1.劉 杰 2.蔣維穎

1.重慶機(jī)場集團(tuán)有限公司 2.重慶市硅酸鹽研究所

無臭高效污泥好氧發(fā)酵器在重慶機(jī)場污水處理站的應(yīng)用研究

1.劉 杰 2.蔣維穎

1.重慶機(jī)場集團(tuán)有限公司 2.重慶市硅酸鹽研究所

為解決污水處理站剩余污泥處理處置問題，課題組對污泥處理處置方案做了進(jìn)一步探討，并與重慶賽迪冶煉裝備系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心有限公司(簡稱重慶賽迪)簽訂了《無臭高效污泥好氧發(fā)酵器試驗合作協(xié)議》。在與重慶賽迪進(jìn)行污泥資源化利用試驗中，解決了我司污水處理站污泥處理處置難題，實現(xiàn)了剩余污泥無害化、減量化和資源化。

污泥處理處置；好氧發(fā)酵器；有機(jī)肥；

1、課題背景及研究意義

1、課題背景

目前，世界各國對剩余污泥的處理與處置主要有填埋、焚燒、投海、土地利用等實用性方法，但總體來說各種方法均存在有效性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的問題。由于剩余污泥由微生物組成，含水率高、臭味重、分解速度慢，我國大部分填埋場已經(jīng)嚴(yán)格限制污泥進(jìn)場，因此，污泥處理已經(jīng)出現(xiàn)“無路可去”的困境，其帶來的二次污染問題也引發(fā)了輿論的廣泛關(guān)注，很多地區(qū)通過張貼和上訪的形式對這種行為做出了反抗言辭和措施。

目前，我司南污水處理站剩余污泥處理處置主要有兩種途徑：一是由我司支付費用并運送長生橋垃圾填埋場填埋，因污泥含水率未能達(dá)到污泥填埋要求，接納單位隨時都可能拒絕接納；二是直接做綠化肥料，因其熟化前含水率高，直接做肥料不但效果差，還有燒苗之危害，且臭味重，直接使用會影響機(jī)場窗口形象。

2、研究意義

剩余污泥中富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，具有較好的肥效性，若能將污泥處理處置與資源化有機(jī)結(jié)合，將具有十分重大的意義。污泥好氧發(fā)酵是其資源化技術(shù)的一種，通過污泥發(fā)酵，使之轉(zhuǎn)化為具有實用價值的有機(jī)肥，既解決污泥處理處置難題，又可實現(xiàn)一定經(jīng)濟(jì)效益。

2、試驗方案

1、剩余污泥樣本成分分析

我們對機(jī)場南污水處理站污泥抽取了8個樣本(該樣本均已經(jīng)過帶式壓濾機(jī)壓濾脫水)，并做了化驗分析，每次檢測指標(biāo)15個，取8次檢測數(shù)據(jù)平均值統(tǒng)計如表1所示。

從表1可見，南污水處理站剩余污泥氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)含量均較高，營養(yǎng)成分豐富，重金屬含量均未超標(biāo)。另外，雖經(jīng)帶式壓濾機(jī)脫水處理，其含水率仍為88.5%，未能達(dá)到《生活垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中對污泥填埋的要求(含水率不高于60%)，更未能達(dá)到國家環(huán)境保護(hù)部辦公廳文件環(huán)辦【2010】157號文中對污泥運出廠含水率不高于50%之要求。

2、試驗原理及工藝流程

本試驗主要采用重慶賽迪研發(fā)的無臭高效污泥好氧發(fā)酵器(處理量為1t/d)將剩余污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵。通過向剩余污泥中添加一定比例的秸稈、特種菌劑等輔料，充分?jǐn)嚢杌旌虾髠魉椭翢o臭高效污泥好氧發(fā)酵器，在大速比機(jī)械傳動攪拌-曝氣耦合系統(tǒng)下進(jìn)行推流式好氧發(fā)酵，通過對有氧環(huán)境、含水率、溫度等環(huán)境因素的控制，使微生物快速生長繁殖，從而將污泥分解、熟化，并殺滅污泥中病原微生物，使污泥最終轉(zhuǎn)變成肥料。

3、試驗結(jié)果分析

表1 南污水處理站污泥基本成分分析結(jié)果統(tǒng)計表

1、整體效果

試驗中，我們對設(shè)備運行工況參數(shù)(曝氣量、攪拌速度、溫度)、輔料比例以及添加菌種做了反復(fù)調(diào)整，歷經(jīng)近一年的努力，試驗已基本完成，目前設(shè)備已能穩(wěn)定運行，并能成功地將粘稠、惡臭、難以處理的污泥轉(zhuǎn)變成為疏松、無臭的高效營養(yǎng)土，其肥效性達(dá)到了肥料標(biāo)準(zhǔn)，完全可施用于園林綠化及農(nóng)作物，解決了污泥難以處置的頭疼問題。

2、指標(biāo)檢測

本試驗中，我們將SGS檢測報告各檢測數(shù)據(jù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比分析后可知，經(jīng)試驗處理后的污泥各項指標(biāo)均優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)GBT 23486-2009》、《有機(jī)肥料NY 525-2012》、《生物有機(jī)肥NY 884-2012》等標(biāo)準(zhǔn)要求。具體指標(biāo)對比見表2所示，可見，試驗所產(chǎn)生有機(jī)肥具有較好肥效性。

特別值得注意的是，經(jīng)本試驗處理后的污泥含水率從原來的88.5%降到了25%，遠(yuǎn)低于污泥填埋(含水率低于60%)的標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，每噸污泥最終產(chǎn)出有機(jī)肥約0.4噸，實現(xiàn)了污泥減量化。

3、尾氣處理

在好氧發(fā)酵過程有機(jī)質(zhì)逐步熟化，在此過程中分解出一些尾氣，比如CO2、苯乙烯、氨、HS2等，這些氣體若不經(jīng)收集直接排入大氣，將會造成二次污染。因此，我們試驗過程中將設(shè)備進(jìn)行了全密封，并收集后做了尾氣處理，現(xiàn)場無明顯臭味。同時，從SGS檢測數(shù)據(jù)可知，無臭高效污泥好氧發(fā)酵器尾氣排放滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93》排放標(biāo)準(zhǔn)值要求(見表3所示)，且廠界臭氣濃度值達(dá)到了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93》一級標(biāo)準(zhǔn)排放(見表4所示)。

4、運營運行成本分析

目前，無臭高效污泥好氧發(fā)酵器樣機(jī)實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)運行，每天進(jìn)料1次，出料1次，穩(wěn)定期平均處理量為0.982t/d。根據(jù)實際運行數(shù)據(jù)，我們統(tǒng)計了設(shè)備的運行成本，如表5所示。

從上表可見，本試驗中運行成本為104.7元/t，遠(yuǎn)低于填埋處置成本。而經(jīng)該設(shè)備處理后每噸污泥可產(chǎn)生具有肥效性營養(yǎng)土約0.3—0.5t，外售作為園林綠化肥料可實現(xiàn)400元/噸的經(jīng)濟(jì)效率。

5、結(jié)論

1、從檢測數(shù)據(jù)可知，我司污水處理站剩余污泥重金屬含量不超標(biāo)，且營養(yǎng)成分豐富，是作為好氧發(fā)酵并轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥的優(yōu)質(zhì)原材料；

2、本試驗消除了污泥原來的惡臭，降低了含水率，達(dá)到了《生活垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中對污泥填埋的要求；

表2 處理后污泥性質(zhì)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值比較表

表3 無臭高效污泥好氧發(fā)酵器尾氣排放與排放標(biāo)準(zhǔn)值比較表

表5 無臭高效污泥好氧發(fā)酵器穩(wěn)定運行過程中處理成本表

3、經(jīng)本試驗無臭高效污泥好氧發(fā)酵器處理后的污泥能達(dá)到化肥肥效性要求，從技術(shù)指標(biāo)上說可用做園林綠化或農(nóng)作物化肥；

4、試驗中所產(chǎn)生尾氣得到了有效處理，排放的臭氣濃度達(dá)到了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93》要求，且廠界濃度值達(dá)到了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93》一級標(biāo)準(zhǔn)要求；

5、經(jīng)過本試驗，污泥處理處置真正實現(xiàn)了“無害化、減量化、資源化”的目標(biāo)，較好地解決了污泥處理處置出路問題。

[1]李果.自熱式好氧厭氧一體化反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)污水廠污泥的試驗研究[D].重慶大學(xué)，2014.

[2]彭飛.生活垃圾與污水廠污泥一體化處理技術(shù)與設(shè)備研究[D].重慶大學(xué)，2010.

[3]白天喜.城市污水處理廠的能耗研究與節(jié)能分析[D].長安大學(xué)，2012.