某污水廠建成每天產(chǎn)生脫水污泥120噸左右(含水率75％)，城市污水污泥長(zhǎng)期堆放有二次污染；城市污水污泥中又含有50％左右的有機(jī)物，經(jīng)過適當(dāng)工藝處理，將污泥無害化、資源化處理，可變害為保。經(jīng)過多年工作，開發(fā)出城市污水污泥高溫好氧發(fā)酵，使污泥無害化，然后可根據(jù)廠方需要制取生物有機(jī)肥和有機(jī)、無機(jī)復(fù)混肥，開發(fā)出污泥無害化和資源化成套設(shè)備。根據(jù)廠方需求現(xiàn)提供日處理脫水污泥120噸，污泥經(jīng)過無害化處理以后(即發(fā)酵以后)每日生產(chǎn)成品肥119噸，年產(chǎn)成品肥4．1萬噸制肥工廠的設(shè)計(jì)方案。

此方案中只含一種工藝即：利用好氧堆肥工藝處理污泥利用發(fā)酵好的污泥制有機(jī)肥料。

好氧堆肥發(fā)酵該工藝主要為含水率75％的脫水污泥與工業(yè)廢料粉煤灰、回填物及除臭劑作為調(diào)整劑按一定比例進(jìn)入混料機(jī)混合，物料通過布料機(jī)均勻輸送到臥式發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，在發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)使物料充分好氧發(fā)酵，同時(shí)通過翻堆機(jī)攪拌使其均勻發(fā)酵并且推動(dòng)物料向前運(yùn)動(dòng)。經(jīng)十天發(fā)酵后物料的含水率已降至27％，干燥后的物料一部分作為回填物循環(huán)利用，一部分直接作為成品肥輸出，這種肥既可作為土壤劑，由于城市草坪、花卉種植、園林綠化、荒漠植被、荒山綠化等方面，又可以作為大田肥，充分利用該肥料有機(jī)成分高等優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)民根據(jù)自己土壤情況添加不同數(shù)量的N、P、K肥，施用效果經(jīng)過河北省連續(xù)3年大田試驗(yàn)，效果明顯，小麥可增產(chǎn)1596，玉米可增產(chǎn)5%等，再可用其制作精品月巴經(jīng)過一定造型、精美包裝后可在商場(chǎng)銷售，主要用于家庭花卉養(yǎng)殖。為了防止發(fā)酵過程中的臭氣對(duì)環(huán)境的污染，在發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)布置抽臭氣管路，倉(cāng)外安置臭氣處理池。

一、設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求：

年產(chǎn)成品肥為：

利用污泥發(fā)酵處理制備有機(jī)、無機(jī)肥料為4．1萬噸

日處理脫水污泥量：120噸

產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合高溫堆肥的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

GB7959-87

二、技術(shù)基礎(chǔ)

通過十幾年的潛心研究，開發(fā)了城市污泥好氧堆肥技術(shù)和機(jī)械化堆肥關(guān)鍵設(shè)備如污泥專用混料機(jī)、鏈條式翻堆機(jī)、布料機(jī)、除臭池、氣流干燥機(jī)、多螺旋輸送機(jī)、轉(zhuǎn)倉(cāng)機(jī)、污泥制肥專用造粒機(jī)等，設(shè)計(jì)的污泥堆肥成套設(shè)備運(yùn)行可靠、管理方便、自動(dòng)化程度高。并成功運(yùn)用在唐山西郊污水廠污泥制肥示范工程、天津石化制肥工程等取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)還設(shè)計(jì)了國(guó)家計(jì)委“50萬噸／日污水處理廠污泥無害化”示范工程、唐山西郊污水廠二期擴(kuò)建污泥制肥工程。

下面是我們唐山污泥制肥工程、天津石化污泥制肥工程、秦皇島污泥制肥工程、唐山污泥制肥二期工程等。

1、唐山污泥制肥工程

2、天津石化污泥制肥工程

3、秦皇島泥制肥工程

三、工藝路線及設(shè)計(jì)

1、工藝路線：好氧堆肥工藝流程

污泥制肥工藝分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩種工藝過程。厭氧發(fā)酵由于產(chǎn)生甲烷等代謝物會(huì)產(chǎn)生惡臭，同時(shí)設(shè)備投資高，運(yùn)行管理復(fù)雜，要求嚴(yán)格，適合于大型污水廠液態(tài)污泥的處理，由于我國(guó)一般采用中溫厭氧發(fā)酵處理，污泥溫度在30-40℃，雖然達(dá)到減容目的，但仍不能直接還田。對(duì)機(jī)械脫水后污泥，主要采用好氧發(fā)酵制取，好氧發(fā)酵過程通過好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為富含植物營(yíng)養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，反應(yīng)的最終代謝物是C02、H20和熱量，大量熱量使物料維持持續(xù)高溫，降低物料的含水率，有效的去除病原體、寄生蟲卵和雜草種子，使污泥達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化目的。經(jīng)比較，好氧發(fā)酵的設(shè)備投資及運(yùn)行能耗均比厭氧發(fā)酵降低1／3，是節(jié)能高效的堆肥工藝。同時(shí)，由于其設(shè)備少，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，特別適合于污泥處理。因此，本工程采用污泥好氧發(fā)酵工藝，由于中國(guó)農(nóng)村需要速效肥料，生物有機(jī)肥在廣大農(nóng)村尚不好推廣，因而從堆肥倉(cāng)產(chǎn)出的肥料，可以直接投放市場(chǎng)，也可以進(jìn)一步深加工，制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥。本項(xiàng)目采用高溫好氧堆肥技術(shù)，高溫好氧堆肥技術(shù)是利用生物能，將污泥徹底熟化降解的高效生化反應(yīng)過程。

機(jī)械化好氧堆肥的主要技術(shù)特點(diǎn)

(1)充分利用生物能，節(jié)約能耗，化害為利，無二次污染。污泥中有機(jī)物在氧化作用下與好氧菌充分反應(yīng)，放出熱量，使堆肥物料自然產(chǎn)生高溫，無論室外溫度如何，均能保持60℃以上的高溫。這種生化反應(yīng)過程不需施加任何燃料。生物能使小分子有機(jī)物分解，大分子有機(jī)物降解穩(wěn)定化，生成有機(jī)肥料還能脫水使物料干燥。好氧發(fā)酵過程不產(chǎn)生甲烷等厭氧氣體，產(chǎn)生較小的臭味，由于持續(xù)高溫，殺死病原體和雜草種子，徹底使污泥無害化。采用特殊添加物使污泥中重金屬在堿性介質(zhì)作用下穩(wěn)定化、無害化。

(2)高溫發(fā)酵生物過程可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的有機(jī)肥料，由于污泥中富含N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化，易于植物和作物吸收。

(3)高溫好氧發(fā)酵過程所產(chǎn)生的生物有機(jī)肥料，易于深加工，有益于微生物的繁殖，可加工成菌肥，也可與營(yíng)養(yǎng)素混合制成復(fù)混肥及各種土壤改良劑。

本技術(shù)采用粉煤灰作為添加劑。粉煤灰屬于固體廢棄物，不僅價(jià)格低廉而且合理使用可以變廢為寶，經(jīng)多年的研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)氖┘臃勖夯覍?duì)土壤理化性質(zhì)有良好的用：

(1)降低粘土中粘粒含量，改良土質(zhì)；

(2)減少粘土堆積密度；

(3)增加土壤的孔隙度；

(4)提高土壤15cm深度土層內(nèi)溫度；

(5)提高土壤含水量和田間持水量；

(6)調(diào)節(jié)土壤的三相比；

(7)減少土壤的膨脹率；

(8)增加土壤中硅、銅、鉬、鋅、錳、硼等營(yíng)養(yǎng)元素含量；

(9)調(diào)整土壤的PH值。

好氧堆肥工藝流程圖如圖1，年產(chǎn)有機(jī)復(fù)混肥27000噸。

2、工藝設(shè)計(jì)：

該污泥制肥工廠主要包括堆肥車間一座(A1)，制肥車間一座(A2)，生物除臭濾池一座(A3)，成品倉(cāng)庫(kù)一座(A4)。

（1）發(fā)酵車間(A1)占地為2000平米，長(zhǎng)50米，寬36米。其中混料部分為占地200平米，長(zhǎng)20米，寬10米，高10米，為輕鋼棚結(jié)構(gòu)。

該建筑堆肥車間(A1)面積為長(zhǎng)50米X寬36米：1800平米，可為輕鋼結(jié)構(gòu)，梁下高5米。發(fā)酵池為地下1．3米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)臥式快速發(fā)酵倉(cāng)8座，倉(cāng)體尺寸為長(zhǎng)X寬X高：30X5．2X2米，倉(cāng)底鋪設(shè)平面列管式二級(jí)曝氣。倉(cāng)頂為封閉廠房，下面為地下水泥構(gòu)筑物，并設(shè)翻堆機(jī)運(yùn)行軌道及軌道移動(dòng)裝置。脫水污泥、回填物、粉煤灰一起進(jìn)入初混機(jī)，在初混機(jī)中分散成小顆粒，通過布料機(jī)進(jìn)入發(fā)酵倉(cāng)進(jìn)行好氧發(fā)酵。在發(fā)酵倉(cāng)中進(jìn)行10天左右的好氧發(fā)酵，完成污泥的無害化。翻堆機(jī)定期將物料翻堆并使其從發(fā)酵倉(cāng)入口向出口移動(dòng)，完成發(fā)酵后的堆肥移至堆肥倉(cāng)出口經(jīng)裝載機(jī)運(yùn)出。

（2）制肥車間（A2）占地720平米，長(zhǎng)36米，寬20米。

廠房可為輕鋼結(jié)構(gòu)，地面為水泥構(gòu)筑物，由發(fā)酵倉(cāng)出來的堆肥進(jìn)入制肥生產(chǎn)線，與化肥通過精混機(jī)混合以后，進(jìn)入造粒機(jī)造粒，造好的肥料進(jìn)入氣流干燥機(jī)干燥、干燥好的物料通過裝袋機(jī)裝袋，即為成品肥料。采用平模高壓造粒機(jī)制粒，肥料強(qiáng)度高，粒度均勻。按復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)要求，造粒后的顆粒肥進(jìn)入氣流干燥機(jī)中進(jìn)一步脫出水分，達(dá)到商品肥要求。

（3）生物除臭濾池（A3）占地為400平米，長(zhǎng)20米，寬20米，為鋼筋混凝土濾池。（可根據(jù)用戶需要采用）

（4）成品倉(cāng)庫(kù)（A4）占地為1080平米，長(zhǎng)36米，寬30米。為簡(jiǎn)易棚結(jié)構(gòu)。