污泥堆肥技术应用推广

污泥堆肥技术可行性分析

一、污泥现状

随着我国城市化进程的加快和国家确定的各水资源保护规划工程的陆续启动，全国城镇污水处理设施的建设速度随之加快，城镇污水处理率逐年提高，污水污泥的产生量相应地不断增加，污泥的处理处置问题日益显现出来。

污泥处理是过程，污泥处置才是目的。污泥处置最为经济有效的方式就是污泥资源利用处置。一般来说，污泥处理是指污泥经单元工艺组合处理，达到“减量化、稳定化、无害化”目的的全过程。污泥稳定化、无害化处理方法主要有干化、焚烧、厌氧消化、石灰稳定和好氧堆肥。

二、污泥适用性

污水处理厂的脱水污泥含水率一般在80%以上，直接堆肥是不可能的，因此，要加入一些辅助材料，比如秸秆粉、木屑等膨松剂调节水分，增加孔隙度。对于不同地域的城镇来说，可以因地制宜选择一些能长期供应和数量充足的材料，比如秸秆粉、稻壳、木屑、菇渣、蔗渣等废弃物，充分利用当地丰富的种植农业和养殖业有机固体废物做辅料资源。目前农村和城镇这些废弃物的利用途径还很有限，利用率还很低，还存在焚烧秸秆、乱排畜禽粪便等现象。利用城镇污水处理厂污泥与作物秸秆或其它废弃物好氧堆肥，既解决了污泥问题，又生产了微生物活性较高的有机肥，用于农业大田生产，果树种植、园林绿化是很好的肥料，对于减轻长期施用化肥造成的农村环境污染，增加土壤肥力，提高农产品品质，增加农业收入，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

因为污泥堆肥产品是一种高效、优质、安全的有机肥料。污泥作为有机肥原料的来源是连续和稳定的，而农业生产的季节性决定了肥料供给的间断性，因此，考虑污泥堆肥的销售要符合肥料生产行业全年生产、季节销售的特点，利用污泥堆肥低成本优势和政策优势，开辟适合于大田作物、果树林木、城市绿化、土壤改良和生态修复等多方面的销售渠道，从而确保污水污泥的及时处置。有机肥产业的核心竞争力是适度的生产经营规模，因为只有适度的生产规模才能满足有机肥原料来源分散、销售半径短的特点，只有实现本土化生产、本土化销售才能真正实现本土原料与市场资源的优化配置。

三、污泥利用可行性

1、符合排放标准要求

国家颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），从2003年7月1日已正式实施，标准对城镇污水处理厂污泥排放提出了较为严格和明确的要求。标准将好氧堆肥列入污泥稳定化处理的方法之一，与厌氧消化和好氧消化相比，好氧堆肥除了有稳定化作用（有机物降解）外，还有无害化作用（杀菌消毒）。这是由于好氧堆肥过程在好氧微生物降解有机物的同时，释放出大量的能量（热量），堆肥物料温度可以上升至60～70℃，杀灭病原微生物和寄生虫卵。因此，好氧堆肥工艺是处理城市污水污泥、生活垃圾以及集约

化饲养场畜禽粪便的最有效方式之一。

2、污泥养分可利用

随着城乡经济不断发展和人民生活水平的提高，各种有机固体废弃物的排放量也日益增多，污泥中含有大量促进农作物生长的有机物质和植物需要的氮、磷、钾等营养成分和多种微量元素，是重要的有机肥资源和良好的土壤改良剂。

利用污泥生产肥料，一方面其产品是有机肥，对改善土壤性能与提高土地肥力，维持农作物长期的优质高产都是有益的，是农林业和园林绿化的需要；另一方面，随着城市化进程的加快，人民生活水平的不断提高，居民对生活环境的卫生要求也日益严格，从节省资源与改善环境角度出发，都有必要把实现有机固体废弃物资源化作为固体废弃物无害化处理、处置的重要措施。

3、成熟工艺、经济有效

目前污泥堆肥工艺及设备已得到广泛应用，是一项较为成熟的处理工艺。正是由于污泥堆肥化技术在实际应用中可以达到“稳定化、无害化和资源化”的多重效果，并且具有经济、实用、不需外加能源、不产生二次污染等优点，污泥还可与作物秸秆、剪枝树叶、畜禽粪便等其它废弃物一同处理，目前已愈来愈成为一种主要的处理方法。

城市污水处理厂污泥好氧堆肥处理技术，具有工艺成熟、投资少、运行费用低、有效杀灭病原微生物和资源化农用肥效高等突出特点，是一种安全、可靠、经济、有效，相对妥善和有利于区域土壤有机质平衡的污泥无害化处理工艺和资源化处置手段，适合科学发展观和我国国情。

4、产品安全可靠、有广阔市场

污泥经过好氧堆肥处理后，病原菌灭活、有机物腐殖质化、重金属稳定化，植物可利用形态养分增加，其C/N比、物理性状、无毒化程度、溶解度、养分平衡等都得到很大改善。堆肥产品的氮、磷、钾总养分大于4%，有机质含量大于30%，重金属含量低于农用标准，是一种高效、优质、安全的有机肥料，完全符合农业部标准《有机肥料》（NY525-2002）。可以用于城市绿化、草坪施肥及大田、果树等农用肥料，由于污泥肥料产品具有明显的性能价格比优势，市场销售情况良好。

在我国污泥堆肥用于花卉苗圃，一是可以改良土壤，增加土壤有机质和养分；二是促进苗木和花卉生长；三是污泥中的一些重金属和有害物质不进入食物链，同时树木园林花卉对重金属和有害物质有一定的净化功能。当前我国正进行大规模生态建设，大面积植树种草，污泥堆肥用于城市园林绿化和防护林建设是最合适的途径；另外污泥堆肥也可作为果树与大田农作物的基肥使用，以增加作物产量。总之，在我国城镇污水处理厂不断发展的今天与未来，污泥的无害化、减量化和资源化势在必行。

四、堆肥技术与工艺选择

堆肥一般分好氧和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧气条件下有机物的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧堆肥是在无氧气条件下有机物的分解，厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸等。厌氧堆肥与好氧堆肥相比较，单位重量的有机质降解产生的能量较少，而且厌氧堆肥通常容易产生臭味。由于这些原因，几乎所有的堆肥工程系统都采用好氧堆肥。

污泥好氧堆肥处理技术路线是：

1、混合调质

污泥混合调质的目的是调整脱水污泥的水分和碳氮比，并加大疏松程度，增加与空气的接触面积，有利于好氧发酵。同时添加外源菌种（VT菌）以促进发酵过程快速进行，并抑制臭气的产生。

2、好氧堆肥

好氧堆肥在发酵槽（池）或发酵仓内进行，靠强制通风来供给氧气。在堆肥过程中，物料中有机物在好氧微生物作用下开始发酵，首先是易分解物质分解，产生CO2和H2O，同时产生热量使温度上升。这时微生物吸取有机物中的碳、氮等营养成分，在合成细胞质自身繁殖的同时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量，发酵能进行高效率的分解。一般来说经过最少7天的平均温度保持在55℃以上的发酵，大部分有机物已被降解，由于有机物的减少及代谢产物的累积，微生物的生长及有机物的分解速度减缓，发酵温度开始降低，此时有机质基本稳定。堆肥过程中氧的供给情况和发酵保温程度对堆肥的温度上升有很大影响，发酵周期约为12～15天。

3、陈化筛分

堆肥发酵后的污泥尚未达到腐熟，需要继续进行陈化（二次发酵）。陈化的目的是将污泥中剩余有机物进一步分解、稳定，陈化后期堆肥的温度逐渐下降，稳定在40℃左右，含水率可降低至35%以下，堆肥腐熟后形成腐殖质。为满足有机肥销售或后续制肥工艺的要求，在陈化之后还可进行一次筛分分级。

4、加工制肥

污泥堆肥要作为产品销售还应根据肥料用途和市场需要进行加工，制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，进而提高综合经济效益。

5、尾气除臭

在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，废气必须进行除臭处理后才能排放。常用的处理方法有生物滤池法、化学洗池法和活性碳纤维吸附法等。一般是用通风机将堆肥过程中产生的臭气收集，用管道输送到除臭器中除臭，这些除臭器处理NH3、H2S的去除率均可达到95%以上。