污泥好氧堆肥工艺中主要影响因素的研究

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1、污泥好氧堆肥工艺中主要影响因素的研究摘要：随着城市污水处理厂的增加，污泥的产量与日俱增。污泥处理已就成为公众关注的焦点。在现有的处理方式中，污泥好氧堆肥能够较好地同时实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化。本文重点讨论了影响污泥好氧堆肥工艺中微生物作用的主要影响因素，即微生物数量、通风条件和辅料的应用。还论及微生物数量增加对堆肥效果的作用和接种微生物菌剂的实际效果，改善通风条件对堆肥的影响和通风控制方式，添加辅料的必要性和辅料的选择。 　　关键词：污泥好氧堆肥微生物通风辅料 　　中图分类号：S141.6文献标识码：A 　　前言 　　随着污水处理厂的增加，污水得到妥善的

2、处理，而集中了大部分污染物的脱水后污泥的处置成了一个亟待解决的难题。经过研究，发现污泥的厌氧消化和好氧发酵是较为可靠安全的处理方式。厌氧消化在去除污泥的污染物的同时，产生的沼气，存在储存安全问题；而好氧发酵工艺，却可以安全的通过微生物的作用将污泥转化为用于绿化甚至是农业生产的高效肥料。因此，在污泥的处置中，好氧堆肥工艺是较为可靠、经济的选择。 　　好氧堆肥工艺主要通过强化各类微生物对污泥中有机物的降解作用实现污泥的减量化及稳定化。因此，通过改善微生物的生存条件和生存环境，就可以达到提高堆肥效率的目的。现阶段，研究影响微生物生存状态的条件主要方向在提高微生物种群数量，改

3、善通风条件，调整辅料情况等方面。 　　1微生物种群数量 　　传统堆肥法一般都是利用堆料中的土著微生物来降解有机污染物，但存在发酵时间长、产生臭味且肥效低等问题。而通过菌剂接种可提高堆肥微生物数量，加速堆肥反应进程。 　　1.1接种菌剂对堆肥的作用 　　早在40年代，美国就通过接种细菌使堆肥时间缩短1~3d。许多学者已致力于研究堆肥不同阶段起关键作用的微生物，并在自然界进行优质高效菌群的筛选和接种技术的探讨。 　　1.1.1提高堆肥的腐熟速度 　　通过电镜扫描结果表明，接种细菌比不接种细菌的处理角蛋白降解更完全，生物被膜形成的更早。进行菌剂接种的堆料能迅速通过常温阶段，

4、节省堆肥过程的起步时间。 　　1.1.2提高堆肥的腐熟质量 　　固氮：氮损失的重要途径是是在升温期的NH3挥发。石春芝等和蒲一涛等在生活垃圾中接种固氮菌，堆肥的含氮量有一定提高，保证了腐熟后肥料的质量。 　　杀毒：据相关研究，在城市污泥堆肥过程中，微生物类群的数量变化与毒性有机物的含量呈正相关关系。通过微生物的生物作用，使最终产品中的毒性降低。 　　灭菌除草：沈根祥等报道了Hsp菌剂能迅速提高牛粪堆肥的发酵温度，有效杀灭粪中所含的杂草种子和虫卵病菌，具有快速堆肥腐熟和无害化的功效。 　　1.1.3对堆肥除臭效果显著 　　接种菌剂可以降低NH3的排放。在常温阶段，随着微

5、生物快速生长和繁殖，加速了有机氮的分解，并以NH4+-N的形式快速积累。而后随着温度、pH值的升高，积累的NH4+-N一部分以有明显臭味的NH3释放到大气中。通过菌剂接种，可以将升温过程缩短，同时由于菌剂的固氮作用，减少NH3的释放，达到除臭效果。 　　1.2接种菌剂的实际效果 　　在张陇利等进行的试验中充分证实了微生物菌剂的接种对污泥堆肥的积极作用。试验中接种菌剂为近10个菌株构成的复合微生物制剂。试验设计用污泥、锯末和回流堆肥三种物料按不同比例混合成6个试验堆体。经过为期21天的数据收集和分析工作证明，接种菌群的堆体升温速率和温度最高值均大于未接种菌群的堆体，且接

6、种菌群的堆体增加率水分散失额有机质降解速度，控制了氮的损失，提高了GI值。 　　2通风条件 　　氧气是影响堆肥进程的关键因素，是判断堆肥阶段的重要参数。氧气的供给影响到堆肥过程中微生物活动、温度控制、臭气产生、堆肥速度和质量等诸多方面。 　　2.1通风条件影响堆肥的速度 　　堆体氧气状况直接影响堆肥微生物的活性，从而影响碳的转化形式。通风是改善氧气状况的重要措施。研究表明，污泥堆肥的最佳通风量为8.48L·h-1·kg-1（干基），此时CH4的排放量仅为初始总碳的0.12‰。通风量过低，堆体易出现厌氧区域，增加CH4产生量；通风量过高会缩短CH4的氧化时间，增加CH4

7、排放量。 　　2.2通风条件影响恶臭气体的排放 　　污泥堆肥过程中主要产生的恶臭气体是H2S，挥发性有机酸（VOAs）和氨气。 　　根据研究，缺少充足的氧气供应是产生H2S的主要原因。保持堆体内部气体中氧气含量超过14%，就可以减少H2S的产生。因此，对堆体进行持续或经常性的通风是避免产生H2S污染的最佳策略。 　　VOAs在很低的浓度下会产生很重的臭味，而氨气在很高的浓度下才能产生臭味。在厌氧状态下，堆体产生大量厌氧菌，并产生VOAs。研究证明，在氧气不充足的情况下不直接产生氨气，只是在堆体pH>7.0的情况下才会产生氨气。但氧气供给不足会在堆体内