好氧堆肥法污泥处置工艺优化研究——以平潭综合实验区污泥处置项目为例

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随着我国城市化进程的加快,城市剩余污泥的处置已经成为了一个影响城市发展与卫生环境的大难题。污泥好氧堆肥法作为一种可有效处理剩余污泥“变废为宝”的处置方法,兼具运行成本低、环境影响少的特点,应用前景广泛。但目前好氧堆肥法存在处理效果较差、排放有害气体等问题。为此本课题基于多尺度调控理论,分别从调节剂的投加比例、膨胀剂的选用与投加、堆肥过程中的保氮措施及微生物菌剂的比选对污泥好氧发酵堆肥工艺进行调整优化,研究结果如下:(1)调节剂的投加比例优化。在污泥好氧堆肥法中,调节剂的最佳投加量为40%,更大比例的调节剂投加对堆肥效果的优化并没有更好的效果。在此投加量的条件下堆体升温时间较未投加相比提早3d-4d,堆体高温期持续时间达7d,满足高温期持续时间条件;p H值达到微生物活动适宜值;含水率与对照组相比变化不大;堆肥成品种子发芽指数与对照组相比有显著提升但未达到标准;(2)膨胀剂的选用及投加。在污泥好氧堆肥法中,膨胀剂的最佳投加量为10%。在此投加条件下堆体升温速度更快,堆体高温期持续时间达7d;p H值达到微生物活动适宜值;堆肥成品种子发芽指数达到70%以上,基本无毒性;(3)堆肥过程中保氮措施优化。在污泥好氧堆肥法中,投加适量的堆肥成品返料对堆肥过程中的氮素保存起到良好效果且对堆肥整体肥效也有很大的提升,堆肥成品返料的最佳投加量为25%,过大的投加量既影响处理效率,保氮效果也提升不明显。在此投加条件下的升温时间仅7d,高温期持续时间达11d;p H值达到微生物活动适宜值;污泥堆肥成品种子发芽指数达90%;全氮损失率为12.01%;堆肥过程中NH3的排放量减少,中后段NH3排放量为2.5μgmin-1m-2;(4)微生物菌剂选用优化。在污泥好氧堆肥法中,固体菌剂与液体菌剂的选用各有利弊。固体菌剂具有易保存且储存稳定的特点,适合大规模的长期污泥堆肥工程使用;液体菌剂虽保存条件较为苛刻,但其处理效果更加良好。液体菌剂投加组的升温时间仅为4d,较固体菌剂组又有一定提升,高温期持续时间变化不大,p H值达到微生物活动适宜值,堆肥成品种子发芽指数达100%以上,对种子生长有很好的促进作用;(5)将优化的好氧堆肥法工艺运用于污泥处置中心实际运行,处理成品达到I级腐熟标准,且各指标均达到园林绿化用泥质标准。
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