污泥的高溫堆肥處理法技術(shù)特點及分析
一、技術(shù)特點、工藝技術(shù)路線、設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
1、城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)特點:
(1)所用原料及添加物多為工業(yè)及生活廢棄物,產(chǎn)品具有成本較低廉的特點;
(2)粉煤灰含有多種有利植物生長的微量元素,具有較強的水化活性,可促進發(fā)酵及改良土壤特性。更重要的是它對農(nóng)田中施用的化肥有緩釋作用,對重金屬也有一定固化緩釋作用。城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)用粉煤灰做干燥劑,可提高污泥無害化處理后的農(nóng)用效果,有利于農(nóng)用土地的持續(xù)、有效利用;
(3)該技術(shù)產(chǎn)品為顆粒狀,并具有一定耐水性,有利于實現(xiàn)機械化播撒施肥;
(4)產(chǎn)成品可根據(jù)不同土壤條件,通過石灰石調(diào)節(jié)土壤的PH值,滿足不同農(nóng)作物對土壤條件的要求;
(5)該技術(shù)適用性好,可通過調(diào)節(jié)添加劑的品種及用量,制出多種復(fù)合肥,使其適用不同農(nóng)作物及不同生產(chǎn)階段的要求。
2、工藝技術(shù)路線
污泥堆肥工藝分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩種工藝過程。厭氧發(fā)酵由于產(chǎn)生甲烷等代謝物會產(chǎn)生惡臭,同時設(shè)備投資高,運行管理復(fù)雜,要求嚴格,適合于大型污水廠液態(tài)污泥的處理,由于我國一般采用中溫厭氧發(fā)酵處理,污泥溫度在30--40℃,雖然達到減容目的,但仍不能直接還田。對機械脫水后污泥,主要采用好氧發(fā)酵制肥,好氧發(fā)酵過程通過好氧性微生物的生物代謝作用,使污泥中有機物轉(zhuǎn)化成富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì),反應(yīng)的最終代謝物是CO2、H2O和熱量,大量熱量使物料維持持續(xù)高溫,降低物料的含水率,有效地去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子,使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。經(jīng)比較,好氧發(fā)酵的設(shè)備投資及運行能耗均比厭氧發(fā)酵降低1/3,是節(jié)能高效的制肥工藝。同時,由于其設(shè)備較少,運行管理簡單,特別適合于中小型污水處理廠。因此,本工程采用污泥好氧發(fā)酵工藝。由于中國農(nóng)村需要速效肥料,生物有機肥在廣大農(nóng)村尚不好推廣,因而從堆肥產(chǎn)生的肥料,可以直接投放市場,也可以進一步深加工,制備有機無機復(fù)合肥。
將含水率約為60-80%的污泥與體積約為30-40%的添加物(菌種、粉煤灰、秸稈破碎物等)和少量的除臭劑送至初混機,混合均勻后送至發(fā)酵倉發(fā)酵,翻堆機每天運行一次,將物料由進倉口向出倉口移動,用中壓風(fēng)機對堆肥物料間歇式曝氣,由于好氧細菌作用,堆肥物料在三天以后可升溫到60℃以上,在60—65℃維持3—4天,實現(xiàn)滅菌和干燥的目的,在堆肥倉中物料停留10—12天,完成堆肥,輸送出堆肥倉。出倉的塊狀物經(jīng)破碎機破碎后,送精混機與N、P、K等營養(yǎng)素充分混合均勻。當(dāng)含水率達到18-22%時,送入高壓造粒機,在高壓及60℃溫度條件下將混合物制成均勻、較堅硬的顆粒,通過氣流干燥機干燥后,由裝袋機定量包裝后即可入庫待銷。
其工藝流程圖如下:
3、設(shè)備選型、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及選擇原則
(1)污泥制肥成套設(shè)備
新建污泥制肥廠的成套設(shè)備由機械科學(xué)研究院自行設(shè)計、制造、成套和安裝調(diào)試。
成套設(shè)備中單臺設(shè)備的選擇應(yīng)滿足工藝要求,并運行可靠。降低成套設(shè)備的成本,為污泥無害化農(nóng)用技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造良好的條件。
污泥制肥成套設(shè)備主要由以下幾部分組成:
①粗混主要設(shè)備:粗混機、皮帶輸送機、提升機。
②發(fā)酵主要設(shè)備:發(fā)酵倉曝氣裝置、翻堆機、輸送機、提升機。
③精混造粒主要設(shè)備:精混機、造粒機、氣流干燥機、輸送機、裝袋機。
④電控系統(tǒng):控制器、傳感器、電控柜、驅(qū)動裝置等。
⑤廢氣、塵回收裝置等
(2)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
①顆粒肥含水率<15%;
②肥料成份依據(jù)用戶要求調(diào)配,產(chǎn)品符合GB15063-94;
③產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合高溫堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7959-87)。
(3)選擇方案的原則
①在常年運行中,保證污泥的處理效果穩(wěn)定,技術(shù)成熟可靠;
②盡量降低投資和運行費用;
③運行管理方便。
二、環(huán)境影響分析
污泥制肥工程本身是環(huán)境保護工程,是解決污泥對環(huán)境的破壞,化害為利的工程,但在正常運轉(zhuǎn)過程中對周圍的環(huán)境也有一定的影響。本工程主要采取以下措施進行控制:
1、污水
污泥堆肥工藝主要采用好氧發(fā)酵制肥,通過反應(yīng)放熱產(chǎn)生高溫,去除污泥中的水分。選用上送風(fēng)式曝氣裝置,堆肥物料中蒸發(fā)的水分隨空氣向上運動并隨抽風(fēng)設(shè)備排出室外,整個工藝屬固氣反應(yīng),不會出現(xiàn)污水排放的污染問題。本工程只有少量勞動人員的生活用水,可將其收集后排入廠區(qū)污水管道處理系統(tǒng)。
2、大氣
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì),成分比較復(fù)雜。所以污泥容易散發(fā)出異味,特別在污泥初期進行發(fā)酵時更易產(chǎn)生臭氣和異味,為了保障職工的工作安全,在入料混合的同時加入一定量的除臭劑,減少異味的產(chǎn)生。并且在車間設(shè)置軸流通風(fēng)機,將污泥堆肥廠房的臭氣和異味排到室外。
污泥經(jīng)發(fā)酵倉產(chǎn)生含水率較低的出料,可能會在造粒機、氣流干燥機出現(xiàn)少量的粉塵。采用袋式除塵器對粉塵進行處理,使粉塵濃度達到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)后再行排放。
3、固體廢棄物
脫水后的污泥經(jīng)本工藝全部制成有機復(fù)合肥,不會產(chǎn)生固體廢棄物,袋式除塵器收集的粉塵可作為調(diào)整劑,回收利用,杜絕對外界環(huán)境的破壞。
4、噪聲
污泥好氧發(fā)酵成套設(shè)備中主要有初混機、翻堆機、曝氣設(shè)備、粉碎機、精混機、造粒機、氣流干燥機、裝袋機。所有設(shè)備在正常運轉(zhuǎn)時勢必產(chǎn)生一定的噪聲。因此在選擇設(shè)備時,均按國家標(biāo)準(zhǔn)要求選用低噪聲的設(shè)備。經(jīng)測量,噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)的要求。
5、緊急事故
廠房一旦發(fā)生停電或其它重大事故,可能造成好氧發(fā)酵倉缺少氧氣,厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生較大的異味,直接導(dǎo)致污泥無法制肥。所以必須及時排解事故。這種短時間污染無法從根本上避免,只有加大運行管理,加強維修,盡可能提高廠房的安全保證率,使事故發(fā)生的機率盡可能降低。
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