市政污泥处置中生物干化工艺与翻堆机选择

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1、第5期(总第162期)2012年10月中国亏放=农CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo5(SeriaINo162)0ct．2012DOI：10．3969／jissn．1004—4655．2012．05．018市政污泥处置中生物干化工艺与翻堆机选择王涛(机科发展科技股份有限公司环保事业部，北京100044)摘要：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

2、了性能对比，并对各自的适用条件进行了评价。关键词：污泥处置；生物干化；好氧堆肥；翻堆机中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1004—4655(2012)05一0054一04目前我国污泥处置一般采用“污泥外运”的方法。以北京为例：截止2007年底北京市形成280万t污水的日处理能力，每年产生出80万t脱水污泥，主要有3个去向。“土壤改良”——利用荒地堆置。这是目前采用最广的污泥处理处置方法。1993年一2007年北京市已经通过这一方法处置污泥约264万t。污泥生物干化。截止2007年底大兴庞各庄污泥消纳厂共处置污泥约70万t。污泥制

3、砖。利用三河制砖厂生产能力～共消纳污泥6万t，但尾气污染问题得不到解决，目前已经停止。由此可以看出，北京近80％的脱水污泥采用荒地堆置的方式处置。但污泥脱水方式中最合适有效的方式是生物干化。下面介绍生物干化技术和核心设备的选择。1污泥生物干化技术污泥生物干化技术，又称污泥好氧堆肥(compost)技术。好氧堆肥过程是有机物在有氧的条件下，利用好氧微生物所分泌的外酶将有机固体废物分解为溶解性有机物质，再渗入到细胞中。微生物通过代谢活动，把其中一部分有机物氧化成简单的无机物，为生物生命活动提供所需的能量，另一部分有机物转化为生物体所必需的营养

4、物质，形成新的细胞体，使微生物不断增殖。其机理如图l所示。收稿日期：2012一06—27作者简介：王涛(1974一)，男，注册一级建造师，注册咨询工程师，研究员级高级工程师，主要从事污泥处置工艺方面的研究以及工程设计等方面工作。54图1堆肥《发酵)机理图堆肥反应是利用微生物使有机物分解、稳定化的过程，因此微生物在堆肥过程中起着十分重要的作用。堆肥微生物可以来自自然界，也可利用经过人工筛选出的特殊菌种进行接种，以提高堆肥反应速度。堆肥微生物主要有细菌、真菌和放线菌等，而在堆肥过程中堆肥微生物的数量和种群不断发生变化。堆肥过程大致可分以下几个

5、阶段。堆肥初期常温细菌(或称中温菌)分解有机物中易分解的糖类、淀粉和蛋白质等产生能量，使堆层温度迅速上升，称为升温阶段。但当温度超过50℃时，常温菌受到抑制，活性逐渐降低，呈孢子状态或死亡，此时嗜热性微生物逐渐代替了常温性微生物的活动。有机物中易分解的有机质除继续被分解外，大分子的半纤维素、纤维素等也开始分解，温度可高达60—70℃，称为高温阶段。温度超过70℃时，大多数嗜热性微生物已不适宜，微生物大量死亡或进入休眠状态，堆肥过程在高中国彳盛z彳善王涛：市政污泥处置中生物干化工艺与翻堆机选择2012年第5期温持续一段时间后，易分解的或较易

6、分解的有机物已大部分分解，剩下的是难分解的有机物和新形成的腐殖质。此时，微生物活动减弱，产生的热量减少，温度逐渐下降，常温微生物又成为优势菌种，残余物质进一步分解，堆肥进入降温和腐熟阶段。目前采用的主要生物干化工艺形式按照物料堆放形式分为条垛式和仓式2种。1．1条垛式生物干化系统一般为露天发酵。将原料混合物堆成长条形的条垛，断面可是梯形也可是三角形，是一种常见的好氧发酵方法。条垛太大，中心易产生厌氧区，翻垛时产生臭气；垛太小，散热迅速，难以保证杀灭病原体和杂草种子。该工艺按其有无机械翻堆设备可分为静态发酵和动态发酵2类。1)强制通风式静态

7、条垛式生物干化系统。发酵物料在经整理后的地面和通风管道系统上，通过强制供气或强制抽气来保持发酵过程所需的氧气浓度，堆体表面覆盖约30cm的腐熟堆料，减少臭味的扩散及保证堆体内较高的温度。整个发酵周期≥30d。2)动态条垛式生物干化系统。采用轮式或履带式翻堆设备，在发酵周期内定时不断翻倒堆垛，使堆料与空气接触而保持发酵过程所需的氧气浓度。无曝气典型动态发酵过程周期约需40d，加设曝气系统后发酵周期约为21d。1．2仓式生物干化系统是在发酵仓(一般为卧式或立式)中进行，物料堆深可以随时调整，控制水平高。该工艺按其有无机械翻堆设备同样可分为静态

8、发酵和动态发酵2类。1)静态仓式生物干化系统。发酵物料在发酵仓内通风管道系统上，通过强制供气或强制抽气来保持发酵过程所需的氧气浓度，通过发酵前混合添加适当的调理剂物质来保证发酵过程中具备足够的