提高污泥堆肥效率的最好方法是什么?
2.中国污泥堆肥研究进展
在中国、印度等东方国家,很早以前就出现了原始的堆肥方法,劳动人民也一直重视通过堆肥来改良土壤。然而,与国外相比,在理论研究和实践方面,我国对城市污泥农业利用的研究相差甚远。20世纪60年代初,北京高碑店污水处理厂污泥自然通风堆肥实验成功,确定了好氧发酵堆肥工艺的主导地位。目前,我国具有污泥稳定化处理设施的污水处理设施不到1/4,具有较为完善的处理技术和配套设备的不到1/10。
北京市环境保护科学研究院建成年产3000吨有机复合肥生产线。采用自主研发的高效滚筒式污泥堆肥设备进行动态快速发酵,在无害化处理的同时降低污泥含水率,解决了肥料生产过程中的关键预处理问题。这是一种高效的污泥堆肥设备。
为了实现经济、实用、高效、低耗的污泥堆肥目标,有必要对污泥堆肥过程进行更深入、系统的实验研究,使城市污水污泥堆肥具有更好的经济、环境和社会效益。今后应从以下几个方面加强研究:开发新型调理剂,重视污泥堆肥过程中臭气的控制,建立污泥堆肥过程和产品的评价标准,深入研究和分离快速好氧堆肥优势种群,缩短堆肥时间,提高堆肥效率。我国污泥用于农业的比例不到10%,污泥堆肥具有巨大的发展前景和空间。
3.项目解决的技术瓶颈和问题,市场需求前景,推广应用领域,达到的技术水平,建成后对国民经济发展的作用。
目前,在我国城市污水和污泥的处理中,普遍存在重视污水处理设施的建设,忽视污泥处理设施的配套;注重维护污水处理设施的运行,忽视污泥的无害化、稳定化、规范化处置,导致污水处理后的大量污泥得不到有效处置,造成新的污染。城市污水污泥的处理和处置已成为我国亟待解决的环境问题。除了我国大规模建设污水处理厂是从引进国外资金和技术开始的历史原因外,一个重要原因是缺乏适合我国国情和地域条件,具有安全、环保、经济特点的城市污水污泥处理处置系统技术。特别是在污泥好氧发酵处理技术(即堆存)和土地利用被纳入国家污泥处理处置技术政策,并被列为最佳可行技术后,研究和开发其集成实用的技术体系更为重要。
为有效解决城市污水污泥处理和污染控制问题,我公司组建了全省首支污泥污染控制专业队伍,组织科研人员进行产、学、研攻关,应用生物技术、多功能高效机械、环境矿物材料和国内最新土壤肥料研究成果,遵循好氧发酵和微生物作用下降解污泥中有机物的原理,同时,好氧反应释放的热量形成大于55摄氏度的高温杀灭病原微生物,污泥终产物满足无害化指标、稳定化指标和污泥污染物限值(最大允许含量),形成城市污水污泥好氧发酵处理和土地利用污泥处理一体化配套技术体系。技术体系具体包括:多功能物料处理器(国家专利)、好氧发酵设施、微电温控器、臭气及重金属污染后处理及综合治理。该工程技术的示范工程已在张掖污水处理厂完成。污泥处理处置一体化配套技术符合环境保护部2010年2月发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术》(试行)的工艺流程、工艺参数、污染物削减和污染防治措施、技术经济适用性、土地利用等要求。
该项目采用具有自主产权的核心设备和材料多功能处理器,开发适合我省和西北地区环境条件和经济水平的城市污水污泥处理与污染防治一体化技术,填补了占全国80%以上的中小型污水处理厂没有污泥处理处置专用设备和系统技术的空白。本项目技术最初是基于“污泥处理处置,适合我国国情和地域特点的新技术、新设备”的技术政策导向。
该项目有效利用好氧发酵生物堆肥技术,具有无需额外能源、零排放、全回收、无二次污染、有机废弃物资源化循环利用的特点,高效、节能、低成本处理污泥,成功解决了当前城市污水污泥处理中区域经济水平与投资门槛、技术壁垒与推广、污染控制与资源化利用的矛盾和问题。该项目符合国家减少污染、发展低碳经济、建设生态文明的政策导向。
第二章项目实施计划
2.1.项目前期工作:已开展的项目前期工作,企业现有的配套条件,技术或成果来源,知识产权,技术或艺术特色等。
2.1.1项目前期工作
城市污水污泥生物堆肥处理处置技术涉及微生物学、生物工程、物理、化学、机械、建筑设计、肥料制造、植物营养等多学科领域。专家联合申请了以“城市污泥高效生物堆肥及农林安全利用开发与示范”为主题的2009年资源环境技术领域国家863计划,形成了理论基础、核心技术研发目标和工艺路线规范。实践证明。本项目技术路线符合国家《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》提出的最佳可行技术要求。
污泥处理示范项目的建成,使我公司具备了项目规划、工程、工艺设计、核心设备研发、产品延伸开发、土地利用和开拓广阔环保市场的能力。
2、技术成果的来源、知识产权
3、工艺流程特点
该项目利用自主研发的可同时进行粉碎、混合、搅拌、调理、接种乃至造粒作业的“城市污水污泥堆肥物料多功能处置机”,开发适用于西北地区污泥堆肥的集成配套技术,解决物料调理、除臭、重金属消化、堆肥产品延伸增值等技术难题,开发生产多种专用肥料及其供应。国内未见类似文献报道。
2.2.项目R&D或建设的主要内容、目标和创新点:包括需要补充的技术特点、关键技术和关键工艺或主要研究试验设施、仪器设备及相关配套软件;实施模式(自主开发、消化吸收、国际合作)、技术和工艺路线;项目进度和实施期限等。
1.污泥好氧发酵与生物堆肥处理污染防治集成技术包括:污泥发酵物料调理预处理关键设备、城市污水污泥堆肥物料多功能处理器(已获国家专利授权)、“污泥好氧温控动态堆肥工程技术”核心设备、污泥堆肥产品养分挥发控制及延伸增值开发等单元技术。该项目技术具有无额外能源、无二次污染、零排放、全回收、节能低耗、高效实用的特点,符合环境保护部2010年2月发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》的工艺流程、工艺参数、污染物削减和污染防治措施、技术经济适用性和土地利用要求。
2.2010完成了“堆积污泥好氧发酵堆肥技术及设备”系统技术的研发。为了缩短我国城市污水和污泥处理技术与发达国家的差距,我们在吸收消化国外先进污泥处理设备的基础上进行集成创新。开发的“污泥好氧温控动态发酵堆肥技术及设备”是我公司第二代核心技术,将用于本项目建设。
由于结构简单、生产效率高,Dano发酵罐是经济发达国家处理污泥等固体废弃物常用的主要设备。这种出现在丹麦的1933技术,已经在全世界150多家工厂使用了近80年,却没有人进行突破性的改进,使其更加完善和高效。首先,我公司对不合理的工艺进行了创新调整,将一次发酵时间从3-4d缩短到12h。完全腐熟堆肥产品的微生物区系增加了两个数量级,是一种很好的生物有机肥。目前该技术关键设备的设计图纸已送委托厂家审核,评估其技术合理性,相关专利正准备申报。该技术的推广应用将加快我国特别是西北地区污水污泥处理处置的进程,为实现国家污染减排目标、完成环境保护“十二五”规划做出积极贡献。
第三章项目建设目标
3.1,技术性能指标和参数:
3.1.1,指标:
1,好氧发酵后污泥含水率小于40%;
2.有机物降解率大于40%;
3.虫卵死亡率95%以上;
4.粪大肠菌群数为0.01%(GB 18918-2002)
3.1.2,参数:
好氧发酵前:将污泥混合物的含水量调至55% ~ 65%,碳氮比(C/N)为25: 1 ~ 35: 1,有机质含量通常不低于50%,pH值为6 ~ 8。
2.发酵周期约为15d,温度在55℃以上5 ~ 7d。
3.采用好氧动态发酵时,发酵时间为12h,陈化期为5 ~ 6d,60℃保温3d以上。
4、动态好氧发酵强制通风,每1m3物料通风0.05 ~ 0.2 m3/mm..