调理剂在污泥堆肥中的应用研究进展
6/2013粮食流通技术
污泥作为污水处理过程的伴生物一直是困扰污水处理厂正常运行的难题。利用污泥堆肥技术可以化害为利，将污泥资源化、无害化是城市污泥最现实可行的处置方式。好氧堆肥利用好氧菌进行高温发酵，使有机废弃物分解，具有处理时间短、无害化比较彻底等特点［1］。污泥中常常加入一定比例的调理剂（如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等），利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质，从而将其转化为质地疏松的污泥。本文将详细的介绍调理剂的应用研究进展，旨在为污泥堆肥的相关研究提供一些借鉴。
1调理剂在污泥堆肥中的应用研究
1.1
调理剂的介绍
堆肥调理剂也叫堆肥接种剂，主要是由一种或者几种高效降解微生物组成，在堆肥的过程中能够起到加快降解速度，缩短堆肥时间，抑制臭味产生的作用［2］。目前效果比较好的堆肥接种剂一般是由多种微生物复合而成的，因为对非发酵本身是一个复杂的过程，主要包括堆体温度升高期、高温高效降解期，单一微生物很难兼顾升温和高效降解两种作用，而且在高温发酵的时候普通微生物基本被杀死，这时候就主要依赖功能性微生物来降解。1.1.1
水分调节剂
水分调节剂是一些吸水性物质，能够吸收污泥中的自由水使堆体的水分分布比较均匀，从而改善污泥颗粒的透气性能。水分调节剂可以是木屑、花生壳、作物秸秆、轧棉废料、废纸、煤灰等［3］。
收稿日期：2013-11-24作者简介：李飞跃（1985-），男，硕士；专业方向为固体废物处理与资源化。
刘永德（1973-），男，博士，副教授；专业方向为固体废物处理与资源化。
调理剂在污泥堆肥中的应用研究进展
李飞跃，刘永德，杨伟纳，赵继红（河南工业大学，郑州
450052）
摘要：随着污泥堆肥化的发展，调理剂的作用也越来越重要。本文首先介绍了调理剂的种类，然后总结了调理剂在污泥堆肥工程中的作用，并对调理剂的应用研究进行了探讨，最后对调理剂的研究趋势进行了分析。目前，多数研究人员只关注调理剂在堆肥过程的作用研究，而对调理剂的循环利用性和可再生性及其在工程中的应用等问题关注很少。
关键词：调理剂；污泥堆肥；研究进展
Conditioner research progress in the application of sludge compost
Li Feiyue,Liu Yongde,Yang Weina,Zhao Jihong
（Henan University of Technology,Zhengzhou 450052,China ）
Abstract ：With the development of sludge composting,the role of the conditioner is becoming more and more important.This paper first introduced the conditioner type,then summarized the conditioner in the role of sludge composting engineering,and probed into the application study of conditioner,finally analyzed the research trend of the conditioner.At present,most researchers focus on the conditioner in the role of the composting process research,and pay little attention to the recycling and reproducibility of
conditioner and its application in the engineering and so on.
Key words ：Conditioner ；Sludge compost ；Research progress
中图分类号：S141.6
文献标识码：B
文章编号：1007－3582（2013）06－0036－03
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1.1.2营养调节剂
堆肥过程中有机质的降解是微生物活动的结果，微生物繁殖速度受营养丰缺的制约，有效营养丰富，微生物繁殖速度就快。城市污泥C/N 比通常低于10，而堆肥合适的C/N 比为20-30，因此可以添加C/N 比较高的物质调整堆料C/N 比。常用的营养调节
剂可以是硬木片、软木片、纸屑、泥炭和锯末等［4］。
1.1.3重金属钝化剂
污泥中的重金属污染与危害是污泥土地利用的一大限制性因素。重金属钝化剂就是指加入堆肥的污泥中，使重金属形态发生变化，生物有效性降低。常用的钝化剂有粉煤灰、磷矿粉、石灰、沸石、草炭等［5］。1.2
调理剂的应用研究
1.2.1保持养分
堆肥产品最终处置方式一般是农用［6］。因此，堆肥过程中的养分损失是一个值得关注的问题，养分损失的途径主要有N 的挥发和渗滤液流失［7］。堆肥过程中主要的养分损失是N 素，添加合适的调理剂，可以有效减少氮素的产生。
使用草炭、锯末、稻壳等调理剂可以减少污泥发酵中氨的挥发，加快堆肥的腐熟，减小氮素损失，保持养分含量。陶玉等将污泥与稻草按照不同比例混合进行好氧堆肥［8］，研究了其温度、含水率、有机质、pH 、总氮、碱解氮、总磷、有效磷、发芽指数等指标参数的变化规律，并确定了最佳堆肥方案。结果表明总氮的损失率比较高，应该采取保氮措施。堆肥产品对植物的生长起到了促进作用。发现堆肥效果最好且满足堆肥各项标准的最佳配比方案是稻草含量为9%。叶长明等研究不同类型调理剂与污泥在堆肥过程中温度、pH 值、氨氮、总磷、含水率、有机质等物质的变化特征［9］，结果表明：花生壳具有良好的污泥堆肥调理效果，好氧堆肥使污泥达到无害化和稳定化，当花生壳添加量为20％左右时，堆肥升温较快，全磷含量高，氨氮损失小。Kithome 选用了沸石、粘土、氯化镁、硫酸铝作为添加剂进行试验［10］，这些材料都具有降低氨挥发的作用，置于堆肥表面38%的沸石降低了氨挥发的44%，而位于表面20%的明矾降低了28%。
1.2.2调节重金属活性
用于堆肥的有机废弃物如猪粪和污泥等常常含有一定量浓度的重金属，对环境造成潜在的污染风险［11］。重金属对环境的影响与其总量及化学形态密切相关［12］。有机物料经过堆肥处理后，重金属的化学
形态会发生变化［13］。
添加调理剂如沸石、石灰、铝土矿渣等，可以降低堆肥中重金属的有效态。Zheng 和Gao 等通过污泥与CTB 调理剂混合堆肥实验发现，经过堆肥处理，Pb 、Cr 、Cu 、Ni 和Cd 等重金属由有效性较高的形态向
有效性较低的形态转化，从而钝化重金属［14］。Wong 等人指出，粉煤灰与城市污泥混合物经过100d 堆肥后，重金属的有效性降低［15］。Zorpas 等以天然沸石作调理剂进行脱水消化污泥堆肥的试验结果表明，随着沸石比例的增加，腐熟后堆体中的重金属含量逐渐下降；进行形态分析发现，被沸石吸附的重金属以可交换态和碳酸盐态为主［16］。Wong 等通过石灰、锯末和污泥的混合堆肥试验证明，石灰能够有效降低重金属Fe 、Mn 、Ni 、Pb 和Zn 的有效形态［17］。Fang 和Wong 以污泥为主要原料，为石灰调理剂进行堆肥实验，主要是研究去除污泥堆肥产生的重金属［18］。研究结果表明：最大的下降分别为60%和40%的Cu ，80%和40%的Mn ，55%和10%的Zn ，20%和25%的Ni 。1.2.3
调节w （C ）/w （N ）比
w （C ）/w （N ）比是指堆肥物料中碳含量和氮含量的比值。堆肥过程中，微生物生长需要消耗碳源，同时还需要氮源合成新的有机物，因此需要合适的
w （C ）/w （N ）比。用于堆肥的污泥、畜禽粪便和厨余垃圾等物料通常w （C ）/w （N ）比偏低，含水率较高，而稻草、秸秆、树叶、木片和锯末等具有较高的w （C ）/w （N ）比和较低的含水率，可以作为调理剂对物料成分进行调节。
姚天举等分别以刨花、葡萄糖、发酵草屑为调理剂进行低有机质污泥堆肥对比试验，研究发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用［19］。结果表明：发酵草屑和低有机质污泥按照1：5比例混合在强制通风条件下进行好氧堆肥，堆料初期温度上升慢，达到中温后温度急剧上升到高于55℃，并维持3d 以上。加发酵草屑后，污泥中有机质的分解率从最低的8.1%提高到36%，检测表明达到无害化标准，热量平衡计算表明发酵草屑在堆肥中的作用是有效调理堆料的C/N 比，并为微生物提供初期碳源，既是起爆剂和调
理剂，又是高温菌的营养物提供者。Ekinci 在初始物料w （C ）/w （N ）比为15-49的堆肥试验中发现［20］，
w （C ）/w （N ）比的最佳范围为30-38，在这个范围内，有机物降解速率最快。也有研究者认为，最佳初始
w （C ）/w （N ）比为25-35。超过上限值，氮含量不足，有机物生长过程会发生“氮饥饿”，微生物不能正常地快
速繁殖；低于下限值，合成有机物的碳源不足，造成过
37
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量的氮不能用于细胞合成，最后转变成NH3挥发，引起氮素的损失和臭气问题［21］。Iranzo 在研究中发现，单独用城市污泥进行堆肥［22］，由于其w （C ）/w （N ）比只有7.1-7.3，导致微生物活性不够；加入稻壳调节w （C ）/w （N ）比为17-24后，微生物活动旺盛，氧气消耗速率最大。
2调理剂在污泥堆肥中的应用研究展望
近些年来，关于堆肥调理剂的种类、作用和应
用方面的研究，受到越来越多学者的重视。虽然大家对其在堆肥中的作用所持意见不一，有待于科研工作者继续进行实验研究，但根据大多数的研究结果来看，可以认为调理剂可以调节金属活性、调节w （C ）/w （N ）比、保持养分等。到目前为止，尽管针对
堆肥物料的研究工作已开展很多，但针对调理剂的专门研究报道并不多，调理剂的作用机理也没有弄清，除此之外，对调理剂的循环利用性和可再生性及其在工程中的应用等问题关注很少，还有待于进一步研究。参考文献：
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38
污泥堆肥
目前我国城市污水污泥（包括二级河道淤泥、下水道通挖污泥及污水处理厂污泥），大部分还未经稳定化、无害化、资源化的处理和处置，没有正常的出路，不但成为城市及污水处理厂的负担，而且污泥的任意排放和堆放对周边环境造成新的污泥已经触目惊心，使建成的城市排水、河湖等设施及城市污水处理厂不能充分发挥消除环境污染的功能。既使建有消化池处理污泥，但未经无害化处置，污染程度虽有所减轻，但仍不符合污泥农用标准而造成二次污染。 然而，城市污水污泥会造成污染，但经妥善处理处置后进行综合利用，也能达到污泥资源化。污泥中的有机物分解产生的腐殖质可以改良土壤避免板结，污泥中丰富的氮、磷、钾等则是植物和农作物生长不可缺少的营养物，城市污泥营养成分与农家肥的对比见下表所示： 污泥肥料类有机份 % 氮 % 磷 % 钾 % 生污泥消化污泥生污泥消化污泥生污泥消化污泥生污泥消化污泥 城市污水污泥 55 ～ 69 48 ～53 2.6～5.4 2.4～3.9 1.2～1.5 1.2～3.5 0.28～0.4 0.32～0.43 猪厩肥 25.0 0.45 0.083 —— 马厩肥 25.0 0.58 0.122 —— 牛厩肥 20.0 0.34 0.070 —— 羊厩肥 31.8 0.84 1.100 —— 除堆肥而外，污水污泥经干燥焚烧后，可利用热值，可发电，还可作为建筑材料而派上用场，因此，城市污水污泥的处理处置与资源化的相结合，必将成为城市污水污泥最佳的最终出路。 二、污泥堆肥技术发展动态： 污泥处理处置方法有土地利用（用于农林业）、填埋、焚烧和海洋弃置。据美国环保署估计，美国15300个城市污水处理厂中,年产干固体污泥769万吨，45％的污泥用于农林业，21%进行填埋，３０％用于投弃海洋。焚烧法由于能耗高，所以只占3％。原西德年产干污泥约200万吨，农田利用占32％，填埋占59％，焚烧占8％。日本55% 的污泥进行焚烧，35％的污泥进行填埋，约9％的污泥进行农田利用。污泥排海处置，由于对海洋越来越高的要求，许多国家已停止使用。污泥焚烧以日本、德国，奥地利等国占比例高，一般大型污水厂污泥通过焚烧无害化，产生的热能可回收利用，污泥减容减量化程度很高,但焚烧投资巨大，操作管理复杂，能耗和运行费均很高，近期内我国还不能全面推广采用。据报导，日本拟研究污泥焚烧后残渣溶铸成块石堆砌的处置方法。总之，在大多数国家中，土地利用和填埋仍是污泥处置的主要途径，而随着可填埋范围的日益减少，土地利用将是一个主要的发展方向。我国是一个发展中的国家，又是一个农业大国，城市污水污泥的土地利用应是一项重要的途径。 污泥高温堆肥技术，目前世界各国采用的方法有：自然堆肥法，园柱形分格封闭堆肥法，滚筒堆肥法，竖立式多层反应堆肥法以及条形静态通风等堆肥工艺，这些方法都在不断发展和完善。美国八十年代初开发了比较完善的贝尔茨维尔好氧堆肥法，主要利用堆底穿孔管通入空气，防止臭气扩散，比较安全卫生。美国、德国、荷兰等发达国家大多由污水厂出资，国家政府资助交专业公司承包产业化经营，堆肥产品作为商品出售。 日本最大的堆肥厂在北海道的札幌市，堆肥仓和生产线及袋装产品很具规模，而且机械化、自动化程度很高。
污泥好氧发酵过程
2015 年秋季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:污泥好氧发酵过程复合控制技 术 学生所在院（系）:市政环境工程学院 学生所在学科:市政工程 学生姓名:邢佳 学号:15B927001 学生类别:博士研究生 考核结果阅卷人 第 1 页（共7 页）
固体废物堆肥过程中的安全控制问题及对策 摘要：有机固体废弃物的处理长期以来一直受到重视，由于其含有大量的重金属及内在物质(玻璃、塑料、金属等)，不能直接利用，而新鲜的有机质如果施人土壤，在被土壤微生物分解的同时，会生成一些对植物正常生长有抑制作用的中间代谢产物。因此有机固体废弃物的堆肥化处理得到普遍采用，但是堆肥后的产物性质是否稳定。以及是否达此，堆肥安全性一直是阻碍堆肥应用的关键问题。本文就堆肥安全性控制做出如下概括说明。 关键词：固体废物；堆肥；安全控制；腐熟度；重金属 1.堆肥的原理 1.1堆肥的基本原理 堆肥化（composting）是在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程，在微生物分解有机物的过程中，不但生成大量可被植物吸收利用的有效态氮、磷、钾化合物，而且又合成新的高分子有机物———腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活性物质。 在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物所吸收，固体的和胶体的有机物先附着在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢（氧化还原过程）和合成代谢（生物合成过程）把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。可以用图1.1简要的说明这种过程： 图1.1 有机物的好氧堆肥分解 下列方程式反映了堆肥中有机物的氧化和合成[1,2,3] (1)有机物的氧化 不含氮的有机物（CxHyOz） CxHyOz+（x+1/2y-1/2z）O2=xCO2+1/2yH2O+能量 含氮有机物（CsHtNuOv﹒aH2O） CsHtNuOv﹒aH2O+bO2=CwHxNyOz﹒cH2O（堆肥）+dH2O(气)+cH2O（水） 1.2堆肥的微生物变化过程 城市生活垃圾堆肥的过程是一个生物化学反应的过程，不论是好氧堆肥，还是厌氧堆肥，起主导作用的有机物质分解成为肥料、二氧化碳、水及氨气等，并释放能量。适宜于高温好氧堆肥的微生物种类很多，主要有细菌、真菌和放线菌，有时还有酵母和原虫参加。这些微
城市污水污泥堆肥的综合利用
城市污水污泥堆肥的综合运用 1 前言 城市污水污泥含有丰富的有机质及氮、磷和微量元素等植物所需养分，可以作为有机肥料和土壤改良剂，但同时也含有一定量的重金属、有毒有机物等有害成分及高含水率，有恶臭，不便于储存、运输和使用等缺点，因此，在土地利用之前对污泥进行稳定化处理是非常必要的。在不同的稳定化处理方法中，考虑到对污泥稳定化处理后的土地利用，将污泥进行堆肥化处理比较符合我国国情。污泥经过堆肥化处理后，可以考虑使用在园林绿化、草坪施肥、花卉栽培等，这样既可以节约运输成本，也可合理利用污泥资源，同时也为污泥的处置找到出路。 2 城市污泥堆肥的运用 城市污泥经高温堆肥处理后成为有机肥料，其潜在用途很广。但是相对化肥而言，污泥堆肥产品的养分含量低、施用不方便。合格的堆肥不仅可以作为有机肥直接农用，而且还可制成各类专用复混肥、育苗基质等，应用于纤维作物、花卉以及园林、苗圃等的生产。 2.1直接施用 城市污泥的有机质含量高，氮、磷、钾及微量营养元素齐全，养分释放持久，施入土壤后其有机组分可以增加土壤的缓冲容量，提高了土壤对水、肥、气、热的协调能力，对于增产、增收和农业可持续发展具有重要作用。 2.2有机—无机复混肥 污泥堆肥与无机化肥复混造粒后，其水分含量降低，效成分浓缩，便于包装运输和施用，养分较全面。另外，针对不同地区的土壤及气候背景和不同作物的生长规律开发专用的有机—无机复混肥配方，不仅能节省肥料用量，还能提高作物的产量和品质。 2.3栽培和育苗基质 基质栽培是近几十年逐渐发展起来的一项设施园艺技术，近年来，我国的基质栽培面积迅速扩大，对栽培基质的需求也逐年加大。采用污泥堆肥为原料制造容器育苗基质，不仅可以大大降低成本，而且肥效较好。以草坪生产为例, 随着我国城市化进程的不断加快，草坪业有了蓬勃发展。近几年，北京、上海、西安等大中城市草坪建植的积极性猛增，每年新增草坪约5%-15%，随之而来的是对
蚯蚓生物堆肥技术处理城污泥
蚯蚓生物堆肥技术处理城市污泥 及系列产品开发（节选）。。。。。。 3蚯蚓生物堆肥技术概述 3.1 蚯蚓堆肥处理技术机理 蚯蚓堆肥技术是基于蚯蚓在自然生态系统中所具有的促进有机物质分解转化功能以及固体废弃物堆肥处理的基础上，发展起来的一项针对城市生活垃圾、农业废弃物和城市生活污水污泥中的有机部分的生物处理技术。它是在污泥堆肥基础上引入蚯蚓，蚯蚓在堆肥处理污泥过程中，寻觅合适的营养物质作为食物，污泥进入蚯蚓体内到最后以蚯蚓粪的形式排出，相当于一套完整的污泥处理工艺，此间既有蚯蚓体内分泌物的化学作用以及蚯蚓体内肠道微生物的生化作用，还有研磨、消化等物理化学作用，其整个流程如图3.1所示。在整个过程中，不仅有蚯蚓的吞噬消化作用，而且由于蚯蚓在污泥中的活动再加上其特殊的生物学功能，加速了污泥中的微生物的活动，蚯蚓与微生物协同作用从而加速污泥中有机物质的分解转化。
图3.1 蚯蚓堆肥处理污泥流程图 3.2蚯蚓堆肥技术的优点 与其它国内目前国内普遍使用的处理技术相比，它克服了污泥资源化最大的限制因素，避开了其它技术的缺点，充分体现了其优越性。与污泥农用技术相比，它解决重金属污染的难题；与填埋技术相比，它不仅不需要大量的土地，而且彻底解决了污泥的问题，而填埋并未最终避免环境污染，而只是延缓了污染发生的时间；与焚烧相比，它不需要巨额投资而且也不产生二次污染；与堆肥技术相比，它可以缩短污泥的堆肥周期，解决了重金属残留问题，提高了养分增加了肥料中的微生物。 3.2.1富集重金属 污泥中含有多种重金属、有机污染物和病原物，这些环境危险物质随污泥进入土壤，对生态环境安全和人类健康带来风险，甚至构成威胁。其中，污泥中重金属含量的增加对人类、动物、植物和土壤生态系统存在的潜在危害一直是人们所关注的环境问题，因城市污泥中的重金属具有难迁移、易富集、危害大等特点，因此把城市污泥所含的重金属问题看作是限制其农用的主要障碍。目前去除污泥中重金属的方法主要使用无机酸络合剂或者利用微生物将污泥中的重金属浸提到液相中加以去除，而近年来利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染的生物治理法已成为人们关注的热点之一。研究表明，蚯蚓是一种能提高土壤肥力的环境生物，且对重金属具有富集作用，利用它可以处理城市垃圾、工业废弃物以及农药中重金属等有害物质。3.2.2改变水分存在形态，缩短堆肥时间 湿污泥中的水分主要以间隙水的形态存在，这种形态的水在自然条件下很难去
T污泥堆肥处理方案
200T/d污泥无害化处理 技 术 方 案 二〇一六年十一月
目录 一、工程概况 0 二、处理标准 0 三、污泥堆肥工艺方案 0 选择方案的原则 0 工艺流程及说明 0 四、污泥堆肥工程设计 (1) 工艺设计 (1) 生产车间 (1) 污泥处理构、建筑物 (2) 污泥原料仓库 (2) 混料车间 (2) 好氧发酵车间 (2) 成品库 (3) 临时堆场 (3) 其他建筑 (3) 主要设备 (3) 混料/配料系统 (3) 翻堆机/转仓机 (3) 自动进/出仓系统 (4) 固体好氧曝气系统 (5) 物料储存输送系统 (5) 除臭系统 (5) 五、设备材料表及主要构/建筑物 (7) 主要工艺设备 (7) 主要构/建筑物 (8) 六、工程投资估算 (8)
一、工程概况 污泥处理系统产生脱水污泥量200吨/天，含水率80%，污泥采用好氧发酵堆肥工艺，日产吨/天营养土（含水率小于40%）。 二、处理标准 （1）出料含水率≤40%； （2）产品卫生指标应符合高温堆肥卫生标准GB7959-87。 三、污泥堆肥工艺方案 选择方案的原则 （1）在常年运行中，要保证污泥的处理效果稳定，技术成熟可靠； （2）尽量降低投资和运行费用； （3）将二次污染风险降到最低； （4）实现操作人员脱离污泥好氧发酵区，杜绝人员伤亡事故发生，运行管理方便。 工艺流程及说明 本项目处理含水率80％的脱水污泥200t/d，脱水污泥通过污泥专用车送到混料车间，在混料车间与回流熟料按一定比例进入混料机混合，混合好的物料通过布料机输送到好氧发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动；经20 天左右的时间发酵后物料的含水率已降至40％以下，干燥后的物料一部分作为回流物料循环利用，一部分进入营养土仓库，最终作为营养土输出。这种营养土可作为土壤剂改良剂，可用于城市草坪、花卉种植、园林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，又可以作为大田肥的原料，充分利用该营养土有机成分高等优点，也可根据土壤情况及农
城市污水处理厂污泥堆肥工艺设计课程设计概要
城市污水处理厂污泥堆肥 工艺设计 学院：水利与环境学院 专业：环境工程 指导老师：黄绪泉 姓名：公子毅 学号：2011108106 二零一四年一月二十四日
第一部分前言 一、概述 随着国家对环保治理力度的加大，越来越多的污水厂投入运行，由此处理污水而产生的剩余污泥也越来越多，污泥是污水处理后的产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体污泥等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上）,有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但它很难通过沉降进行固液分离。污泥的成分非常复杂，不仅含有较丰富的氮、磷及多种微量元素和大量有机质，同时还含有病原菌、寄生虫（卵）、重金属、盐分及某些难分解的有机毒物。 堆肥化是指在人工控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物将固体废物中可生物降解的有机组分分解，向比较稳定的腐殖质进行生物转化的微生物过程。这一过程包含堆肥材料的矿质化和腐殖化两个相互交替的过程。堆制初期，矿质化过程占优势；后期则腐殖化过程占优势，重视污泥的处置显得非常重要。 适用于堆肥法处理的废物主要有城市垃圾、粪便、城市及某些工业废水处理过程中产生的污泥、农林废物等。放置在任一场所的有机团体废物在湿度、通风条件满足的情况下，会自动产生热量(如秸秆堆垛、垃圾堆垛)，尤其在冬季这种现象更为明显，会产生大量热蒸汽。堆肥化就是在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的发酵作用，将有机物转变为肥料的过程。在这种堆肥化过程中，有机物由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质，对环境尤其土壤环境不构成危害，而把堆肥化的产物称为堆肥。 在堆肥化过程中，伴随着有机物分解和腐殖质形成的过程，堆肥的材料在体积和重量上也发生着明显变化。通常由于挥发性成分分解转化，重量和体积均会减少1/2左右。堆肥化过程是地球表面生态过程中的一部分，并在不断地发挥着重要的作用，如可使地表面残留的枯枝落叶、杂草堆、树皮和其他半团体的有机物分解后再进一步参与到物质和能量的循环中去。 二、本设计概况及原始资料 本设计为城市污水处理厂的污泥堆肥工艺，规模为日处理脱水污泥 200t，每年处理脱水污泥6万t的污泥堆肥处理厂，年生产有机肥 1.6万t。 脱水污泥含水率为80%，挥发性固体比重为75%，碳氮比为8：1 ，典型化 学成分 C 10H 19 O 3 N。 三、设计依据 1、《污水污泥处理处置与资源化利用》尹军谭学军编著； 2、《固体废物处置与资源化》蒋建国编著； 3、《固体废物处理处置实践教程》宁平编著； 4、《固体废物管理手册》乔治·乔巴诺格劳斯弗朗克·克赖特主编。 四、设计原则 污泥堆肥工艺技术应符合建城[2009]23号《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》要求；有机肥产品达到或超过 GB24188-2009《城
污泥资源化利用技术
目录 引言 ..................................................................................................................................... I 一、污泥处置技术 (1) 二、污泥资源化利用途径 (1) 2.1污泥低温热解制油技术 (1) 2.2污泥合成燃料技术 (2) 2.3 污泥堆肥土地利用技术 (3) 2.4 污泥活化制取吸附剂技术 (4) 2.5污泥制活性炭 (5) 2.6 污泥制生物膜载体填料 (5) 2.7 污泥制微生物灭蚊剂 (6) 2.8污泥厌氧消化制沼气 (6) 2.9污泥燃料燃烧发电 (6) 三、结语 (7) 参考文献 (7)
引言 污水厂污泥是指水处理过程中产生的絮状体,它含有大量水分、丰富的有机物及N、P、K等营养元素,同时还含有重金属及病原菌等有害物质,如果任意排放不加处理,不仅对环境造成污染,同时也是对资源的严重浪费。 据不完全统计,全国污水排放量为4474×107m3/d,不同规模、不同处理程度的污水处理厂有100多座。每天所产生的污泥量约为污水处理量的05%—10% ,如果这些污泥还使用传统的处置方法 (如土地填埋、焚烧和海洋排放等)进行处理,相对于当今更加严格化的环境标准,显然是不合适的;同时,随着资源短缺危机的加剧,人们不得不寻找新的资源,污泥由于其有机物、营养元素含量高而受到越来越多的关注。因此,如何解决污泥对环境的污染问题,使其化废为宝,是摆在环境科学与工程界的一个重要课题。 本文就传统污泥处置方法及目前国内外对于污泥的资源化研究的热点进行了综述。
城市污泥好氧发酵技术
城市污泥好氧发酵处理技术应用研究 白海梅朱惟猛 （上海市城市排水有限公司） 摘要：分析了上海市区污水厂污泥处理处置现状，对上海市第一座实施污泥好氧发酵处理工程的工艺流程、运行效果、经济效益、成就及问题作了简要介绍，得出一定的经验总结。关键词：污泥好氧发酵应用研究 一、前言 上海市政府在发展经济建设的同时，十分重视城市环境和保护，尤其是对水环境的治理与完善，40多年来市政府在污水治理方面投入了巨额资金，上世纪60-70年代相继完成上海市西区污水输送干线和南区污水输送干线；70-90年代建成天山、曲阳、龙华、长桥、程桥等中心城区污水处理厂；1985～1993年，建成了合流污水治理一期工程；1994年开始建设污水治理二期工程和吴泾闵行污水北排工程；2003年完成苏州河综合整治一期工程建设；2003启动苏州河综合整治二期工程；2004年启动中心城区污水处理厂达标改造工程；2004年正式启动西区污水输送干线改造工程可行性研究工作。到2004年末，上海市中心城区污水处理量将达到430 万m3/d，达到污水收集处理率70%以上，这对减轻黄浦江和苏州河的污染作出了重要的贡献。 但是，在城市污水处理过程中必然会产生大量的污水污泥，它容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染，更有甚者，将污泥任意施于农业，导致农作物污染，土壤受到不可逆转的中毒受害。 国家环境保护总局发布的“城镇污水处理厂污染物排放标准”（GB18918-2002）对污泥的处理处置作了具体要求，即“城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理”，并对稳定化处理后的控制指标作了详细规定。上海市结合新标准的出台，对污泥稳定化处理技术的研究与应用作了全面思考，其中对好氧发酵工艺进行了一次实用性研究，取得了一些经验。本文结合排水公司已开展的污泥稳定化处理技术的研究工作，就好氧发酵工艺的生产试验情况，向大会作一简要汇报，供参考。
污泥堆肥工艺实施方案
污泥堆肥工艺实施方案 一、处理目标 利用厦门绿标生物科技有限公司的兼氧复合菌剂进行兼氧发酵，结合了好氧发酵与厌氧消化的优势。兼氧发酵是通过多种好氧、厌氧微生物的共同作用，使污泥中的高分子物质，如纤维素、木质素及絮凝剂、高分子有机污染物等物质得到彻底、有效的降解，并且在发酵过程中，污泥中的病原微生物、虫卵、草籽等有害物被有效的杀灭，处臵后的污泥达到无害化、减量化及稳定化效果，实现了资源利用价值的最大化，提高了社会效益和经济效益。与其它常规好氧堆肥所用菌剂不同，厦门绿标的兼氧菌剂可以达到以下处理目标：1) 通过对不同来源的微生物诱变筛选、驯化及代谢调控过程所得到的兼氧发酵复合菌剂，与国内外所应用的其它用于有机废弃物处理的菌剂相比具有原料适应性强、发酵速度快、降解能力强，并能有效降解絮凝剂、有机污染物等高分子的特点；2）由于高效复合菌剂的添加，优化了发酵效果，可有效降低高耗能操作，使该工艺技术具有投资小、工艺简单、发酵速度快、发酵效果好的特点；3) 污泥兼氧发酵复合菌剂中的复合菌群在发酵过程中会产生大量胞外与胞内酶，这些酶能有效降解其它工艺所难以降解的污泥等有机废弃物中非生物基大分子，如残留的絮凝剂（如聚丙烯酰胺（PAM））分子，去除大部分絮凝剂。同时，该微生物菌剂还可对废弃物中的重金属进行吸附与稳定固化，实现有机废弃物的无害化。 二、污泥污染及危害 ①对大气环境的影响：污泥脱水、污泥堆放及污泥外运过程中极易产生硫化氢、氨气、硫醇类恶臭气体，严重影响了城市空气质量的改善； ②对水环境的影响：未经合理处臵的污泥易产生渗沥液，而目前污泥的堆积场或填埋场防渗措施不完善，容易造成污泥渗出液污染地面水环境及地下水环境； ③对环境卫生的影响：脱水污泥含有各种病原体及致病物质的中间体，这些物质经蚊蝇及水源进行传播，进而危害人体健康； ④污泥中高分子有机污染物的二次污染：各类污水及污水处理、污泥处理
150吨污泥堆肥处理可研
150吨/日污泥堆肥处理方案可行性研究报告 隆润新技术发展有限公司 2010年06月·北京
目录 第1章概论 ........................................................................................................... 1.1 基本情况 ........................................................................................................................... 1.2 项目背景 ........................................................................................................................... 1.3 研究目的 ........................................................................................................................... 1.4 编制的内容 ....................................................................................................................... 1.5 编制依据 ........................................................................................................................... 1.6 编制原则 ........................................................................................................................... 1.7 主要技术经济指标 ........................................................................................................... 第2章基础资料 ......................................................................................................... 2.1 概况 ................................................................................................................................... 2.2 自然资源 ........................................................................................................................... 2.3 自然条件 ........................................................................................................................... 第3章项目建设必要性 ............................................................................................. 3.1 污泥处理现状 ................................................................................................................... 3.2 项目建设的必要性 ........................................................................................................... 3.3 项目建设的紧迫性 ........................................................................................................... 第4章工程规模 ......................................................................................................... 4.1 服务范围 ........................................................................................................................... 4.2 污泥产生量预测 ............................................................................................................... 4.3 污泥处理规模 ................................................................................................................... 第5章厂址选择 ......................................................................................................... 5.1 选址原则 ........................................................................................................................... 5.2 厂址条件 ........................................................................................................................... 5.3 厂址评价 ........................................................................................................................... 第6章工艺选择 ......................................................................................................... 6.1 污泥特性 ........................................................................................................................... 6.2 污泥危害 ........................................................................................................................... 6.3 我国污泥处理的概况 ....................................................................................................... 6.4 污泥处理的主要方法 ....................................................................................................... 6.5 污泥处理工艺选择 ........................................................................................................... 6.6 影响堆肥的因素 ............................................................................................................... 第7章工程设计概要 ................................................................................................. 7.1 污泥性状设计数据 ........................................................................................................... 7.2 工艺流程 ........................................................................................................................... 7.3 工艺设计 ........................................................................................................................... 7.4 主要的建（构）筑物及设备 ........................................................................................... 第8章除臭工程.......................................................................................................... 8.1 臭气特征 ...........................................................................................................................
好氧堆肥工艺
静态好氧堆肥处理城市垃圾 好氧堆肥的原理： 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。堆肥过程的影响因素包括：生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。1堆肥的过程参数 堆肥化过程是复杂的。物料经混匀后，受营养平衡、水分含量和物理结构等的影响。工艺过程中要控制的各种参数，就是那些对堆肥过程有影响的物理、化学和生物因素。它们决定微生物活动的程度，从而影响堆肥的速度与质量。 1.1水分含量 在堆肥过程中，水分是一个重要的物理因素。水分含量是指整个堆体的含水量。水分的主要作用在于：（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；（2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。水分的多少，直接影响好氧堆肥反应速度的快慢，影响堆肥的质量，甚至关系到好氧堆肥工艺的成败，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期间，如果水分含量低于10%~15%，细菌的代谢作用会普遍停止；含水量太高，会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间。 大量的研究结果表明，堆肥的起始含水率一般为50%~60%。在堆肥的后熟期阶段，堆体的湿度也应保持在一定的水平，以利于细菌和放线菌的生长而加快后熟，同时减少灰尘污染。 1.2通气量
污泥处理方案
高铁新城污水处理厂一期工程场地南部污泥处理方案 一、情况说明 高铁新城污水处理厂一期工程项目由我单位负责实施土建工程施工。项目部在2015年12月份准备清理场地南部管理用房、污泥泵房、污泥脱水机房等构筑物位置淤泥时发现该区域内淤泥含水率在80%以上，呈柔软半流体状态。静置后析出大量红色、黑色液体，并散发出刺鼻的化学气味。后项目部从渭塘镇处得知，该处场地为原苏化厂工业废渣堆放场地及渭塘污水厂部分淤泥排放场地，具有污染性，与招投标文件、清单合同、勘察报告中描述差异较大。经过现场测算结合勘察报告，估算该部分淤泥总量约5-6万m3。 二、参考依据及工艺原理 1、参考依据： 《城镇污水处理厂污泥处置—单独焚烧泥质》（CJ/T289－2008） 《城镇污水处理厂污泥处置—混合填埋泥质》（GB/T 23485-2009） 2、工艺原理： 1）、填埋：主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或填埋。浓缩有机械浓缩或重力浓缩，后续的消化通常是厌氧中温消化。消化产生的沼气可作为能源燃烧或发电，或用于作化工产品等。消化产生的污泥性质稳定，具有肥效，经过脱水，减少体积成饼成形，有利运输。为了进一步改善污泥的卫生学质量，污泥还可以进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥后的污泥是一种很好的土壤改良剂。对重金属含量超标的污泥，经脱水处理后要慎重处置，一般需要将其填埋封闭起来。 2）、干化+焚烧：污泥干化是指利用热能将含水率70%以下的湿污泥干化至含水率10％的干污泥，再将其与煤掺和后送入锅炉内焚烧，实现污泥减量
化、无害化处置，并回收冷凝水和干污泥热值。燃烧后的灰分送入水泥厂等二次利用。 参照苏州工业园区污泥干化厂处理工艺图： 现场的淤泥含有化学污染物及原渭塘污水处理厂排放的污泥，如采用第一种“堆肥填埋”的方式存在耗时长、重金属超标的弊端，跟目前项目工期矛盾。第二种“干化焚烧”的方式更快捷，残留的灰分可以循环利用，无后顾之忧。拟采取第二种处理方式。 三、处理办法 1、淤泥外运 现有淤泥干化处理厂家均距离项目所在位置较远，驳船运输、管道运输均不可取。故采用车辆运输。由于淤泥含水量较大，呈柔软半流体状态，常规土方车运输会造成道路、空气等环境污染，不符合环保要求，必须采用封闭式罐车运输。 拟采取将现有淤泥按1：1比例加水稀释后经泥浆泵抽取至泥浆罐车，经罐车运输至指定堆放场地，场地必须采用硬化且四周需砌筑围护封闭，场地
堆肥案例
①北京排水集团庞各庄污泥堆肥厂升级改造项目 案例说明：北京排水集团的庞各庄污泥堆肥厂建于1996年，原设计采用“静态堆肥+翻抛”堆肥工艺，存在发酵时间长、处理能力低、气味较等问题。堆肥方式保留了原来的条堆形式，其优点在于对于处理能力大的堆肥设施，进出料作业简单、灵活，效率高、能耗低。改造技术方案由万若（北京）环境工程技术有限公司提供，主要包括添加混料系统及堆肥区通风控制及监测系统，使整个庞各庄堆肥厂地保留了原来的条堆形式的基础上，增加了条堆的温度、氧含量在线监测与控制，增加了通风优化控制系统，并实现用计算机对系统过程的智能化控制。通过改造地面，以较小的土方工程完成了强制通风布风系统。 工程分两期进行。其中一期工程验收后北半部的处理能力可达 130t/d，2010年3月顺利通过试运行阶段。而二期改造增添预混预调理系统及剩余东棚南半部的通风系统等，2011年2月完成。全面升级改造后，其处理能力将达到300t/d。
庞各庄污泥堆肥项目主要包括增添物料混合预调理系统和堆肥区改造。其中混料系统选用德国专业混合设备--罗迪格机械流化床式混合器，实现湿污泥与辅料、返混料的均匀混合，并使物料均匀疏松适宜好氧发酵。堆肥区在保留了原来的条堆形式和厂房结构，尽可能地利用原有设施的基础上，通过较小土方的改造地面增加了强制通风布风系统、氧温在线监测系统和氧温-通风的联锁控制系统。从而实现了均匀布风，源头控制臭气发生，保证整个发酵过程含氧量及高温，控制灵活可靠，降低通风能耗和劳动强度。 全面升级改造后，湿泥与辅料（蘑菇渣或其它）及返混泥经过均匀混合调理，利用自卸车车运至堆肥车间，在50℃-72℃条件下进行好氧发酵。发酵过程中利用氧温监控系统实现通风系统的自动化控制。厂区堆肥车间占地共约13000m2，可实现16天含水率降至40%左右，以及污泥的基本稳定。 升级改造后的运行结果显示，与原有工艺相比，处理能力、发酵速度、干化速度、发酵温度以及气味控制均得到显著改善。
污泥干化技术
污泥干化技术 污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物，随着国内污水处理事业的发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加，目前在国内一般污水厂中其基建和运行费用约占总基建和运行费用的20%～50%。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置在我国污水处理中占有的位置已日益突出。 一、原理 流化床污泥干燥机的结构从底部到顶部基本上由三部分组成： （一）风箱：在干燥机的最下面，用于将循环气体分送到流化床装置的不同区域，其底部装有一块特殊的气体分布板，用来分送惰性流化气体。该板具有设计坚固的优点，其压降可以调节，保证了循环气体能适量均匀地导向整个干燥机。 （二）中间段：在该段，热交换器内置于此. 使脱水污泥的水蒸发的所有能量均通过此热交换器送入。通常蒸汽或者热油可作为热交换的热介质. （三）抽吸罩:作为分离第一步, 用来使流化的干颗粒脱离循环气体，而循环气体带着污泥细粒和蒸发的水分离开干燥机通过流化床下部
风箱, 将循环气体送入流化床内。颗粒在床内流态化并同时混合。通过循环气体不断地流过物料层, 达到干燥的目的。 （四）其工艺流程图（如图1.1、1.2） 流化床干化系统—工艺流程图（图1.1）
流化床干化系统—工艺流程图（图1.2） 二、流化床干化系统的优点和污泥的特性比较 （一）优点 1.直接将脱水污泥送入流化床, 无需干颗粒循环和干湿泥混合造粒(返料系统) 2.最终产品: 无尘的, 含固率大于90%的干固体 3.低干化温度85°C 4.流化床内通过热交换器非直接供热 5.低排放不污染环境 6.干化系统气体惰性化, 氧含量< 3 Vol-% , 具有高安全性 7.很高的环境等级, 因为系统密闭制造、干化过程中剩余气体量低、臭气含量低 8.运行时间: 每天24 小时 9.已被证实为可靠的系统, 年运行时间超过8000 小时 10.全自动控制系统, 无需全天侯值班 11.污泥干化质量好
污泥调理毕业设计开题报告规范版
附表4 河南工程学院 本科毕业设计（论文）开题报告
课题来源：1.科(教) 研项目；2.实验；3.生产实习；4.工程实践；5.社会调查；6.其它
附页一 市政污水处理厂污泥脱水的研究现状 摘要：随着污水处理厂建设进程的加快，污泥的安全处理与处置成为亟需解决的社会问题。由于污泥特殊的结构与性质，导致其含有较高的含水率，故污泥脱水在污泥的处理与处置中具有至关重要的作用，从物理、化学和生物法简要概述了其对污泥脱水效果的影响以及研究现状，并总结其优缺点，对将来污泥调理方法进行展望。 关键词：污泥；脱水；处理；处置； 随着人口的急剧增加，生活污水排水量也随之增加，大量的污水处理厂投入生产，污泥作为污水处理厂的主要副产物，需迫切解决污泥的安全处理与处置问题[1]。污泥处理主要以减量化、无害化、稳定化、资源化为主；污泥处置主要以土地利用、污泥农用、填埋、能源化利用和综合利用为主[2]，无论是填埋、农用或者综合利用，污泥脱水在整个体系中起着至关重要的作用，而由于污泥中含有大量胞外聚合物（EPS），增加了污泥脱水难度，对此，国内外学者对此做了大量的研究，主要方法有污泥浓缩技术、污泥脱水技术、污泥深度脱水技术和污泥干化技术[3]。 污泥浓缩技术只能将污泥的含水率降至80%左右，达不到国家要求，近年来，相关研究将污泥深度脱水（60%以下）放在首要位置，污泥的深度脱水主要分为优化机械设计和在机械脱水前进行调理两种[3]。调理方法主要分为物理、化学、生物调理法。物理调理主要通过加入矿物质材料和碳质材料的物理调理剂，物理调理剂在污泥中形成具有刚性晶格结构，起到骨架构建体的作用，进而提供水通道以达到污泥脱水效果[4]；化学调理方法主要通过加入无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂为主，通过絮凝作用破坏污泥结构，提高污泥脱水效率；而生物调理的反应机理与化学调理类似，生物调理絮凝剂主要以微生物絮凝剂为主，通过微生物的生命活动产生絮凝体。 1 污泥脱水 1.1 物理调理 物理调理即通过向污泥中投加骨架构建体，改善污泥的可压缩性，提高污泥的脱水性能[5]，常见的骨架构建体有石灰、粉煤灰、磷石膏等，这些无机矿物在脱水泥饼中起到稳定化/固化的作用，骨架构建体的复合调理剂可以起到污泥脱