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时间:2018-03-18
《污泥好氧堆肥的工程实践》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、污泥好氧堆肥的工程实践 污水厂污泥因其独特的物性和特性一直较难处理,因此,污水厂通常将污泥浓缩脱水后直接外运填埋,以节省厂内运行费用。这一现象随着《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的实施将被改变,该标准对污水厂污泥的处理提出了更高的要求,且提出了相应的标准,如下表1所示。对照此标准,目前大多数现有污水厂需增设污泥稳定化处理设施。 表1污水厂污泥稳定化控制指标 稳定化方法 控制项目 控制指标 好氧堆肥 含水率(%) <65 有机物降解率(%) >50 蠕虫死亡率(%) >95 粪大肠菌群菌值 >0.01 好氧消化 有机物降
2、解率(%) >40 厌氧消化有机物降解率(%)>40 某污水处理厂处理规模为4.0万m3/d,为典型的城市生活污水处理厂,为满足GB18918-2002的要求,污水厂将进行改造,在污泥处理与处置过程增设好氧堆肥设施,使污泥在厂内经处理后达到稳定化、资源化利用的目标。 2好氧堆肥工艺的原理及过程控制参数 (1)工艺原理 好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁忙殖,产生出更多的生物体的
3、过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明,好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解,同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温,将其分成三个阶段:起始阶段、高温阶段和熟化阶段。 起始阶段:不耐高温的细菌分解有机物中易降解的碳水化合物、脂肪等,同时放出热量使温度上升,温度可达15~40℃。 高温阶段:耐高温细菌迅速繁殖,在有氧条件下,大部分较难降解的蛋白质、纤维等继续被
4、氧化分解,同时放出大量热能,使温度上升至60~70℃。当有机物基本降解完,嗜热菌因缺乏养料而停止生长,产热随之停止。堆肥的温度逐渐下降,当温度稳定在40℃,堆肥基本达到稳定,形成腐植质。 熟化阶段:冷却后的堆肥,一些新的微生物借助残余有机物(包括死后的细菌残体)而生长,将堆肥过程最终完成。 (2)好氧堆肥的控制参数 机械化好氧堆肥过程的关键,就是如何选择和控制堆肥条件,促使微生物降解的过程能快速顺利进行,一般来说好氧堆肥要求控制的参数有: 供氧量 对于好氧堆肥而言,氧气是微生物赖以生存的物质条件,供氧不足会造成大量微生物死亡,使分解速度减慢;但供冷空气量过大又会使温度降低,
5、尤其不利于耐高温菌的氧化分解过程,因此供氧量要适当,一般为0.1~0.2m3/m3.min,供氧方式是靠强制通风,因此保持物料间一定的空隙率很重要,物料颗粒太大使空隙率减小,颗粒太小其结构强度小,一旦受压会发生倾塌压缩而导致实际空隙减小。因此颗粒大小要适当,可视物料组成性质而定。 含水率 在堆肥工艺中,堆肥原料的含水率对发酵过程影响很大,水的作用一是溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;二是可以调节堆肥温度,当温度过高时可通过水分的蒸发,带走一部分热量。水分太低妨碍微生物的繁殖,使分解速度缓慢,甚至导致分解反应停止。水分过高则会导致原料内部空隙被水充满,使空气量减少,造成向有机物供氧
6、不足,形成厌氧状态。同时因过多的水分发,而带走大部分热量,使堆肥过程达不到要求的高温阶段,抑制了高温菌的降解活性,最终影响堆肥的效果。实践证明堆肥原料的水分在50~50%为宜。 碳氮比 有机物被微生物分解的速度随碳氮比变化,微生物自身的碳氮比约为4~30,因此用作其营养的有机物的碳氮比最好也在该范围内,当碳氮比在10~25时,有机物被生物分解速度最大。如果碳氮比过高,堆肥成品的比值也过高,即出现“氮饥饿”状态,施于土壤后,会夺取土壤中的氮,而影响作物生长。堆肥过程适宜的碳氮比应为20~30。 碳磷比 磷对微生物的生长也有很大影响,城市污水处理厂的污泥含有丰富的磷,可满足微生物
7、生长的需要,堆肥原料适宜的碳磷比为75~150。 PH值 PH值是微生物生长的重要条件,在堆肥初期,由于酸性细菌的作用,PH值降到5.5~6.0,使堆肥物料呈酸性,而后由于以酸性物为养料细菌的生长和繁殖,会使PH值上升,堆肥过程结束后物料的PH值上升到8.5~9.0。 3污水厂好氧堆肥工艺简介 工艺过程 在污水处理厂改造中,引进了日本的涡流加压混扎机(EcoHerds)高品质快速堆肥化系统。该系统将污泥和水分调整材料(稻壳、木屑、熟肥返回料)在密
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