120噸/日污泥資源化處理設計方案

某污水廠建成每天產生脫水污泥120噸左右(含水率75％)，城市污水污泥長期堆放有二次污染；城市污水污泥中又含有50％左右的有機物，經過適當工藝處理，將污泥無害化、資源化處理，可變害為保。經過多年工作，開發出城市污水污泥高溫好氧發酵，使污泥無害化，然后可根據廠方需要制取生物有機肥和有機、無機復混肥，開發出污泥無害化和資源化成套設備。根據廠方需求現提供日處理脫水污泥120噸，污泥經過無害化處理以后(即發酵以后)每日生產成品肥119噸，年產成品肥4．1萬噸制肥工廠的設計方案。

此方案中只含一種工藝即：利用好氧堆肥工藝處理污泥利用發酵好的污泥制有機肥料。

好氧堆肥發酵該工藝主要為含水率75％的脫水污泥與工業廢料粉煤灰、回填物及除臭劑作為調整劑按一定比例進入混料機混合，物料通過布料機均勻輸送到臥式發酵倉內，在發酵倉內強制通風使物料充分好氧發酵，同時通過翻堆機攪拌使其均勻發酵并且推動物料向前運動。經十天發酵后物料的含水率已降至27％，干燥后的物料一部分作為回填物循環利用，一部分直接作為成品肥輸出，這種肥既可作為土壤劑，由于城市草坪、花卉種植、園林綠化、荒漠植被、荒山綠化等方面，又可以作為大田肥，充分利用該肥料有機成分高等優點，農民根據自己土壤情況添加不同數量的N、P、K肥，施用效果經過河北省連續3年大田試驗，效果明顯，小麥可增產1596，玉米可增產5%等，再可用其制作精品月巴經過一定造型、精美包裝后可在商場銷售，主要用于家庭花卉養殖。為了防止發酵過程中的臭氣對環境的污染，在發酵倉內布置抽臭氣管路，倉外安置臭氣處理池。

一、設計指標及要求：

年產成品肥為：

利用污泥發酵處理制備有機、無機肥料為4．1萬噸

日處理脫水污泥量：120噸

產品衛生指標應符合高溫堆肥的衛生標準。

GB7959-87

二、技術基礎

通過十幾年的潛心研究，開發了城市污泥好氧堆肥技術和機械化堆肥關鍵設備如污泥專用混料機、鏈條式翻堆機、布料機、除臭池、氣流干燥機、多螺旋輸送機、轉倉機、污泥制肥專用造粒機等，設計的污泥堆肥成套設備運行可靠、管理方便、自動化程度高。并成功運用在唐山西郊污水廠污泥制肥示范工程、天津石化制肥工程等取得可觀的經濟效益和社會效益。同時還設計了國家計委“50萬噸／日污水處理廠污泥無害化”示范工程、唐山西郊污水廠二期擴建污泥制肥工程。

下面是我們唐山污泥制肥工程、天津石化污泥制肥工程、秦皇島污泥制肥工程、唐山污泥制肥二期工程等。

1、唐山污泥制肥工程

2、天津石化污泥制肥工程

3、秦皇島泥制肥工程

三、工藝路線及設計

1、工藝路線：好氧堆肥工藝流程

污泥制肥工藝分為好氧發酵和厭氧發酵兩種工藝過程。厭氧發酵由于產生甲烷等代謝物會產生惡臭，同時設備投資高，運行管理復雜，要求嚴格，適合于大型污水廠液態污泥的處理，由于我國一般采用中溫厭氧發酵處理，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，主要采用好氧發酵制取，好氧發酵過程通過好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉化為富含植物營養物的腐殖質，反應的最終代謝物是C02、H20和熱量，大量熱量使物料維持持續高溫，降低物料的含水率，有效的去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達到減量化、穩定化、無害化、資源化目的。經比較，好氧發酵的設備投資及運行能耗均比厭氧發酵降低1／3，是節能高效的堆肥工藝。同時，由于其設備少，運行管理簡單，特別適合于污泥處理。因此，本工程采用污泥好氧發酵工藝，由于中國農村需要速效肥料，生物有機肥在廣大農村尚不好推廣，因而從堆肥倉產出的肥料，可以直接投放市場，也可以進一步深加工，制備有機無機復合肥。本項目采用高溫好氧堆肥技術，高溫好氧堆肥技術是利用生物能，將污泥徹底熟化降解的高效生化反應過程。

機械化好氧堆肥的主要技術特點

(1)充分利用生物能，節約能耗，化害為利，無二次污染。污泥中有機物在氧化作用下與好氧菌充分反應，放出熱量，使堆肥物料自然產生高溫，無論室外溫度如何，均能保持60℃以上的高溫。這種生化反應過程不需施加任何燃料。生物能使小分子有機物分解，大分子有機物降解穩定化，生成有機肥料還能脫水使物料干燥。好氧發酵過程不產生甲烷等厭氧氣體，產生較小的臭味，由于持續高溫，殺死病原體和雜草種子，徹底使污泥無害化。采用特殊添加物使污泥中重金屬在堿性介質作用下穩定化、無害化。

(2)高溫發酵生物過程可以生產出高品質的有機肥料，由于污泥中富含N、P、K等營養物質，在好氧菌作用下穩定熟化，易于植物和作物吸收。

(3)高溫好氧發酵過程所產生的生物有機肥料，易于深加工，有益于微生物的繁殖，可加工成菌肥，也可與營養素混合制成復混肥及各種土壤改良劑。

本技術采用粉煤灰作為添加劑。粉煤灰屬于固體廢棄物，不僅價格低廉而且合理使用可以變廢為寶，經多年的研究發現適當的施加粉煤灰對土壤理化性質有良好的用：

(1)降低粘土中粘粒含量，改良土質；

(2)減少粘土堆積密度；

(3)增加土壤的孔隙度；

(4)提高土壤15cm深度土層內溫度；

(5)提高土壤含水量和田間持水量；

(6)調節土壤的三相比；

(7)減少土壤的膨脹率；

(8)增加土壤中硅、銅、鉬、鋅、錳、硼等營養元素含量；

(9)調整土壤的PH值。

好氧堆肥工藝流程圖如圖1，年產有機復混肥27000噸。

2、工藝設計：

該污泥制肥工廠主要包括堆肥車間一座(A1)，制肥車間一座(A2)，生物除臭濾池一座(A3)，成品倉庫一座(A4)。

（1）發酵車間(A1)占地為2000平米，長50米，寬36米。其中混料部分為占地200平米，長20米，寬10米，高10米，為輕鋼棚結構。

該建筑堆肥車間(A1)面積為長50米X寬36米：1800平米，可為輕鋼結構，梁下高5米。發酵池為地下1．3米，鋼筋混凝土結構。內設臥式快速發酵倉8座，倉體尺寸為長X寬X高：30X5．2X2米，倉底鋪設平面列管式二級曝氣。倉頂為封閉廠房，下面為地下水泥構筑物，并設翻堆機運行軌道及軌道移動裝置。脫水污泥、回填物、粉煤灰一起進入初混機，在初混機中分散成小顆粒，通過布料機進入發酵倉進行好氧發酵。在發酵倉中進行10天左右的好氧發酵，完成污泥的無害化。翻堆機定期將物料翻堆并使其從發酵倉入口向出口移動，完成發酵后的堆肥移至堆肥倉出口經裝載機運出。

（2）制肥車間（A2）占地720平米，長36米，寬20米。

廠房可為輕鋼結構，地面為水泥構筑物，由發酵倉出來的堆肥進入制肥生產線，與化肥通過精混機混合以后，進入造粒機造粒，造好的肥料進入氣流干燥機干燥、干燥好的物料通過裝袋機裝袋，即為成品肥料。采用平模高壓造粒機制粒，肥料強度高，粒度均勻。按復合肥標準要求，造粒后的顆粒肥進入氣流干燥機中進一步脫出水分，達到商品肥要求。

（3）生物除臭濾池（A3）占地為400平米，長20米，寬20米，為鋼筋混凝土濾池。（可根據用戶需要采用）

（4）成品倉庫（A4）占地為1080平米，長36米，寬30米。為簡易棚結構。