污水處理廠的剩余污泥一直是一個難以解決但又必須解決的棘手問題，國內(nèi)外均如此。污泥具有含水率高、易腐爛、有惡臭、含有大量寄生蟲卵與病原微生物等特點，如不加以妥善處理，任意排放，將會造成二次污染；而同時污泥又是一種有效的生物資源，含有促進農(nóng)作物生長的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，且污泥中含量高達40％以上的有機質(zhì)是良好的土壤改良劑。污泥本身含有大量的有機質(zhì)及農(nóng)作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，填埋了是一種浪費。焚燒法的成本很高，一般僅用于量少、有機質(zhì)含量高、含有毒有害物質(zhì)的污泥。而利用污泥生產(chǎn)有機生物肥料不僅能夠消除棄置或填埋造成的二次污染和爆炸隱患，節(jié)省大量的土地，又利用了污泥本身含有大量的有機質(zhì)及農(nóng)作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，變廢為寶，創(chuàng)造了價值。但是若不對污泥進行任何處理，直接作為普通有機肥，則不能完全滿足作物生長的要求，還可能造成其它方面的污染。

　　合肥市王小郢污水處理廠設(shè)計污水處理能力30萬噸/日，日產(chǎn)污泥210噸，若采用先進技術(shù)無害化處理后做為肥料，不但可以節(jié)省大量的污泥終端處置費用，更可以為肥力低下的合肥及周邊地區(qū)農(nóng)田增添有機質(zhì)，提高肥力促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。但由于污泥的含水率高達78%左右，在生產(chǎn)過程中如何低成本地降低水份是關(guān)系到今后產(chǎn)品銷售的關(guān)鍵所在�；谥苯雍娓赡茉聪拇�，運行費用高，直接晾曬又占地面積大，一次性建設(shè)投資高，本研究致力于解決污泥生物制肥的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)即污泥的低成本深度脫水問題。

　　污泥的干化就是使固體介質(zhì)中的水蒸發(fā)到干燥的空氣中從而使固體干化。固液分離的效果主要取決于：

　　（1）空氣的操作條件（溫度、相對濕度、風速）；

　　（2）固體物質(zhì)的自然屬性與結(jié)構(gòu)。

　　因而污泥的干化基本途徑從兩方面入手：

　�。�1）從污泥方面

　�、� 改善污泥的脫水性能，破壞其菌膠團，使其間隙水乃至結(jié)合水易于脫除；

　�、� 將污泥加熱，使其蒸發(fā)量加大；

　　③ 改變污泥的堆積厚度；

　　④ 通過與干物質(zhì)混合越過含水率60％的膠粘相階段。

　�。�2）從空氣方面

　　空氣的水蒸氣分壓主要取決于相對濕度，而與空氣的溫度關(guān)系不大，最佳的干化效果是取得干燥的空氣，并且盡快的把濕空氣排除即改善通風條件：

　�、� 減小進氣的相對濕度；

　　② 加速空氣的流通，讓空氣盡快帶走水分。

　　研究組擬采用強化自然晾干的辦法，改善晾曬條件，有效利用太陽能，同時改變污泥結(jié)構(gòu)及性能使其易于脫水干化。基于這一設(shè)想研究組進行了以下初步試驗。

　　☆試驗?zāi)康模?br />
　　通過干料返混以及投加藥劑達到減少自然晾曬天數(shù)的目的，并力求找到合適的工藝參數(shù)。

　　☆試驗用品及器材：

　　濕污泥250kg、干污泥（含水率10％）80kg、聚丙烯酸鈉1000g、溫度計1只、磅秤1臺、分析天平1臺、濕度計1只、含水率分析儀1臺、干燥箱1個、簡易棚1個、小鋼尺1把、
小型晾曬場1個、木桶2只、人工數(shù)個。

　　☆試驗過程：

　　（1）分別稱取50kg來自污泥壓濾機的污泥4份，測定它們的含水率，并將它們分別編號為A、B、C、D；

　　（2）將A堆放在水泥干化場上晾曬，高度8cm，每天早中晚分別測量空氣濕度、溫度、污泥含水率、風速；

　�。�3）將B中加入250g聚丙烯酸鈉，充分混合后做法同步驟2；

　�。�4）將16kg濕污泥加藥后的混合物快速烘干至含水率8％，將烘干物1.4kg＋3.4kg干污泥投入C中并混合均勻，然后做法同2；　�。�5）將D中加入含水率10％的干污泥混合
均勻使其含水率達到55％，再晾曬，做法同2；

　�。�6）將A、B、C、D晾曬至含水率20％即停止以上試驗。

　�。�7）好氧堆肥并測定堆肥溫度，待污泥穩(wěn)定后，晾曬。

　　☆ 數(shù)據(jù)分析

　　含水率下降與時間關(guān)系圖：

　�。ū驹囼炛虚_始階段天氣條件一直很差，濕度大，風速小，且經(jīng)常下雨，在第五天被雨全部淋濕，為了繼續(xù)實驗，將樣本晾干后繼續(xù)試驗所以出現(xiàn)了第六天含水率上升。）

　　從上圖在天氣條件很不利的條件下,濕度平均在78%左右，可以看出加入250g聚丙烯酸鈉組及40g聚丙烯酸鈉6kg干污泥組能很快通過含水率60％左右的粘膠相，且形成的污泥顆粒松散，有利于下一步好氧發(fā)酵。

　　綜合比較可以得出，加入40g聚丙烯酸鈉6kg干污泥組分取得了較好的干化效果，它能一天時間通過60％－70％階段，而空白試驗在天氣情況明顯較好的情況下要二天。越過60％后含水率迅速下降，兩天內(nèi)降至30％一下。同時應(yīng)該注意到，加入干料的效果后效果也很好。我們的技術(shù)路線從試驗結(jié)果來看，應(yīng)該是先將含水率降至65％左右，在好氧發(fā)酵滅菌，再晾曬。

　　根據(jù)J.VAXELAIRE的研究，活性污泥干化過程中不同深度處的含水率分布圖與普通工業(yè)污泥不同，加入聚丙烯酸鈉后有利于改善污泥結(jié)構(gòu)，使污泥分散，通氣性好，從而易于干華。

　　 好氧發(fā)酵溫℃與時間關(guān)系圖

 　　從圖可以看在第一階段污泥初期為發(fā)熱過程，有機物開始分解，嗜溫菌開始成長，溫度上升出好氧發(fā)酵溫度能很快達到60℃；第一次翻堆后在十小時內(nèi)溫度上升至60℃，最高溫度達到70℃，這一階段為高溫消毒階段（50℃～6 0℃以上），可以殺滅大量病原微生物和寄生蟲蟲卵，達到衛(wèi)生無害化的要求，直接利用污泥和添加物中的細菌和放線菌等微生物的作用，使難降解的有機物進一步降解，轉(zhuǎn)化為相對穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)、水和二氧化碳等。當再次翻堆后，可能由于熱量損失太大且污泥已相對穩(wěn)定，污泥堆溫一直只有42℃。所以建議好氧發(fā)酵要向其中通入空氣，在翻堆過程中出現(xiàn)白色屑狀物，可能是厭氧所致，直接翻堆熱量損失太大。

　　☆結(jié)論：

　　根據(jù)試驗結(jié)果提出以下方案：

　　（1）將10％的干污泥（含水率15％）粉碎后與千分之二的聚丙烯酸鈉混合，加入攪拌機混合；

　�。�2）在有防雨排水措施的晾曬場晾曬2天（視天氣條件而定），晾曬厚℃8cm,水份降至60％左右；

　�。�3）好氧發(fā)酵，堆高1.5m，下面鋪設(shè)通氣管，間歇通氣，堆溫上升至70℃保持兩天，大約總需4～5天；

　　（4）晾曬1～3天，水份降至25％左右；將其中10％晾曬至含水率15以下；

　　（5）干化后根據(jù)不同的農(nóng)作物的要求制成各種不同類型的有機肥產(chǎn)品。

　　此方案的主要特點是：

　�。�1）聚丙烯酸鈉迅速吸水，并且分散污泥，加速污泥含水率的下降，減少晾曬天數(shù)，同時使污泥顆粒松散，空氣易于進入，為下一步好氧發(fā)酵做好準備；

　�。�2）好氧發(fā)酵時間短，同時殺滅大量的致病菌，在脫除部分水份的同時，改變菌膠團結(jié)構(gòu)，進一步改善脫水條件；

　�。�3）利用太陽能和自然風干，節(jié)省了能源，減少晾曬天數(shù)即減少晾曬場地面積。

　　☆建議：

　　對于在污泥中加入聚丙烯酸鈉與干料混合后再晾曬，國內(nèi)未見報道，所以要進一步試驗，提高試驗的精度，本實驗僅在夏季一種氣候條件下進行，以后的試驗可在不同溫度濕度下進行。對加入干料及藥品的量的多少要進一步試驗。對于好氧堆肥需進一步摸索含水率，通風量與好氧發(fā)酵效果的關(guān)系。 應(yīng)作在含水率相等條件下，經(jīng)過好氧發(fā)酵與未發(fā)酵之間晾曬時間的比較。
 

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