堆肥快速腐熟|活性污泥处理系统工艺

随着农村行政体制改革，农村产业结构调整，农村剩余劳动力转移 ；养殖业特别是规模养殖的蓬勃发展，畜禽养殖废弃物排放总量急剧上升达，这些养殖废弃物没有得到适当的处理 , 造成有机氮、磷的流失和严重的环境污染 , 畜牧业生产中产生的大量甲烷、二氧化碳、等气体会导致温室效应 ；农村大量青壮劳动力离开了传统种植业生产和农村生活能源利用的改变，传统的秸秆作生活能源，制作有机肥料的利用和转化方法已不再实施，代之而起的是在田间焚烧秸秆，而且屡禁不止 ；焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、、可吸入颗粒物三项污染指数急剧增长，对人的眼睛、鼻子和咽喉造成，轻则造成咳嗽、胸闷、流泪，重则导致呼吸系统疾病，形成烟雾遮天，直接影响能见度，造成严重交通事故 ；空气悬浮颗粒物增多 , 也是形成酸雨、“黑雨”的主要因素。畜禽养殖业废弃物和农作物秸秆已成为农村新的污染源，并对农村环境已造成严重污染。针对农村上述问题，研发“养殖废弃物和秸秆资源化开发利用集成技术”通过利用微生物、无脊椎动物等，对畜禽粪便和农作物秸秆资源化开发利用，保护农业生产环境，提高资源利用率，提高经济效益 ；以根本解决禽畜粪便和秸秆处理不当造成的污染、增加经济效益为目标 , 利用生态工程的方法 , 使畜禽养殖业废弃物和农作物秸秆转化为养殖业或种植业的原料或能源 , 实现畜禽养殖业废弃物和农作物秸秆的潜在经济价值 , 同时达到农业废弃物零排放，实现无公害生产，确保农产品质量安全，推动有机农业的发展。
随着社会环保意识的逐步加强，城市污泥、印染污泥的无害化处理一直是一个不可逃避的话题。城市污泥、印染污泥均采用絮凝压滤法制备得到含水60～80％的固体废弃物。其中含有大量的氮磷钾、有机质等营养成分，也含有一定量的铬、镉、、铅、汞等有害重金属元素及病原菌、卵等。目前城市污泥、印染污泥的处理方法以焚烧、好氧堆肥等处理处置方法为主。但是，焚烧法存在处理费高、二次污染等问题，因此，好氧堆肥法成为当下主流的污泥处理办法。

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同，通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程，发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。发酵罐是好氧发酵工业生产中关键生化反应设备，在生物发酵生产中，当今普遍采用的罐内具有多级机械搅拌器的传动搅拌装置和罐底设有多种形式通气装置的通用式发酵罐。传统的发酵罐并不能将浆料均匀搅拌，也不能和足量的气体接触，究其原因发现，搅拌叶只能对浆料进行无规律的搅动，浆料不能形成整体的循环移动，因此留下许多无氧死角。这些无氧死角的存在导致了浆料发酵不完全，变质甚至产生有毒物质，危害十分严重，因此，急需提供一套搅拌充分的发酵罐。

随着我国城市化的发展，污水的排放量越来越大，导致城市污泥越来越多，污泥是处理后的产物，是一种由有机残片、、菌体、无机颗粒、胶体等组成的其复杂的非均质体。原有污泥的处理方法有焚烧，掩埋，填海等，这样不仅污染生活环境，在一定程度上也造成了资源的浪费。堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解，微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。堆肥化的产物可以作为肥料或者土壤改良剂，研究表明污泥堆肥对于土壤的改良，农作物的生长都有积地作用。

随着我国社会经济的发展和城市化水平的提高，城市污水排放量不断增长，污水的处理率逐年提高，而污泥是城市污水处理过程中的主要固体废弃物，污泥中的有机物、营养物质及其他污染物质基本上是通过微生物或者是物理、化学作用转移到了污泥中。据估算 2011 年我国污泥产量（80% 含水率）超过 3000 万吨。污泥的成分复杂，是一种由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、无机物组成的聚合物，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机物、重金属、盐类以及病原微生物和卵等。污泥中有机物和氮、磷等营养元素含量较高，如果进入水体环境将会造成大的环境污染，同时也是一种很大的资源浪费 ；污泥中的病原菌、有机污染物以及污泥处理处置过程中的臭味问题也引起了公众越来越多的关注。
随着污泥处理处置问题的日益突出，我国越来越重视污泥问题的控制和解决。2007 年以来先后编制了污水厂泥质的行业标准 9 项行业标准，其中 6 项标准已经进一步修订编制成为国家标准。除了制定泥质标准，《污水处理厂污泥处理处置可行技术导则》（征求意见稿）、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》技术文件也相继发布，对污泥处置的技术选择、技术发展趋势、具体实施方案以及投融资方式等都做了一些引导性的规定，为我国城镇污水处理厂污泥处理处置指明了发展方向。
污泥处置技术包括卫生填埋、焚烧、好氧发酵以及资源化利用等方法，其中污泥好氧堆肥以其投资和运营成本适中，同时又能资源化利用污泥中的有机质及营养元素，是《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》中推荐选用的技术路线。目前国内外常见的污泥好氧发酵系统主要采用混凝土构筑的槽式、仓式或条垛式结构，通过人工或机械翻堆配合自然或强制通风来维持堆体中的有氧状态，保证堆体温度和微生物的正常生长。这是一个开放的系统，开放式的堆肥存在堆肥时间过长、占地面积大等诸多问题，而且开放的系统也使得堆肥过程中产生的臭味、水蒸气、渗滤液等难以控制，严重影响周围环境，损害公众健康、引起公众投诉。另外，现有的污泥好氧发酵系统很难精细、自动的控制堆肥过程中的各项参数。因此，开发出一种新型的污泥好氧发酵系统，提高好氧发酵效率，改变传统污泥好氧发酵时间长、占地面积大、恶臭问题突出等问题，对于解决我国日益突出的污水厂污泥问题有着十分重要的意义。
目前我国的城市污水污泥和工业污水污泥产生量逐年增长，污泥处理的成本较高，效率偏低。焚烧和热干化处理污泥总成本较高，每吨处理成本在330-470元之间，相对来说，好氧发酵和填埋的总成本则较低，每吨处理成本不到150元，因此，目前更多采用的是好氧发酵处理。污泥好氧发酵技术是利用微生物代谢作用来消耗污泥中的有机物，其在升温过程中可有效杀灭病原菌、卵和杂草籽，同时可使水分蒸发，实现污泥的减量化、资源化、无害化，经腐熟后的污泥可以用作土壤调理剂或营养土。而现有好氧发酵技术存在臭气组分外排，现场环境恶劣，影响工作人员健康，造成腐蚀现场设备等问题；此外，还存在密闭性不强，发酵温度低，占地面积大等一系列问题。
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