市政污泥除臭减量化制肥工程

中山市市政污泥除臭减量化制肥示范工程 一、项目背景 当前，全省污水处理设施建设进程在不断加快，污水污泥的产生量也在大幅度上升。据日前召开的中山市人大十三届15次常委会议要求，今年6月底所有镇区首期污水处理厂要全部通过验收，至明年底，全市建成污水处理能力85.5万吨/日、污水处理率达到85%以上的目标。届时全市城市污水厂每天产生污泥（含水80%）将达570吨，即近期每年将产生市政污泥(不包括河道清淤)20.81万吨，接近于全市固体废物排放总量的四分之一。由于目前的污水处理厂均未配套污泥处理设施，大量的市政污泥未经无害化处理，甚至不规范地倾倒填埋，可能成为危害城乡环境的二次污染物。因此，市政污泥处理已成为当前环境保护的一项十分重要而又紧迫的任务，解决不好污泥问题，就不可能根本实现城市水环境质量的改善。 污泥的成分很复杂，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分外(可高达80%以上)，还含有难降解的有机物、重金属和盐类，以及病原微生物和寄生虫卵等。大量的未经处理的污泥任意堆放和排放对环境造成了新的污染，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，处理处置和综合利用的成本很高，难度很大。因此，寻求经济有效的减量化、无害化和资源化的污泥处理利用技术，防止污泥对环境造成的二次污染，具有十分重要的意义。 二、污泥处置处理现状 目前，我国污泥处置的方法主要有填埋、焚烧及投海等。这些处置方法均不能对污泥综合利用，存在一定的社会及环境问题，不是污泥处置的最佳出路。而农田利用可以“变废为宝”，正在成为世界各国主要的污泥处置方式，农田利用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制情况，同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关，如英、美、法等许多国家城市污泥的农用率可达70%，有的高达80%以上。 随着城市建设的不断加速，污泥作为有机肥料用于城郊林地、城市园林绿化地等方面越来越多。在城市园林绿化中施用污泥或污泥堆肥，绿化效果也相当显著，与对照相比，树高、树径、花卉的花期、开花量等都明显增大。污泥只要经过除臭、蛋白质的转换等适当的处理，并注意控制其中的污染物含量，配以合理的使用，就不会造成二次污染，一般也不会影响到人，从而降低了应用风险性。 我国是农业大国，低肥力的农林地及待复垦的弃地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地严重破坏区等）面积相当大。污泥富含有机质和有益土壤的微生物可明显改善土壤的结构特性，使土壤孔隙增多，土壤的通气透水性和田间持水量提高，从而促进植物生长和产量的提高。同时我国也是世界上用肥量最大的国家之一，目前，复混肥总的形势是供不应求，具有良好的市场前景。2005年我国复混肥生产能力为800万吨，产量为834万吨，占化肥总产量的25％。据预测到2005年氮磷钾复混肥的需求量将将达到1450万吨实物量，我国复混肥需求量缺口将进一步加大。因此保证在环境安全的前提下，发展污泥的城区园林绿地用肥、农业用肥具有很大的市场。 污泥的臭气和重金属的去除是困扰污泥资源化亟待解决的问题。污泥的资源化利用和环境风险同时受到气候条件、土壤性质、植物种类、污泥性状和用量以及研究对象等多因子的影响。目前，我国缺乏一套较为完善的污泥土地利用技术规范，尤其对污泥及施污泥土壤中有机污染物的研究较少，因此污泥的资源化利用应立足于各地实际，在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下，选择最佳处置与利用，中山环保实业有限公司的污泥微生物除臭减量化制肥技术就是其中一例。它是采用生物除臭、生物淋滤分离重金属、好氧发酵方法，彻底实现了污泥的无害化、稳定化、减量化、资源化的目的。 三、工艺原理 此技术利用微生物手段而非物理或化学手段进行无害化。其原理是利用微生物产生的胞内酶、胞外酶将污泥中的臭气分子分解、利用而消臭，利用其产生的无机酸形成不利于腐败微生物生活的酸性环境；同时利用发酵技术的持续高温和酸性环境，将病原菌、虫卵、幼体杀死，利用生物淋滤法将污泥中的重金属离子用发酵技术从污泥中提取，从而达到除去重金属的目的使其无害化。利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使挥发性有机质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善，实现稳定化，便于贮存、运输和使用。采用微生物发酵产生的热量将污泥中的水分蒸发，同时污泥部分分解转化成气体也减少了部分体积，实现了减量化。采用微生物的消减作用将污泥中的长链分子转变成断链分子，将多糖、纤维素转变成蛋白质，在转变处氨基酸，从而有利于植物的吸收，因此发酵过的肥料不会烧植物根部，同时肥效高、见效快，有较好的应用前景。 该技术区别于一般堆肥技术的关键技术是生物淋滤分离重金属的无害化处理技术，因此利用此技术实现污泥农用将是污泥处置的一个重要途径。 四、工艺流程及其说明 1、污泥堆肥工艺流程 图1 污泥堆肥工艺流程图 2、工艺流程说明： 污泥装车后，喷洒液体除臭菌剂，抑制运输过程中的臭气污染。运输至处理场地后，检验重金属是否超过《农用污泥中污染物控制》（GB 4284-1984），未超标的污泥堆放于原料车间1#储泥池，超标的污泥堆放于原料车间2#储泥池。 合格污泥通过1#Z型刮板输送机输送至连续式混合机，混合灭菌剂后，输送至发酵池，进行一次发酵，在我公司除臭灭菌剂的作用下，污泥PH值很快降低，首先造成不利于腐臭菌生长的环境，其次通过其代谢产物和氧化性胞外酶杀死腐臭菌和病原菌，为二次发酵准备好微生物环境。灭菌后污泥再次输送至连续式混合机，混合调理剂和自制优势发酵菌剂后，发酵池二次发酵。 不合格污泥通过2#Z型刮板输送机输送至淋滤车间，加入公司自行培养的淋滤菌剂，发酵约3-5天。经公司生物淋滤菌的溶出作用，大部分的重金属进入水相，成为可溶性重金属，经特制板框压滤机压缩，脱去污泥水分，除去污泥中重金属。压缩后的污泥进入混合机，与达标污泥、菌剂、调理剂混合发酵。滤液进废液回收池，泵入反应池，加重金属捕捉剂，沉淀后，上清液达标外排，污泥经压滤机压滤后送园区危险废物处理中心。 经二次发酵一段时间，污泥温度升高到50-60℃，经3-5天发酵后，蒸发除去大部分挥发分、不稳定有机质降解产生的二氧化碳和50%的水分，使污泥减量化2-3倍。污泥腐熟后，不稳定有机质全部降解，病原体、虫卵、植物种子几乎全部被消灭，得到稳定的类腐殖质。 腐熟污泥经定量喂料斗和皮带输送机送往滚筒烘干机烘干剩余水分，挥发气体经脉冲除尘器处理后排空，干燥污泥经皮带输送机送往造粒工段，自动计量装袋，包装，送入产品库。 五、处理能力及投资预算 工程拟建规模为处理市政污泥300吨/日，每年按360个工作日计，共10.8万吨，约产有机肥3万吨。项目分两期，第一期日处理市政污泥100吨，约产有机肥1万吨；第二期日处理市政污泥200吨，产有机肥2万吨。经测算，该项目总投资为1400万元，其中固定资产投资1200万元，流动资金200万元。