污泥堆肥及其应用研究

随着城市化进程的不断推进,城市污水厂所处理的污水量不断增大,由此产生了数量庞大的污泥,致使城市污水厂的污泥的合理处理处置成为研究热点.目前污泥的主要处理方法有卫生填埋、污泥堆肥以及焚烧等,其中污泥堆肥为诸多学者所赞同.文章探讨了污泥堆肥的基本原理与过程,介绍了条垛式堆肥系统、强制通风静态垛系统、反应器堆肥系统以及槽式堆肥系统的发展与污泥堆肥在农业以及绿化方面的应用情况,以期为污泥堆肥的发展与应用提供一定的参考.     

不同通风方式对污泥堆肥的影响

采用2种通风方式和5种调理剂进行污泥堆肥,堆温均能顺利达到设定温度(60℃),并能保持一段高温期,堆肥产品的卫生学指标达到了无害化国家标准.同采用正压强制通风相比,采用自然通风与正压强制通风相结合方式,堆温上升迅速,能耗更低.但正压强制通风能加快堆料含水率的降低和有机质的降解.堆料含水率能极大地影响污泥堆肥过程,堆料的含水率不宜超过80%,在污泥堆肥过程中不必对堆料的pH值进行调整.     

时间温度联合控制的强制通风污泥堆肥技术

采用强制通风高温堆肥技术对生活污水处理厂的污泥进行堆肥化处理 ,通风系统采用时间和温度联合自动化控制 .对堆肥过程中不同的堆料配比 ,通风量对堆温的影响 ,堆肥过程中水分、有机质、pH值、种子发芽率的变化趋势及卫生学指标进行了研究 .在堆料配比 ,污泥∶木片∶回流污泥为 1∶1∶1～3∶1∶1,通风量为 3.3m²/(h·t)的条件下 ,堆温可达 60℃ ,并维持 3d以上 ;堆肥的含水率可降低约 40% ;有机质降解率为 25%～40% ;种子发芽率>80% ;大肠菌值>0.111 ,蛔虫卵的杀灭率>100% .     

堆肥通风技术及进展

基于堆肥通风技术在堆肥过程中的重要性,文章系统综述了堆肥的通风方式、通风控制方式、通风速率等方面的国内外研究进展。被动通风方式适于我国农业废弃物的堆肥处理,城市有机垃圾堆肥选择强制通风反应器堆肥系统较为适合。通风控制方式的目的是优化堆肥过程,提高堆肥质量。时间通风控制方式和时间-温度联合通风控制方式得到了最为广泛的应用。通风速率直接关系到堆肥的运行能耗,但由于堆料成分不同和通风设计方法不同,堆肥系统所需的通风量或通风速率差异很大,这造成实践中堆肥系统的能耗差异较大。此外,论述了通风对堆体温度和堆肥中氮磷变化的影响。不同通风方式的堆体温度差异较大,通风会影响堆肥过程的氮、磷转化。     

城市污水厂污泥堆肥中试实验研究

城市污水厂污泥由于产生量大且成分复杂，如何对它进行稳定化、无害化处理已越来越受到人们的关注。本研究基于好氧发酵仓式堆肥系统，研究了城市污泥处理过程中温度、含水率、pH、有机质、水溶性有机碳、总氮和发芽指数等指标参数的变化规律。研究结果表明：当物抖初始含水率控制在65％左右时，在强制通风量112．5m^3／12hr，搅拌频率30min/24hr的工艺条件下，堆肥过程可以实现顺利升温并在55℃以上维持3天，满足杀灭致病茵要求的条件；14天反应用期结束时，物抖含水率、水溶性有机碳和有机质含量显著降低，堆肥产品腐熟，卫生学指标达到了美国EPA污泥产品A类标准；得列的污泥产品成为性质优良的土壤质量调节荆。     

复合微生物菌剂在剩余污泥堆肥中的作用研究

应用复合微生物菌剂对剩余污泥进行堆肥试验,通过测定堆肥过程中微生物总量、温度、C／N,系统地研究了复合微生物菌剂在剩余污泥堆肥系统中的作用。结果表明,利用复合微生物菌剂可以提高剩余污泥堆肥效率、加速堆肥反应过程,对剩余污泥处理及资源化具有重要作用。     

翻堆对好氧堆肥腐殖质电子转移能力的影响

开展了连续通风和翻堆两种典型的通风方式进行污泥好氧堆肥,通过分析堆肥腐殖质中富里酸（FA）和胡敏酸（HA）的光谱特征以及本底/化学还原容量（NRC/CRC）的时态变化,研究其对污泥好氧堆肥过程中富里酸（FA）和胡敏酸（HA）的形成和电子转移能力（ETCs）的影响.结果表明：与翻堆处理相比,连续通风处理促进了堆肥FA和HA中类蛋白质组分的减少和类腐殖质组分的增加,强化了高温期和腐熟期FA的电子转移能力（CRC分别增加了176.55和123.24μmol e-/gC）,但降低了HA和升温期FA的电子转移能力（CRC分别降低了246.47和116.13μmol e-/gC）.相关性分析表明,影响污泥堆肥腐殖质电子转移能力的主要因素为pH值、SUVA₂₅₄、SUVA₂₉₀和类蛋白质组分,翻堆处理促进了类腐殖质组分对腐殖质电子转移能力的影响.     

不同污泥处理与处置工艺的碳排放

针对目前主流的污泥处理处置工艺,总结了各工艺碳排放情景及其影响因素.好氧堆肥、干化、土地利用、焚烧的碳主要以CO2的形式排放;而厌氧消化和填埋的碳排放以CH4为主.好氧堆肥的CO2排放当量较低,填埋的CO2排放当量较高.好氧堆肥、厌氧消化、填埋工艺分别可以通过改善通风状况、前处理和不同类型污泥联合处理、覆盖有机材料等方...     

污泥堆肥中二恶英类物质的探讨

污泥堆肥是污泥资源化的一种较好的方式，但其中如含有二恶英将对人体和环境产生危害。污泥的堆肥处理过程对二恶英减少没有作用。因此，应对污水来源进行筛选，选用二恶英类物质低于土壤风险含量1000Pg-TEQ／g的污水污泥进行堆肥处理和利用。     

生活污泥与秸秆混合发酵微生物菌株的筛选及拮抗关系研究

采用静态通风发酵法从污泥与秸秆发酵堆肥中分离到9个微生物菌株。根据形态和生理生化试验的结果,9个菌株均为芽孢杆菌。采用平板对峙培养法测定了9种菌之间的拮抗关系。结果表明,菌株之间基本无拮抗。本研究为以后采用人工接种的方法进行堆肥发酵、实现污泥的无害化处理打下一定的基础。     

连续流强制通风槽式污泥堆肥工艺的温室气体和氨气排放特征

我国污泥堆肥过程中温室气体(CH4、N2O)和氨气(NH3)排放的基础数据十分缺乏.本研究以连续流强制通风槽式污泥堆肥工艺为对象,通过现场试验和观测,考察不同操作参数下堆肥过程中温室气体和氨气的排放特征.结果表明,减小辅料投加比例不利于有机质的转化(试验组和对照组的有机质降幅分别为1.38%、8.85%),较低的C/N比虽小幅增加了氨气的排放量(高于对照组8.68%),却有助于减少总氮损失(试验组16.1%、对照组21.8%),并可减少污泥堆肥过程的温室气体排放(以eCO2/DC计,试验组为1.70 g·kg-1、对照组为2.85 g·kg-1).采用"初期降低,末期升高"的通风方式,尽管增加了污泥堆肥过程中温室气体排放的CO2当量(高于对照组55.1%),却减少了氨气累积排放量(试验组66.86 g·m-2,对照组72.04g·m-2),进而降低了总氮损失(为对照组的51.34%).     

城市污水厂污泥堆肥中试实验研究

城市污水厂污泥由于产生量大且成分复杂,如何对它进行稳定化、无害化处理已越来越受到人们的关注.本研究基于好氧发酵仓式堆肥系统,研究了城市污泥处理过程中温度、含水率、pH、有机质、水溶性有机碳、总氮和发芽指数等指标参数的变化规律.研究结果表明:当物料初始含水率控制在65%左右时,在强制通风量112.5m3/12hr,搅拌频率30min/24hr的工艺条件下,堆肥过程可以实现顺利升温并在55℃以上维持3天,满足杀灭致病菌要求的条件;14天反应周期结束时,物料含水率、水溶性有机碳和有机质含量显著降低,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了美国EPA污泥产品A类标准;得到的污泥产品成为性质优良的土壤质量调节剂.     

堆肥技术及进展

堆肥技术是有机固体废弃物处理和资源化利用的一种有效手段，堆肥系统可分为条垛式，强制通风静态垛式和反应器式三大类，影响堆肥系统运行的主要操作因素；水分、Ｃ／Ｎ比、调理剂，氧含量，温度和ＰＨ值。     

污泥高温好氧堆肥的实验研究

城市污水污泥(简称污泥)含有丰富的N、P、K元素及有机质,同时还含有难降解有机物、重金属、病原菌等有害有毒物质,若不加以妥善处理便会造成严重的环境污染,并通过食物链危机人类健康,同时又是资源的极大浪费.本实验针对西北地区污泥特性,采用两阶段高温好氧堆肥工艺,用玉米芯、粉煤灰和麦草做添加剂,将实验堆肥物料的有机质含量调整到50%左右,含水率调整到60%左右,一次发酵采用温度-通风量联合自动控制,二次发酵采用自然通风、翻堆的方式,探讨了不同粒径的玉米芯粒经对污泥堆肥过程中的温度、含水率、有机质、硝态氮等参数的变化影响,以及对堆肥效果的影响.结果表明,添加玉米芯、粉煤灰等添加剂,可使污泥减量化、无害化,并且能够制得肥分较高的堆肥产品.     

堆肥系统的通风控制方式

对堆肥系统的不同通风控制方式比较结果表明,强制通风静态垛系统宜采用通风速率变化的时间－温度反馈正压通风控制方式（控制堆体中心最高温度为６０℃）,密闭式堆肥系统宜采用Ｏ₂含量反馈的通风控制方式（保持堆料间Ｏ₂ 体积分数为１５％ ～２０％）． 在中国,堆肥系统采用时间控制和时间－温度反馈控制的通风方式比较经济和适宜．     

污泥堆肥臭气的产生特征及防控措施

城市污泥堆肥过程中易产生和排放恶臭气体,造成二次污染。系统总结了污泥堆肥过程中主要恶臭物质:氨气(NH3)、硫化氢(H2S)和挥发性有机物(VOCs)的产生机理及其影响因素,并对常用除臭技术工艺进行了技术和经济比较分析。通过对污泥堆肥厂恶臭气体的产生和释放特征的分析,针对除臭工艺自身技术特点,建议采用组合式除臭技术解决污泥堆肥厂的恶臭污染问题。     

污泥堆肥技术及工艺优化研究进展

我国污泥产量逐年增长,污泥处置问题面临严峻挑战。污泥堆肥技术因其符合绿色发展理念,是极具发展潜力的污泥处置技术。高效化、高值化、智能化是目前污泥堆肥技术的发展方向。从堆肥调理剂的优化发展、污泥堆肥的曝气策略、除臭工艺及堆肥设备的工艺优化等方面,归纳总结了目前污泥堆肥技术工艺的发展现状及面临的主要问题。提出从废物利用、可回收设备研发利用、生物生命活动利用的角度开发堆肥调理剂;结合传感器反馈、软件数值模拟等技术,改良堆肥工艺设备;引进新型曝气及除臭工艺,研发高效堆肥设备。以期为可为我国污泥堆肥工艺的发展及相关研究工作提供参考。     

城市污水污泥堆肥控制因素和腐熟度评价

堆肥化处理是城市污水污泥减量化、无害化和资源化的一种较为理想的处理方法,通过有效控制通风量、初始含水率、温度、C/N比、pH值和辅料的选择等影响因素,可以最终解决污泥的处置和利用问题,因此合理调整控制因素是污泥堆肥化处理的关键。国内外的腐熟度评价指标和方法很多,但目前仍未形成一种公认的腐熟度指标,国内以李承强等的堆肥腐熟度指标应用最为普遍,它把堆肥腐熟度指标划分为物理学指标、化学指标和生物学指标,腐熟度评价方法的正确选择和评价指标的合理确定将为污泥堆肥产品的农田利用提供强有力的技术支持。     

制药污泥好氧堆肥肥效评价

通过实验确定了制药污泥好氧强制通风堆肥工艺流程及参数,对污泥肥在草坪、沙化土地上的应用效果进行了分析。结果表明：腐熟的污泥肥能提高土壤肥力,促进草木生长,应用于城市绿化,避免了污泥中的重金属及有害物质进入食物链;污泥肥施用于沙化土壤可有效提高风沙土壤中营养物质含量,改良沙化土壤贫瘠的理化性状,可以防风固沙、治理沙化土地。     

城市污泥堆肥用作草坪基质研究进展

针对城市污泥堆肥特点,阐述了国内外城市污泥堆肥用作草坪基质的研究现状。总结了污泥堆肥用于草坪生产存在的问题,并认为研究重点应放在污泥堆肥混合基质的组成、水肥管理技术、草种的筛选、规范堆肥生产和草坪质量综合评价标准及可能存在的环境问题等方面。另外,需要加大高新技术的投入促进产业化,以便为污泥堆肥用作草坪基质提供确实的理论指导和技术支持。