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污泥堆肥用于园林绿化

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污泥堆肥用于园林绿化

    2015年04月22日   标签:污泥 堆肥 用于 园林 园林绿化 绿化    作者:宁夏鹏昊炭业有限公司   点击:

目前我国城市园林绿化蓬勃发展,城郊花卉苗圃日益增多。污泥有机肥用于花丼苗圃,一可以改良土壤,增加土壤有机质和养分,二可以促进花卉生长,三可以避免污泥中的重金属和有害物质进人生物链,而且树木花丼对重金属和有害物质也有一定的净化作用。有关试验证明,在酸性和微酸性土壤中,如果将污泥中某主要重金属元素作为限制因子,并根据其在土壤中的环境容量、背景值、在污泥中的含量等计算得出其最大使用量,则在其最大使用量限度内,无论一次投加还是多次投加,土壤或作物籽实中的各种重金属元素含量都低于环境允许标准,地下水中氮、磷浓度也都符合国家地下水级标准。
污泥的土地利用将是污泥资源化的主要发展趋势,通过对污泥进行无害化、稳定化处理后用做土壤改良剂或肥料,更适用于林地的土壤修复和生态工程建设。污泥土地利用较常见的处理方法是污泥堆肥。
污泥堆肥处理是指在人为控制条件下,利用微生物的生物化学作用,将脱水污泥中的有机物分解、腐熟并转变成稳定腐殖土的微生物过程。堆肥处理强调人为控制,不同于有机物的自然腐烂或腐败。“堆肥”有时也指污泥经过堆肥处理后得到的产品,是污泥经生物降解和转化的产物,是腐殖质含量很高的疏松物质。
利用这一工艺可制取稳定性较高的有机肥料,同时使脱水污泥体积减少1/2以上。通常是在污泥中加人一定比例的膨松剂和调理剂(如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等),利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行分解并转化为类腐殖质。研究表明,经过堆肥的污泥质地疏松,容重减小,可被植物利用的营养成分增加,病原菌和寄生虫卵儿乎全被杀灭。
1.污泥堆肥的基本形式
(1)厌氧堆肥
厌氧堆肥是在缺氧的条件下,厌氧微生物代谢有机物的过程,其主要经历产酸和产气阶段。反应初期,厌氧微生物将有机物分解为有机酸、醇等中间产物及co2、nh3、h2s、h2o等,有机酸的积累使PH值下降。这一阶段是酸性发酵过程,微生物主要是产酸菌。反应后期由于氨的增加,使pH值上升,中间产物逐渐分解为甲烷和C02、H20。这一阶段是产气过程,其主要微生物是甲烷菌。
厌氧堆肥虽然具有运转费用低的优点,但由于它分解有机物缓慢、堆肥周期长、占地面积大,而且在堆肥过程中会产生恶臭,因此此法不适于在厂区内处理大量脱水污泥。
(2)好氧堆肥
好氧堆肥是利用好氧微生物在通气条件下,代谢污泥中可降解有机物得到腐殖质的过程。其特点是堆体中总维持足够的氧浓度,好氧微生物代谢有机物的同时产生的热量使堆体温度升高、杀死污泥中大量存在的病原微生物,并且使水分蒸发、污泥含水率下降、体积缩小,达到了污泥减容化、稳定化、无害化的目的。最后得到含有大量腐殖质能改善土壤结构的堆肥产品。
好氧堆肥降解有机物速度快、堆肥周期短、不产生恶臭,是一种经济有效的污泥处理方法。一般所说的堆肥都是指高温好氧堆肥。
2.高温好氧污泥堆肥
好氧堆肥过程完成速度快,堆体温度高,一般为50~60t,极端温度可超过80T,故又称高温堆肥。高温堆肥过程可分为三个阶段:
①发热升温阶段(一次发酵的前期,1~3d):堆肥初期,好氧的中温细菌和真菌利用污泥中最容易分解的可溶解性物质(如淀粉等糖类)迅速增殖,释放出热量,使堆体温度不断提高。
②高温消毒阶段(一次发酵的主要阶段,3-8d):随着堆体热量的积累,温度逐渐上升到50T以上,即进人了高温阶段。这时候,好热性的微生物如纤维素分解氧化菌逐渐代替了中温微生物的活动,堆体中残留的有机物继续被分解氧化,一些复杂的有机物如纤维素等也开始得到分解,病原菌、寄生虫卵与病毒被杀灭。
③降温和腐熟保肥阶段(一次发酵的后期和二次发酵过程, [#]0~30d):经过高温阶段,污泥中大部分易于生物降解的有机物得到分解,剩下的是木质素等较难分解的有机物和新形成的腐殖质。此时微生物活动量减弱,产热量也随之减少,温度逐渐下降,中温微生物又逐渐成为优势菌种,残余物质进一步分解,腐殖质继续不断地积累,堆肥进人腐熟阶段。
3.高温好氧堆肥的工艺控制
高温好氧堆肥的工艺控制主要有以下几个方面:
①有机物含量:堆体堆料组成成分中有机物的含量应≥20%o
②含水率:堆体堆料的含水率应维持在40%~60%之间。含水率过高,会产生厌氧而延长有机物分解的时间,含水率过低,有机物又不容易分解,含水率低于15%时,微生物的活动将几乎停止。
③温度:堆体最高温度要维持在50~65℃之间,其中保持 [#]5℃;以上的时间要超过3d,这样才能杀灭污泥中的病原菌、寄生虫卵等。
④碳氮比(C/N):20:1~ [#]0:1。C/N越大,堆肥所需时间越长。
⑤pH值:pH值控制在7~ [#].5之间。
⑥通风量:3.0~3.6m3/(m3堆料*h)。
根据经验和实际情况,以上某些指标要结合污泥的具体性质而定,甚至有可能有较大偏差。
4.污泥堆肥的运行维护
为了使污泥堆肥过程满足上述工艺条件,必须要对进堆肥仓的污泥进行适当调整,使堆料能进行堆肥化处理。尤其是含水率、pH值、粒度等三项指标,经过调理、浓缩及脱水处理后,污泥的这三个指标与堆肥的要求值差别极大。
①含水率:污泥脱水后的泥饼含水率一般髙达65%-85%,有时接近90%,因此通气性很差,在堆肥处理前必须调整其含水率。调整的方法有干燥、掺加辅料、成品回流等。掺加辅料法可以将含水率降到60%以下,通常使用的辅料有木屑刨花、糠壳、稻草和其他庄稼秸杆等。成品回流法适用于处理含水率在 [#]5%左右的压滤泥饼,不适用于高含水率(超过80%)的泥饼。对含水60%?65%的压滤泥饼,加人差不多同等体积的成品,可将含水率降到50%左右,同时也能调整pH值。
②PH值:污泥在稳定处理或脱水处理时,有时添加了石灰助剂,其脱水泥饼的pH值很高,有时可达11~ [#]3,根本不适于堆肥时微生物的生长活动。对这样的污泥进行堆肥处理时,除了可用成品回流法调整pH值外,还可以向堆肥仓里吹人C02废气的方法将堆料的PH值降下来。
③粒度:脱水泥饼一般呈板状、片状或团块状,片状泥饼含水率高,贮存时由于压密也会形成团块状。为了改善板状或团块状泥饼的发酵性能,必要时可进行粉碎以调整其粒度。在实际生产中,掺加辅料或与成品回流混合的过程中,可以将团块状泥饼松散开来,从而达到调整粒度的目的。
④接种:污水处理场产生的污泥中含有大量的微生物,因此在满足堆肥基本条件的情况下,脱水污泥堆肥根本用不着接种。但在使用特殊机械装置进行快速发酵时,为了加快反应,必须接种,保证堆料中微生物的含量足够。接种有时使用特殊的菌种或专门的活性微生物。
5.污泥动态堆肥
污泥高温好氧堆肥的方式有静态堆肥和动态堆肥两种,静态堆肥采用传统的条形静态通风垛,动态堆肥则采用现代工业化的发酵仓工艺,并拥有一系列配套设备。动态堆肥装置工艺流程如图4- [#]6所示。
污泥动态堆肥装置分堆肥和制肥两个环节,使用的设备除了上面流程图中提到的机械外,还有穿叉于各个环节之间的螺旋输送机和皮带输送机等各种配套设备。根据堆肥过程的进行,需要的设备有螺旋输送器、带式输送机、粗混机、带式输送布料机、气动侧犁式卸料器、翻堆机、装载机、精混机、造粒机、气流1f燥机、装袋机等,另外还需要在各个机械设备之间设置各种转接料斗。其中翻堆机是污泥堆肥发酵仓中的核心设备,其他设备的作用是向堆肥仓进料或将堆肥仓出料进行加工。
螺旋输送器或带式输送机的使用场合有六个:①将脱水污泥输送到粗混机,②将用于造粒的堆肥仓出料从料斗输送到精混机,③将向用于造粒的堆肥仓出料中添加的氮、磷等增效成分从料斗输送到精混机,④将经过精混的物料从料斗输送到造粒机,
⑤将经过造粒的物料输送到气流干燥机,⑥将向堆肥发酵仓回流的堆肥仓出料从料斗输送到粗混机。
粗混机将脱水污泥和回流堆肥仓出料混合后,经过带式输送布料机和气动侧犁式卸料器进人堆肥仓。在发酵过程中,翻堆机定时对堆料进行翻动,使堆料上下混合均匀,同时将堆料向堆肥仓出口推移。装载机将堆肥仓出料送到回流料斗和造粒料斗,进人回流料斗的物料经输送机进人粗混机,进人造粒料斗的物料则依次经过精混机、造粒机、气流干燥机、装袋机等设备处理',最终制成成品复合肥料。

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