利用污泥高温快速发酵生产高效生物有机肥

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1、项目名称：利用污泥高温快速发酵生产高效生物有机肥承担单位：烟台大学环境学院项目类别：攻关项目负责人：烟台大学环境学院，宋建国项目简介：一、可于近期实施的项目内容及所需条件1.项目内容污泥堆肥是利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵分解的过程，使污泥中的有机物转化为类腐殖质。其过程是相当复杂的过程，根据以往的研究，污泥好氧堆肥过程的主要控制因素有：堆料的含水率，通风系统，温度，pH®,C/N,调理剂。堆肥污泥混合原料要求：含水率50%〜60%,pH值5〜9,C/N为25〜35:1,有机物含量20%〜80%,粒度12〜60mm。通风

2、是好氧堆肥成功的重要控制因素之一。通风的目的一是不断提供发酵过程中好氧微生物所必要的氧气，同时将堆积层中由于微生物呼吸作用释放的二氧化碳吹出更换新鲜空气，二是去处过多水分，三是调节温度和稀释臭气，保证堆肥化反应以最高速度进行。因此，在堆肥堆制过程中如何根据污泥的特性和当地条件对堆肥所需的各种物料包括调理剂（如锯沫、秸秆、树叶、粪便等）和膨胀剂（如木屑、短节秸秆、花生壳、粉煤灰等）以及重金属钝化剂（如粉煤灰、过磷酸钙，含钙镁钢渣粉等）进行配比以及筛选适当的特异数种微生物菌种进行高温动态发酵将是该项目的关键所在。1）确定优化适

3、宜的调理剂、堆料配比以及适当比例的回流腐熟污泥等工艺控制参数。2）在高温动态发酵式堆肥阶段，依照无害化堆肥温度－时间标准，运用自控通风控制技术，确定使物料在堆肥过程中的工艺气量即恰好满足依照无害化温度－时间标准的最大气量。3）污泥堆肥过程中特异数种微生物的种类提纯及其优化组合：可用作堆肥的菌种很多，本项目选用固氮菌、解钾细菌、解磷细菌以及回流堆肥中的高温快速发酵的微生物菌群。4）污泥堆肥后生产新型高效生物有机肥的复合配方技术：按不同作物营养4特性加工成有机复合肥，这种肥料不同于化肥，复合肥好处在于营养全面，长效营养和短效营

4、养搭配合理，有机质丰富，具有增加土壤有机质、增加团粒结构等功效，而且配方灵活，可以根据当地废弃物的种类和土壤性能，生产出适宜不同土壤和作物的有机复合肥。2.所需条件：企业或政府的资金支持二、项目在省内、国内、国际相关情况、实施该项目的必要性，实施后社会经济效益；1.项目的必要性烟台是一个快速持续发展的沿海开放城市，每天排出的工业和生活污水达百万吨，一个潜在的问题也会随之产生，即污水污泥的处理和处置问题。仅烟台市套子湾污水处理厂目前无害化处理后产生的活性干污泥（含水量在70%左右）即达到80〜120吨/大。一方面由于污泥含有

5、大量的水分（75%〜99%）,大量的病原菌和寄生虫（卵），有害的有机污染物，重金属等有害成分，且有恶臭，易腐烂。如果不及时处置，极易造成二次污染；另一方面，污泥中含有能促进植物生长的氮，磷，钾及钙，硫，铁，镁，硼等植物生长所必需的矿质元素（见表1）,所以污泥又是很好的肥料和土壤改良剂；能否将污泥科学有效地利用，既能利用其有益组分，又能抑制其有害组分特别是其中的重金属组分，是我国乃至全世界环境界都在研究的重大课题之一。表1烟台市套子湾污水处理厂污泥理化性状全氮全磷速效钾（%）有机质AsCdCrPb(mg/kg)HgpH2.0

6、90.620.00236.018143210.096.5目前，国内外污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、海洋倾倒、和堆肥化利用等。前三种处置方法由于环境和经济压力日益增大及二次污染问题而逐渐减少或被禁止。而堆肥化利用则是考虑到污泥中富含有机质和多种植物所需的养分，可以弥补长期使用无机化肥给土壤带来的缺陷。污泥经堆肥处理后，病原菌、寄生虫卵、杂草种子几乎全部被杀死，挥发性成分减少且臭味降低，重金属有效态的含量也会降低，速效养分含量有所增加，成为一种较干净而性质比较稳定的有机腐殖质，其可明显改善土壤的结构特性，使土壤孔隙增多，土壤

7、的通气透水性和田间持水量提高，从而促进植物生长和产量的提高。因此，对于我国这样一个拥4有相当大的中低产土壤面积的农业大国，将经过稳定化、无害化处理后的污泥制成新型高效生物有机肥并在农业、林业、园林上使用，是我国污泥资源化利用具有重要现实意义的一种途径。本项目利用污水处理厂产生的活性干污泥为主原料，利用具有耐高温、分解速度快的提纯优化发酵菌种及菌群组合，结合污泥调理剂和蓬松剂进行快速高温动态堆肥发酵，在发酵过程中同时考虑污泥的特点、土壤类型、肥料状况及作物生长的特性等因素，最后采用先进的复合配方技术研制开发制成新型高效生物有

8、机肥。这样既可以解决污泥的二次污染问题，又可以解决农业急需的有机肥料来源问题，对于生态环境的改善，企业的经济效益和社会效益，都具有非常重大的意义。1.项目的市场需求分析和社会经济效益我国目前耕地面积为20.68亿亩，化肥施用水平为每年每亩平均14.7公斤。2000年全年化肥消耗总量为3900万吨（按纯养