济南市污水处理二厂剩余污泥好氧堆肥实践总结 4页

第28卷第8期中国给水排水Vo1．28No．82012年4月CHINAWAIIER&WASTEWATERApr．2012琴各口爨工程实例《≤济南市污水处理二厂剩余污泥好氧堆肥实践总结陶俊杰，孙子惠，魏垒垒，李涛(1．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430012；2．光大水务<济南>有限公司，山东济南250032；3．山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南250101)摘要：光大水务济南市污水处理二厂将剩余污泥与稻壳、泥炭、粉煤灰等调理剂在优化配比为39：ll：26：24的条件下进行好氧堆肥。经30～35d堆肥，病原茵得到有效杀灭，有机质腐殖化稳定，各类污染物含量均低于农用污泥中污染物控制标准，符合农用要求。该工程可产有机肥为1．2×10t／a，产品供不应求。实践表明，剩余污泥好氧堆肥具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。关键词：剩余污泥；好氧堆肥；农用中图分类号：X703．1文献标识码：C文章编号：1000—4602(2012)08—0064—04AerobicCompostingofExcessSludgefromSecondWWTPinJinanTAOJun-jie，一，SUNZi—hui．WEILei—lei，LITao(1．CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430012，China；2．EverbrightWaterLimited，Jinan250032，China；3．SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：Anaerobiccompostingwasperformedusingexcesssludgeandconditionerslikericehusk．turfandflyashintheSecondWinJinanCity．Theirratioswere39：11：26：24．Afterthecompostingfor30to35d，pathogenicbacteriawerekilledeffectively，organicmatterwashumifiedstab—ly，andtheconcentrationsofvariouscontaminantswerealllowerthancontaminantcontrolstandardsforagriculturalsludge．Asorganicfertilizerforagriculturaluse．theproductioncapacitywas1．2×10t／a．Theengineeringpracticeshowthataerobiccompostingofexcesssludgehasgoodenvironmental，socialandeconomicbenefits．Keywords：excesssludge；aerobiccomposting；agriculturaluse城市污水污泥的处置途径包括土地利用、卫生酵作用，对易降解的有机质进行充分氧化分解，使有填埋、焚烧处理和水体消纳等方法¨J。污泥含有机物转化为腐殖质。腐熟的脱水污泥作为有机肥，丰富的有机质和营养元素，可以用作土壤的改良。不仅可以增加土壤中有机营养元素的含量，提高农但由于未经腐熟处理的脱水污泥施入土壤后，污泥田作物的产量和品质，改善土壤的物理性状，而且可中的有机物质通过氧化分解作用大量消耗土壤中的以解决污泥处置问题，因此污泥堆肥对土壤的生态氧气，并产生有机酸等有害物质，进而抑制作物的生修复具有重要意义。长。污泥通过好氧堆肥，可以利用微生物好氧发济南市污水处理二厂污水处理规模为20×10·64·\n陶俊杰，等：济南市污水处理二厂剩余污泥好氧堆肥实践总结第28卷第8期m／d，可产生城市污泥量为68m／d(含水率为流通均匀。75％)，干污泥量为17t。辖区内主要收集处理生活堆肥发酵30—35d，至臭味全部去除，水分去除污水，剩余污泥中重金属含量较低，适于污泥堆肥后率为20％～30％，pH值为5．5～8．0，呈均匀的褐色农用。或灰褐色，形状为松散的粒状，有机物分解并转化为污泥组成如表1所示。稳定的腐殖质。表1济南市污水处理二厂污泥的主要组分含量1．3基础物料的混合搅拌rab．1MmncomIlemsinsludgemWW1P经过堆肥发酵的物料先经自然干化、60—80℃mg·kg一烘干后，与配方计量所需的无机肥料、氮、磷、钾肥或顿目I锌J铜J铅J镍}铬J六价铬I镉}汞j烷基汞砷l硼I微量元素等进行配料(考虑农作物对N、P、K的不同恰量60J55}36J5l}60J<0．005}<113．77l未检出I2．2l34I需求)，然后进行粉碎，再进入密闭的混合机混合。颐目E价砷机劂总氮{总磷}总钾随效氮效磷睦效钾I配料采用WPC5．0型配料称2台，配料精度：动态为恰0．094214．4l22ooo1680023o0}11oo{100}310I0．1％、静态为0．05％；粉碎采用9HJ1000B型烘干1污泥处理工艺粉碎机2台，粉碎后的所有物料粒度<80目，产量工艺流程如图1所示。为3．0fh；混合采用SLHY0．25型混合机2台，产量为0．1fmin。混合的均匀程度直接影响到养分的均匀度，而混合机的填充度是影响均匀混合的主要因素，物料装填过多，物料运动不充分，混合程度差；装得过少，能耗较大，成本增高。正常情况下物料的填充度以6O％～70％为宜。1．4造粒混合均匀的物料经过物料分配器均匀地进人造图1济南市污水处理二厂好氧堆肥工艺流程ng．1nowchanofaerobiceomposfingprocess粒机进行造粒。造粒在整个复合肥制造过程中具有1．1预处理(物料混合)重要的作用，若颗粒强度不够、易碎，肥料投放到田济南市污水处理二厂的污泥含水率偏高，为间后肥效不能持久；若颗粒强度太大，易造成肥分短70％一80％。污泥与稻壳、泥炭、粉煤灰等外源调理期内释放不出来。剂以优化的配比(39：11：26：24)混合后，含水率选用DKIJ32型造粒机2台，成粒率≥95％，粒降为40％一60％，为适宜的含水率范围，有机质含径为4—8mm，产量为1．5～3t／／h。量为30％～50％，C／N调节为(25：1)～(30：1)。1．5干燥物料混合采用2台SLHY2．5型混料机，产量为0．2造粒后的半制成品还含有10％一15％的水分。—0．4fmin。为便于贮存、运输和使用，使用2台热风炉以50—1．2好氧堆肥发酵80℃进行干燥处理，成品含水率≤5％。干燥时温物料混合后，进入发酵堆肥装置(物料密度为度的选择很重要，温度过高，复合肥中的部分养分可1．0fm)，采用鼓风机强制通风静态好氧发酵。能会丧失；温度太低，烘干效果较差。发酵装置由8个5mX15m×2m的发酵堆构1．6包装成，发酵堆呈两列平行布置，并在发酵堆下布置通风烘干后的合格产品，经2台ZPC—l1A型自动管道。堆肥发酵的强制通风系统由离心风机和通风定量包装机进行包装，精度为0．2％，产量为100管道组成。选用9—19—5A型离心风机6台，P=包／h。自动定量包装机具有自动称重、自动计算、自4．2kPa，通风量为100～150L／(min·t干污泥)。动落料、袋口缝合的功能，可减轻人工劳动强度，提聚乙烯通风管道管径为032～80mm，采用穿孔方高生产效率。式铺设在堆肥池下面，气体通过堆层的路径大致相2生产运行情况等，通风管路的各个通风口分布均匀，气体在堆体中详细生产运行情况见表2。·65·\n第28卷第8期中国给水排水表2好氧堆肥生产运行情况见费(17．03万元)。可年产1．2×10t有机肥。且Tab．2Operationparametersofaerobiccompestingprocess供不应求，年总成本为319．02万元，单位成本为时间／d0142135256．09t(见表3)。流动资金按正常生产3个月温度／℃27665341的经营成本计取，年定额流动资金为76．8万元。胡敏酸含量／％7．948．048．368．64表3年产1．2×10t有机肥的年生产成本估算富里酸含量／％3．243．122．962．78Tab．3Costestimationofproducing12kilotonorganic腐殖化指数2．452．572．883．11fertilizerperyear发芽指数／％023．543．151．4稍有臭味，项目数量单价总价／(万有臭味，有有个别蚊无臭味元·a)外观特征大量蚊蝇，蝇，温度明稍有氨粒状，年折旧额l3．2颜色不均显升高，褐匀，较密实构开始，结疏味，褐色色大修理基金10松电费87．6×10kW．h0．62元／(kW·h)54．3工资福利费12人15000(人·a)18．0堆肥温度在第l4天达到65℃以上，并持续3维护费8．0d，可以有效地杀死病原菌。自来水费72000in3．8j云／m27．36在堆肥过程中，富里酸含量随堆肥过程的进行粉煤灰2610t3Ot7．83呈下降趋势；胡敏酸含量和腐殖化指数随堆肥过程稻壳1186t100t11．86泥炭3104t360tl11．74的进行均呈增加趋势。包装材料24000个2．0个4．8在第35天时，发芽指数已达到50％，此时堆肥管理费已腐熟并达到了可接受程度。及其他53．42堆肥开始时有令人讨厌的臭味，并吸引大量的总成本320．51蚊蝇，堆肥产品颜色不均匀且较密实，随堆肥时间的经营成本307．31延续，臭味逐渐消失，堆肥温度明显升高，堆肥产品注：材料中污泥5100t来源于污水处理二，一，不计费用；单位成本为256．09if_it。逐渐疏松。第18天后，堆肥温度开始逐渐降低，第21天后发现有氨昧逸出，第35天后发现堆肥产品3．2经济评价呈现疏松的团粒结构，无味呈褐色且颜色均匀。本项目一年内建成并投产，第二年开始满负荷堆肥35d后，锌、铜、铝、镍、铬、镉、汞、砷和硼生产，不考虑资金的时间价值。产品出厂价格按含量分别为：230、170、40、23、66、1．98、0．33、0．14400~r_／t、利润为143．91；Tr．／t计。由于申请了科技和20mg／kg，均远低于《农用污泥中污染物控制标项目，本产品为免税产品，但可按销售收入的3％计准》(GB4284-84)的最高容许值，符合农用要求。算销售税金。产品由山东省农业科学院中心试验室和济南市产品项目生产期内年收支情况计算见表4。表4年收支情况质量监督检验所定期检验，质量合格。所产有机肥Tab．4Annualincomeandexpense万元主要施用于花卉、果木，施用效果表明该有机肥具有项目收入支出显著增产效果，且未见不良反应。销售收入480济南市污水处理二厂每日产污泥量为68m，总成本320．5l近郊稻壳、粉煤灰和泥炭资源较为丰富，将污泥、稻销售税金14．4壳、粉煤灰和泥炭以优化比例进行好氧堆肥发酵，每销售利润145．1天可产生总养分为4％左右的有机肥约40t／d，年产年内利润总额145．1有机肥(以干基计)为1．2×10t。该项目主要技术、经济指标如下：①年产有机肥3投资估算及经济评价为1．2×10t；②日处理污水处理二厂污泥68m。3．1投资估算(含水率为70％～80％)；③日供稻壳、粉煤灰、泥炭固定资产总投资为187．33万元，包括：设备购分别为40、8．7、l0．3t；④生产定员为12人；⑤厂房置费(110．3万元)、厂房建设费(6O万元)及不可预占地面积约为0．67hm；⑥装机容量为120kW；⑦·66·\n陶俊杰，等：济南市污水处理二厂剩余污泥好氧堆肥实践总结第28卷第8期年盈利为145．1万元(按每吨盈利为143．91元计)；泥。实际运行情况良好，堆肥温度达到65℃以上并⑧静态投资回收年限=固定投资／(纯利+折旧)=持续3d，有效杀死病原菌；发芽指数达到50％以187．33／(145．1+13．2)=1．2年。上；有机质腐殖化稳定；各类污染物含量均低于《农4效益分析用污泥中污染物控制标准》(GB4284__84)中的最4．1环境效益高容许值，符合农用要求。该工程年产有机肥为1．2利用城市污水处理厂污泥和固体废物(粉煤×10t，产品供不应求。固定资产总投资为187．33灰、稻壳等)堆肥后生产有机肥，大大减少蚊蝇等有万元，盈利为145．1万a，静态投资回收年限为害物的产生，切断了病原菌传播到人类的途径，避免1．2年。剩余污泥好氧堆肥具有良好的环境效益、了污水处理厂污泥二次污染，同时也避免了粉煤灰、社会效益和经济效益，值得推广应用。稻壳所造成的污染。将这些废弃物回用到自然中，既保护了城市环境，又解决了农业上偏施无机肥造参考文献：成土壤养分比例失调、土壤退化等问题，有利于农村[1]张培玉，刘晗．城市污水处理厂污泥的综合利用与资源化[J]．环境科学与技术，2009，32(12)：109—112．生态环境良性循环和可持续发展。[2]魏源送，李承强，樊耀波，等．采用不同调理剂的污泥4．2社会效益堆肥稳定度研究[J]．中国给水排水，2002，18(2)：5将污泥、稻壳、粉煤灰和泥炭综合利用生产有机—9．肥，既为农业部门提供了优质、价廉、高级的肥料，使[3]马达，高定，刘洪涛，等．城市污泥堆肥用作花卉栽培作物增收，又变废为宝，开发了环保型产品，促进了基质的效果评价[J]．中国给水排水，2009，25(15)：循环经济的发展。115—116．4．3经济效益[4]蔡红，陈同斌，高定，等．城市污泥堆肥对蔬菜幼苗的年产1．2×10t有机肥，按售价为400t(目盐害及其淋洗脱盐效果[J]．中国给水排水，2009，25前市场售价为500～600t)、成本为256．09元／t(15)：112—114．计，则每吨盈利为143．91元，每年获利145．1万元。[5JButlerTA，SikoraLJ，SteinhilberPM，eta1．CompostageandsamplestorageefectsOilmaturityindicatorsofbiosol—按设备费为110．3万元、厂房费为6O万元、流动资金为76．8万元、其他及不可预见费按17．03万元idscompost[J]．JEnvironQual，2001，30(6)：2141—2148．计，共需投资约264．13万元，则一年多可回收成本，[6]CarciaC，HernandezT，CostaF．Studyonwaterextractof可节约污泥处置、外运、填埋等费用，为城市污水处sewagesludgecomposts[J]．SoilSciPlantNutr，1991，37理厂污泥资源化利用找到了可行之路。(3)：399—408．5结语光大水务济南二厂采用好氧堆肥工艺，以稻壳、E—mail：nuotianwang41@126．corn粉煤灰、泥炭等为调理剂，处理城市污水厂剩余污收稿日期：2011—10—10：酬·67·