污泥与垃圾混合堆肥处理技术

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1、污泥与垃圾混合堆肥处理技术常建一　　　　　　　　　　　　　刘长荣（中国市政工程西北设计研究院）（中国市政工程西北设计研究院海南分院）　　摘　要：污泥与垃圾混合堆肥处理技术是解决污染物对城市环境污染问题的一种方法，具有经济、简便、可资源化的优点，比较适合于我国的实际情况。本文对污泥与垃圾混合堆肥工艺技术的前处理，好氧高温发酵，厌氧中温发酵，后处理等方面进了详细介绍，并提供了部分设计参数，供从事环保工程方面的技术人员参考。　　关键词：污泥、垃圾、混合堆肥、好氧、厌氧、发酵。　　城市污水处理厂产生的污泥（尤其是中小型污水厂产生的，未经稳定化的污泥），

2、含水率高、易腐烂、有恶臭，并存在寄生虫卵与病菌，如不妥善处置，就会造成环境的二次污染。城市垃圾如不妥善处置，也会对环境造成污染。目前，对此类污染物的处理方法有焚烧、热解、填埋、堆肥……等方法。焚烧就是有机污染物在高温、供氧充足的条件下，氧化生成二氧化碳和水，而无机不可燃烧物形成稳定的固态残渣。该种方法所需技术和设备复杂，耗能大、费用高。热解是有机物在不完全燃烧条件下的热力分解，得到可燃气体、液态焦油和固态炭。我国对热解处理的研究尚未达到中试或工业性试验水平。填埋就是将废弃物在选定的适当场所，堆填一定厚度后，加上履盖材料，让其经过相当长时间的物理

3、、化学和生物作用，达到稳定。填埋法在有些地区往往受到用地限制。堆肥处理就是利用废弃物中的有机物与一定比例的原无机物混合，控制一定条件，让其在自然界广为分布的细菌、放线菌、真菌等微生物作用下，其可降解的成分转化成稳定的腐殖物，成为可施于农田的土壤改良剂——堆肥。污泥与垃圾的混合堆肥工艺也是堆肥处理的一种方法，它充分利用污泥含水率高（70～80%），含有丰富的氮、磷、钾等农作物不可缺少的营养物质，而城市垃圾含水率低（30～40%），有机物较多的特点，按一定的比例进行混合，通过好氧高温发酵和厌氧中温发酵,杀死致病菌与寄生虫卵，并保留着植物生长土壤所需

4、要的氮、磷、钾等营养物质的含量，形成良好的腐殖土—堆肥。污泥与垃圾的混合堆肥技术具有经济、简便、可资源化的优点。其工艺流程框图如下：1　污泥与垃圾混合堆肥工艺　　污泥与垃圾堆肥法是通过机械设备对污泥与垃圾混合物料进行好氧高温发酵，再自然堆放厌氧中温发酵的一种方法，主要包括：污泥与垃圾前处理、好氧高温发酵、厌氧中温发酵、后处理等四部分。1.1　污泥与垃圾前处理　　城市垃圾由有机和无机废弃物组成，有机类废弃物主要由食品垃圾、园林垃圾、各种纸制品、塑料、橡胶和皮革制品、纺织品……等组成。无机类废弃物主要由玻璃和陶瓷制品、尘土、碎砖、乱石……等组成。根

5、据统计和实测资料，城市垃圾中有机物和无机物之比一般为55%:45%左右。有机物可分为易被生物降解的物品（食品垃圾、庭院垃圾、动物垃圾、及被这些物品污染的物品）和不易被生物降解的物品（纸制品、塑料、纺织品等），用于混合堆肥的垃圾最好以被生物降解的有机垃圾为主，不易被生物降解有机物及无机物（玻璃、陶瓷、碎砖、乱石等）在垃圾前处理过程中去除，进行卫生填埋。经过前处理的垃圾，其颗粒直径不大于15mm，含水率30～35%左右，孔隙率45%左右，才可用作污泥的分散剂，掺入污泥中进行混合堆肥。　　城市污水处理厂产生的污泥，其特点是：有机物含量约50～60%左

6、右，C／N比一般在（10～20）：1的范围内，经脱水后其含水率为70～80%，是生产肥料的极好原料。但是，污泥含水率高，粘性大，无结构强度，不掺入分散剂改变其性能，氧气难以进入，不易进行好氧发酵。因此、用污泥生产堆肥，必须使用适当的分散剂（如使用经前处理过的垃圾），增加其结构强度，提高其空隙率。　　污泥与垃圾的前处理，实际上是以垃圾用作污泥的分散剂，混合均匀，进入后续工艺。污泥与垃圾混合重量比为3:7，混合后最佳含水率为45～55%。在实际应用中，可通过检测混合物料的含水率，调整污泥与垃圾的混合重量比。1.2　好氧高温发酵　　好氧高温发酵系统采

7、用达诺（Dano）式滚筒发酵工艺。　　经处理后的混合物料进入达诺式滚筒。在运行过程中，滚筒不断转动，使筒内混合物料进行一系列的物理和生物作用，即一边混合摩擦，一边发酵。在发酵的初期，中温微生物（嗜温菌，最适宜生长温度25℃～45℃）比较活跃，担负了有机物的分解代谢。这些嗜温微生物在转化有机物的过程中产生生物热，加之混合摩擦产生的机械热，使滚筒内温度迅速升高，运行10小时左右，可达到60℃～70℃，这时、嗜温微生物受到抑制甚至死亡，由高温微生物（嗜热菌、放线条菌等）取而代之，此时、除了易腐有机物分解外，一些较难分解的有机物也逐渐被分解，腐殖质开始

8、形成，混合物料初步稳定化。经过高温后，混合物料需氧量逐渐减少，温度也继续下降，、嗜温微生物开始活跃起来，继续分解有机物并使混合堆肥腐熟。试验证明，混合