工艺中,比较常见的有条垛式堆肥,强制通风静态垛式堆肥和各式反应器堆肥。
后2种堆肥方式对环境影响小,堆肥效率高,是目前国内外学者研究得比较多的方式。
条垛式堆肥是最为传统的堆肥方式,工艺成熟,操作简单,也是目前国内使用较为广泛的方式。
3.1条垛式堆肥条垛式堆肥系统最初仅用于城市垃圾堆肥,1970年美国才第1次将这种堆肥方式用于污泥堆肥[8]。
随着这种堆肥系统的不断优化发展,美国1993年普查,条垛式系统占321个堆肥项目的21.5%。
1993年加拿大普查全国121个运行的堆肥厂中,有90个是条垛式系统[9]。
条垛式堆肥是将原料混合堆肥添加剂后简单堆积成窄长条垛,在好氧条件下进行堆肥化,定期使用机械或人工进行翻堆通风[10]。
条垛式堆肥系统必须具有适当的规模,如果堆体太小,则保温性差,水分散失过快,在高温期维持不了足够长的时间,导致产品腐熟度达不到要求,而且相对大堆体,单位面积处理的污泥量较小;如果堆体过大,堆体中心通风不好,发酵周期长,易产生厌氧发酵,损失有机质及氮素等营养元素。
条垛系统的堆体适宜规模参数为:底宽2～6 m、高1～3 m,长度不限。
最常见的堆体尺寸为底宽3～5 m、高2～3 m,其横截面大多呈三角形[11]。
条垛式堆肥系统堆体供氧主要是通过翻堆的方式进行,翻堆频率根据堆体具体情况而定,其中包括外界温度、堆体大小、添加剂的使用等。
在春、夏、秋3个季节,因为平均温度较高,一般不会影响堆体升温,所以一般采用每天翻1次,或者隔1 d翻1次的翻堆方式,以保证堆体在好氧情况下发酵。
而在冬季堆肥时,外界温度较低,第1次翻堆时间应在成堆后3～4 d,翻堆期间也应该根据堆体的实际温度而定。
若翻堆过于频繁,则不利于堆体温度的升高;若翻堆次数太少,则容易产生厌氧发酵。
在添加剂的使用上,当使用稻草、谷壳、干草、干树叶、木片或锯屑作调理剂且与污泥形成的混合物的含水率约为60%时,成堆后第3天翻堆,然后每隔1 d翻堆1次直至第4次,随后,每隔4或5 d翻堆1次堆。
如果用纸作调理剂,只要混合物料含水率不超过50%,便可如上述频率进行翻堆[12]。
条垛式堆肥系统对外界条件也有很严格的要求。
首先,要有足够大的场地,通风条件好,有利于水分散失和堆体供氧。
若有条件,可建造一个较大的棚以减少冬季和雨季对堆肥的影响。
其次,场地条件必须结实,以便大型机械设备,如铲车、翻抛机等操作。
通常用的地面材料是沥青或混泥土,也可是碎石或碳渣。
场地要有一定的坡度,以便堆肥渗滤液快速流走,其坡度应该在1%～2%。
堆肥场地还应具备相应的排水系统,以便收集渗滤液,避免造成二次污染[12]。
条垛式堆肥系统尽管是一个低水平系统,但有很多优点:所需设备简单,投资成本较低;翻堆会加快水分的散失,堆肥容易干燥;干燥的堆肥易于把填充剂筛分,干的填充剂可以较快地进行回用;由于堆肥时间相对较长,条垛式堆肥产品腐熟度高、稳定性好[13]。
但条垛式堆肥也存在一些缺点,如条垛系统占地面积大,而且腐熟周期长;需要大量的翻堆机械和人力;相对于其他的堆肥系统,条垛式堆肥需要更多的监测以确保足够的通气量和温度;翻堆会造成臭味的散失,这会对公众生活造成影响;条垛式堆肥系统受天气的影响严重,例如,雨季会破坏堆体结构,冬季会造成堆体热量大量损失,使温度降低。
为了保持良好的通风,条垛式系统需要相对较大比例的填充剂[14]。
3.2强制通风静态垛式堆肥强制通风静态垛式堆肥系统是在条垛式堆肥系统的基础上开发出来的,是采用物料静止不动,通过地面通风管道强制通风的方式供氧发酵。
通风方式可采取正压通风、负压通风或者两者相结合的方式。
对此堆肥方式,通风系统决定其能否正常运行,同时通风系统也是温度控制的主要手段。
在堆肥过程中,通风提供给微生物分解有机物时所需要的氧气,同时带走水分、二氧化碳、氨气等气体。
目前,该系统已经成为美国应用最广泛的污泥堆肥系统。
3.3各式反应器堆肥魏源送等[10]总结了国内外各式反应器堆肥系统(图1)。
反应器堆肥发酵工艺目前是国内外学者研究的热点,较前2种堆肥方式有其独有的特点,如发酵周期短,能有效地控制臭气、灰尘和其他污染环境的因素,占地面积小,自动化程度高。
但是一次性投资大,操作复杂,维修费用高,对污泥性质的变化适应性不强[15]。
4堆肥工艺参数在堆肥过程中如果能采取比较合理的方法和有效控制堆肥过程中各种参数,将有效的提高堆肥效率和堆肥品质。
堆肥过程中适宜的各种重要参数见表1。
其中,含水率、温度、C/N、含氧量以及pH值是最为关键的堆肥参数。
4.1含水率含水率是堆肥过程中一项重要指标。
一般认为堆肥起始含水率应控制在45%～60%之间。
含水率过低影响微生物生长,不利于微生物分解有机质释放热量;含水率过高则会堵塞堆肥物料中孔隙,影响通风,从而降低堆体含氧量,导致厌氧发酵。
含水率具体控制在多少适宜,这决定于堆肥原料的组成、性质和有机质含量。
4.2温度堆体温度是影响堆肥进程和产品最终品质的重要因素,同时也是判断堆肥是否达到无害化要求的最重要指标之一[16]。
根据《粪便无害化卫生标准(GB7959-87)》的要求,堆肥过程中最高堆温达50～55 ℃以上持续5～7 d,或者在55 ℃以上维持3 d,这样才能有效杀死堆体中的病原菌和有害微生物。