活性污泥制肥技术

渺 环 境 科 技 12卷 2期 弓 活 性 污 泥 制 肥 技 术 (中国环境科学研究院) 众所周知，作为污泥的处置技术，不少 大型污水处理厂往往采用焚烧技术，这需要 消耗大量的能源，而且也会产生二次污染， 一 些较小型污水处理厂，通过千化场千化污 汜后，以堆肥形式作为农业肥料，但这种肥 料由于没有经过稳定化处理，往往施肥后易 产生臭味，还存在运输储存等问题。～些发 达国家把活性污泥制成颗粒肥料，开辟了一 条污泥资源化的新途径。目前，国内正在着手 这一方面的开发技术研究。本文拟综述国内 外近几年来有关 活性污泥制肥的技术研究及 生产概况，重 点介绍活性污泥制肥的原理 ， 工艺流程及产品的三个效益状况。 一 、 活性污泥组份与制肥生 产 污水处理厂产生的剩余活性污汜含有丰 富的营养成分，当然由于污水来源不同可能 有少量的有毒成分。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1综合 日本和燕化的 活性污泥的组分。根据 日本的卫生标准，这 些污泥翩成的颗粒肥料可以作为蔬菜 、高杆 作物 ，果树 ，花草 ，苗术使用。对比我国农 阁标准和环境卫生标准，显然是适用的。此 外，污泥脱水采用石灰作为絮凝剂，这种污 泥制成的颗粒肥料，特别适合于酸性土壤。 作为成肥条件是t (1)混台后的活性污泥 须经60C以上高温处理’ (2)生 成物无异 味， (3)C／N在20％以下’ (4)水分在 40％以下 (5)肥料中作物可吸收的氮大 于1．0％，磷大于0．5 ，钾大 于 0．4％，其 前四条可经过发酵 (制肥工艺)得到，第五 条污泥中成舒已能满足。 裹1 活性污泥组成成分比较囊 污水厂 益 田 秦 庄 海老江 燕 化 活 性 污诡 类型 单 位 OD{壹 间歇式 混凝棱 泥 栏 含 水率 蛞 |B．4 92、2 92．2 80 TN 蛞 |．86 7．19 3 94 3．4 TP 皿量7kg 15 6 24．3 柏 7 8020 K 0 7B 4．O9 1．87 Fe 4 ． 36 3 9O | ． 56 5 0 A I 220 159 |23 105 HE 0 | 0 3 0 3 1．12 Cd 2．0 1．9 1．3 1 01 Cr 85．O 2|| 33．5 so．O zn 660 “ 3 |17 655．8 从目前的动态看，活性污泥制成颗粒肥 料的方法有取代污泥焚烧法的趋势。日本这 方面的发展尤其迅速。制肥车间的规模视污 一 53 一 |争 维普资讯 http://www.cqvip.com 水处理广污汜产量而定。如滋贺县本盯区农 村集中污水处理厂，污泥产量仅 0．6T／日， 东京都南多摩污水处理厂，污德处理量lOT／ 日·规模较大的秋田市污水处理厂污泥处理 量为35T1日，等等。其颗粒肥 料 产 品均作 为产品销售。 二、活性污泥制成颗粒肥料 技术 (一)活性污泥村肥原理 活性污泥制肥是利用微生物将活性污泥 中的有机质好氧发酵分解，使之成为稳定的 无异味的膏机肥料。这种发酵过程将会产生 相当量的热能，这部分热能一方面提高 自身 反应温度加速反应进行，另一方面起干燥有 机肥料作用 使之含水率下降， 以便达到颗 粒肥料成品的水分要求 现对制肥工艺中主 要技术原理分迹如下。 1．污泥脱水与絮凝剂 二沉池排出的剩余活性污诧含水率往往 高达98 。无论采用何种污泥处置方法均需 脱水，脱水方法有真空 脱 水 机、加压脱水 机，滞式压虑机等机械方法 污泥脱水前须 加一定量的絮凝荆进行调质，脱水效率依不 同的机械而异。它影响其后的污混发酵干燥 过程。机械脱水一般能达到含水效率7o一 8o 絮凝剂的类型直接影响到颗粒肥料的质 量，使用范围等。目前常用石灰或高分子有 机物作为絮凝剂。石灰作为絮凝剂其运行费 用较低，颗粒肥料产品仅适合酸性土壤，但 如果长期使用将会使 土壤板结。 人工合成高分子有机物作为絮凝荆，如 聚丙烯酰胺，尽管其本身无毒，但其单体有 毒，土壤微生物难以降解，用作制肥的污泥 脱水是不太适 合的，在 日本已 尽 量 减少使 用，天然高分子有机物如甲壳 素 作 为絮凝 剂，在 日本已被采用，它是在自然界广泛存 一 54 一 在的唯一盐基性多糖类物质，广泛用于制作 食品 、医药等添加剂，经田问实验和生产使 用表明是较适宜的絮凝剂 不仅能促进土壤 微生物的加速分解，而丑能抑制土壤病原菌 的繁殖。 2、膨橙剂 _ 发酵过程是需氧反应过程，为使发酵充 分全面 在污泥中舔加一定量的膨橙物质， 如术屑、米糠或生活圾圾中有机碎屑，坷 使 之具有良好的透气性 也可调节污泥入发酵 槽前的含水率，以使更好的满足发酵要求， 此外为满足不同农作物生长的要衷 还可霖 加微量元素肥料，以补充污沱 中 成 分不全 面 。 3、发酵干燥器反应条件 (1)污泥含水率 污泥含水率高低直接影响发酵进{亍，高 含水率将使发酵温度变化趋于平稳， (反应 完成时间加长)如图 l所示，其粒度变化如 图2所示，直接影响劭有机物分解的速度， 如图 3所示为BOD变化过程 。 (2)PH值 PH值的调整主要针对石灰 作 为絮凝剂 的污泥原料，一般商分子 絮 凝 剂可不作考 虑。 (3)发酵周期 图 4为原料中BOD的含 量 与 发酵周期 的关系，周期长短主要取决于污泥有机质待 安定的数量。 (4)发酵温度 一 般说来，一次发酵温度都 在 50。C 上，最高可达70——，80。C，主要 是 耐高温 细菌在作嗣。二次发酵 温 度30——50。C耐 中温细菌在作用，直 最后排出，如图 5。 4、臭气处理 好氧发酵也会产生一些有异味的气体， 为防止对环境的二捷污染，可采用活性炭吸 附等方法处理 维普资讯 http://www.cqvip.com 二 m一 9 4⋯g II 10 1 2 1 4 16。 I‘II i0 _ 租 嚣 -： 营 置过日簟 ■ 2曹●啤匈麓IE壹亿 釜道 日量 瞄3 胄木事与aoo壹化 (二)活性污泥制肥工艺藏程 1．工艺流程框图 制肥工艺流程包括三个部分，污泥予处 理系统t包括膨松剂存储设备，污泥脱水设 备和污泥混合设备，发酵干燥系统，包括发 酵干燥器，强制通风设备，排气处理设备， 筛分装袋系统，筛分出粗大颗粒返回混合设 备，筛下物装袋，其流程框图，如图6。 ' 羞 ■ 誊 羞 ■ ●曩^■并∞ 和发酵所簧天数 经越B量 圈 5 发酵温度壹化 2，发酵干燥槽 处理流程中关键设备是发酵干爆槽，它 的结构直接影响着发酵效率，能耗等 表 2 为三种典型的装置比较，其中第三种是美国 最新的专利技术，无论是基建投资，运行费 用，还是运行管理的可操作性及自动化程度 均为最优。 圈 6： 性污 幢肥 稚 罔 一 55 一 p 埘一t蝇 维普资讯 http://www.cqvip.com 裹2 发 酵 蔷 比 较 裹 (三)活性污泥莉肥的意义 三、活性污泥制肥的效益 l，降低污泥中有机质的含碳 量，使c IN比控制在有利于作物 营 养 吸 收 的范围 内。 2、稳定了活性污泥 防止有害气体污 染环境。 3、经高温发酵，能杀死有害杂草种子 和细菌 (如大肠肝菌)。 4、经过制肥提高感观性能 5．可补充作物丰富的营养元素，改善 土壤的理化特性。 根据国外文献报导活性污泥制肥具有较 好的经济效益 如 日本本町污水处理厂的活 性污泥年产l 63立方米，如委 托 他人处理年 投入运行费163万 日元，若制 成 有机肥料， 年投入运行费 i．37万日元，颗粒肥料产品价 值4O．75万 日元，这样实际纯收入 202．38万 日元。可见收入是高的，环境效益也是十分 显著的，有效地防止 了二次污染，满足国家 环境卫生标准和农业环保标准。具体比较见 下表 。 裹5 污 泥 翻 腮 效 益 比 较 处 理 方 法 脱水污诧焚烧 脱水污泥填埋 脱水污 泥制肥 电耗 (度，立方米) 34．8 8．7 油耗 (升，立方米】 1．66 占 地 少 大 步 环境觌 益 中 差 好 废 弃 物 填埋 农用 无 产 品 无 无 出售 一 56 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 颗粒肥科的使用对农作物增产幅度是显著的见袭4。 裹4 日本污泥处理厂产品农用詹的肥效 收获韫 I 克／平方米 } 千克，公顷 l 克，株 { 增产比 1t，a l830 1220 95 j 295 0．5t／a l430 953 74．5 231 1 0．3t／a 1010 673 52．6 183 无 施 区 6Z0 413 32．3 100 参考文献 l、桥本公佑 农业集落排水事业污泥 处理与循环” 产业与环境 1990．5 2、石川龙一 下水污泥集 中 发 酵特 性”荏原时报 123 1983— 1 3，仓田次郎 叶片” 形发酵槽在下 水污泥混合施设 荏原时报 123 1 983— 1 4，高桥正俊 纳入东京都南多摩处理 场 的下水污泥集中处理设备” 荏原对报 第82号 (上接第48页) 参考文献 [1] 《工业水处理》 1990、No、6 P21 [2] 《净水技术》 1 990 No2 P4~43 [3] 《工业用水及其质量管理》 丰田环吉著 吴自迈译 [4] 《水处理技术》l 989 No．I P33 -- 34 [5] 《石油化工》 1989，N0．2 P108 — 111 [6] 《给排水新工艺》陈培康、 裘本昌主编 学术书刊出版社 [7] 《现代化工》1991 No、7I P23 -- 35 [8] 《化工装置》 (日)1990 No，7 Pl 23— 129 [9] 《环境保护科学》 1 988、No，4 P 9一 I3 [103 《大氮肥》 I 990、No，3 P18 — 188 [I13 《天津轻工》 1 990，No 3 P29— 3l [12] 《工业水处理》1991No．I P3 — 7 [1 3] 《工业用水》 (日) 1988No，4 P26— 33 E143 《工业水处理》1990 No．1 P3一 P7 [is3 《工业用水》 (日)1 987 No4 P34——．41 — 57 — 维普资讯 http://www.cqvip.com