固废利用 详解 | 剩余污泥堆肥综合利用技术之工艺说明

堆肥是一种利用微生物作用降解有机物的管理方法，是常用的污泥稳定工艺之一，

多用于原污泥的稳定，也常用于消化、污泥的进一步稳定。多年来，堆肥主要用于将脱水污泥转化为稳定、无昧无臭、类似腐殖质的产品。堆肥应用日益广泛的主要原因是填理、海洋倾倒、焚烧等其他处理方法成本太高或限制条件增加。在美国，大部分堆肥产品用于土壤改良和园艺应用(WEF,1995)。

5 `# |% e6 Z( d堆肥的4个主要目标是：

( |! r7 X2 u( @" P  ~* W(1)易腐烂的有机物在微生物作用下转化为稳定的形式；

, _, K6 C) N' U2 g7 `(2)病原菌减少(堆肥过程中产生的热量用于消毒而不用于最终产品的杀菌)；

(3)通过减少水分和去除挥发性固体，大幅削减湿污泥量(尽管添加膨胀剂有利堆肥，但总体和、可能增加)；

7 p& x/ P9 X% \( @# Y4 t* m8 e(4)产生有用的堆肥产品。

堆肥的最终结果是堆肥产品成为更能吸引消费者对其进行再利用的材料。如果能将堆肥污泥出售，所得收入能抵消掉部分堆肥成本。


* O1 A6 V! Q4 K8 v. w堆肥工艺流程图
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堆肥工艺典型流程图如上图。为堆肥提供适宜的环境条件，要求堆肥混合物初始固体含量为40-50%。为了达到这一固体水平，可以提高碳氯比(C:N)和提供需要的堆肥材料的结构特性(促进充足的空气循环)，经常需要添加膨胀剂。随着污泥中的有机物分解．堆肥温度上升到巴斯德杀菌范围的50-70℃，大部分肠道致病微生物被杀灭。
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堆肥材料的质量(即某些金属和有机污染物的浓度)决定其是否适宜用作土壤改良剂。肥料的质量需要进行定期监测，以确保满足适用的法规标准。
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* v/ N! U! m: A0 C堆肥可在好氧或厌氧环境下进行。大部分堆肥操作都力图维持堆料的好氧条件，因为好氧能加速物质的分解，提高温度杀灭病原菌，不产生臭气，而厌氧环境会产生强烈臭气。

堆肥可在反应器或非反应器系统中进行。非反应器系统通常被称为开放系统。反应器系统通常是指在容器内进行的、封的或机械的堆肥系统。根据反应器类型、固体流态、反应器基础状况和供气方式对反应器系统进行分类。

非反应器系统堆肥是一个劳动力密集工艺．包括添加膨胀剂、混合、堆料、筛分和其他操作。然而，这些操作有些可以实现自动化。在容器系统内进行的大部分操作都靠自动化实现。所有的堆肥设施都可能产生臭气，尤其是设计拙劣、运行不佳的情况下更易发生。另外，也可能产生大量灰尘，从而会传播病原菌。
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1.非反应器系统
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  U# S( x/ n/ F6 W% k) s非反应器系统包括条垛式系统(见下图)和强制通风静态垛系统(见下图)。在条垛式系统中，依靠空气对流运动和周期性翻动维持好氧条件，每天翻动1次，雨天除外。通过翻动或搅动几次后，污泥内部温度更高，此时病原菌被杀灭，有机物得以稳定。在强制通风静态垛系统中，堆料底部设有通风管，鼓风机与通风管相连，将空气强制送到堆料中或排出废气。堆肥3周后，若连续3天内堆料温度在55℃以上，拆掉条垛或堆料作熟化处理。
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2.反应器系统

在反应器堆肥系统中，污泥和膨胀剂混合后加人筒仓式(见下图)、转鼓式(见下图)或卧式(见下图)反应器中并通风。在这些系统中，堆肥过程在活塞流或搅拌床的静态模式下进行。定期曝气控制系统氧浓度和温度。通常情况下，堆肥在大约14d后即可排出进行熟化。
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堆肥操作的基本设施包括铺设的作业区，通风系统，污泥、膨胀剂和堆肥的移动设备，膨胀剂的筛分和分离设备，臭气控制设施，供膨胀剂储存、堆肥储存及堆肥熟化的区域和径流控制系统(WEF,1995)。
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