有机垃圾好氧发酵技术|处理污泥常用方法

污泥好氧发酵堆肥的过程就是利用污泥中的不同微生物，如和等，通过人为的控制，利用各种微生物的代谢作用将污泥中可降解的有机物经过生化反应分解转化为可被植物吸收利用的营养元素，达到稳定污泥的目的；同时使污泥中的挥发性物质含量降低，减少臭气，改变其物理特性，以便于储存、运输和使用。好氧发酵堆肥一般分中温(15
～45℃)、高温(45～65℃)、降温腐熟(35～45℃)三阶段，高温发酵过程中可以增强杀灭虫卵、病原菌、、饱子以及杂草籽的功能。
好氧发酵(传统上称为堆肥)是处理有机固体废物的主要方式，在国内外均得到广泛应用。传统的好氧发酵工程由若干个具有不同功能的车间构成，配备有数十种机械设备，将发酵物料堆积于发酵车间内的地面上或钢筋混凝土槽中，通过鼓风曝气和翻抛作业为堆体供氧，实现物料的发酵处理过程。由于工程占地面积较大，配备机械设备较多，工程需要配备的人员也较多，对操作人员的技术水平要求较高。

随着我国城镇经济水平的提高和生活质量的改变，城镇地区的生活垃圾产量也迅速增加，同时，农业废弃物、禽畜粪便、灰土等大量混入城镇生活垃圾中，造成了城镇垃圾中有机物含量高，但以往大多城镇均将村镇垃圾进行简易填埋、临时堆放焚烧处理，既污染了土壤、水体、大气环境，又造成了可利用资源的很大浪费。即便个别地区对城镇垃圾中的有机物进行了堆肥处理，但仍存在堆肥周期长、产品产率低、产品纯度不高等问题。因此，如何提供一种充分利用城镇垃圾中有机物的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

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。

立式发酵罐原理及技术源自于德国后转卖给日本，国内部分厂家由2013年从日本引进，发酵罐在日本用于畜禽粪便、餐厨垃圾的发酵，个别厂家一比一仿做将其用做污泥发酵，在发酵污泥过程中出现了一系列问题，比如搅拌机构主轴断裂、桨叶断裂、驱动机构棘轮齿断裂、主轴键断裂、出料不均内部塌方、不能正常出料及产量不稳定总是频繁培养菌床起炉导致污泥发酵罐无常运转，各别地方使用大量的辅料来降低驱动机构的阻力和增加污泥的透气性但是发酵的产量比照畜禽粪便和餐厨垃圾减少了70％以上并且还不稳定，原因是发酵罐自身原理、设计参数、力学设计是按照畜禽粪便及餐厨垃圾的物质，畜禽粪便及餐厨垃圾的比重、疏松性、透气率、成份、所需氧量和市政污泥完全不同，所以不能一概而论的使用。因此，有必要研究一种针对性的污泥高温好氧发酵设备，以解决现有技术中存在的污泥发酵处理效率低、故障率高、占地面积大、环境污染严重、成本高等问题。
农业、畜牧业和城市污水处理厂都会产生大量有机废弃物，给环境带来很大负担，经过好氧微生物发酵处理可以变废为宝。传统的好氧发酵方法升温慢，腐熟不彻底，发酵周期长，生产环境差，近年来利用嗜热菌实现有机废弃物高温好氧发酵，可以很大的缩短堆肥周期，然而，堆肥过程发酵温度需从传统的55‑70℃提升到80℃以上，一般采用容器发酵，需要加热和保温，发酵过程能耗较大，生产成本高成为高温好氧发酵工艺推广应用的巨大障碍，因此，开发一种节能低成本的高温好氧发酵工艺将具有很大的应用市场。
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