污泥高溫堆肥處理法簡述
摘要:城市污水處理是我國“九五”“十五”期間需重點解決的環保問題,而大力進行污水處理的同時,又面臨著對其伴生物---污泥處理處置的難題。采用城市污泥無害化、資源化農用技術,利用污泥作為原料,加入工業廢棄物----粉煤灰和N、P、K等添加物,制成顆粒狀有機復合肥,不僅解決了城市污水污泥的處理問題,還可對污泥、粉煤灰等污染物進行綜合利用,推動環保產業的發展,并為農業提供具有改良土壤特性、提高農作物產量的有機復合肥料,促進農業生產。
關鍵詞:污泥,高溫堆肥,處理
一、概述
城市污水處理是我國“九五”“十五”期間需重點解決的環保問題,而大力進行污水處理的同時,又面臨著對其伴生物---污泥處理處置的難題。采用城市污泥無害化、資源化農用技術,利用污泥作為原料,加入工業廢棄物----粉煤灰和N、P、K等添加物,制成顆粒狀有機復合肥,不僅解決了城市污水污泥的處理問題,還可對污泥、粉煤灰等污染物進行綜合利用,推動環保產業的發展,并為農業提供具有改良土壤特性、提高農作物產量的有機復合肥料,促進農業生產。
二、技術的意義和必要性,國內外現狀和技術發展趨勢
水資源是保證人類生存最基本的條件,因而保護水資源、防止污水對環境的污染,是人類造福于千秋萬代的重要責任。為了改善我國水資源污染嚴重的現狀,從“九五”期間污水治理問題得到充分重視,城市污水處理工程項目發展很快。然而對于隨之產生的大量污泥,目前我國大多采用填埋處理,處理不當仍會造成對環境的二次污染。污泥的處理處置和利用已經越來越成為我國急需解決的大問題。
污泥是污水處理過程中產生的沉淀物質,它包括污水中的泥砂、纖維、動植物殘體等固體顆粒及其凝結的絮狀物,各種膠體、有機物及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵、雜草種子等綜合固體物質。由于城市污水處理廠的污泥中主要成份為有機物,因而其本身就是很好的農用有機肥原料,可進行綜合利用,將其變廢為利。本工程采用城市污泥無害化農用技術,將城市污泥與添加物質(其成份主要為菌種、粉煤灰及N、P、K營養素等)混合,制成可用于播種機播撒的有機無機復合顆粒肥,這種復合肥產品屬高效無機有機緩釋肥,對提高農作物產量、保護土壤有明顯效果,是具有較大發展潛力的農業肥料品種。因此利用城市污泥添加粉煤灰制肥,即可為農業提供復合肥產品,滿足我國農業化肥產品結構調整的需要,同時實現了對城市污泥和粉煤灰等環境污染源的綜合利用,使廢物資源化。有著極大、長遠的社會效益和一定的經濟效益。
從世界范圍看,城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。焚燒法的技術與設備復雜,能耗大,投資高,并伴有大氣污染問題;填埋法受到用地的限制;投海會污染海洋,對海洋生態系統和人類食物鏈會造成威脅,國際公約已明令禁止;用堆肥法處理后的城市污泥進行農業利用,具有經濟簡便、可資源化等優點,已經引起廣泛重視,是目前呼聲最高的處理途徑。
高溫堆肥技術是發達國家在20世紀初開發研究成功的,目前在英國、美國、德國、日本等國家都已廣泛采用高溫堆肥技術對城市污泥進行無害化處理,如美國每年約有49%的城市污泥制成肥料施于農田或林地。德國ETH/OAM再生公司研究開發的城市污泥無害化農用技術克服和解決了脫水污泥無害化和綜合利用的問題,降低了城市污泥無害化處理的成本,在德國得到了廣泛的應用。
三、我國農業肥料市場發展現狀
隨著我國化肥工業迅速發展,氮肥和磷肥的產量目前分別排在世界第二位和第三位,農作物施肥結構也發生了很大變化。 七十年代前,農作物施肥中農家肥與化肥的比例是7:3,到七十年代末期,由于化學肥料用量猛增,其比例已改變為3:7。長期施用無機化肥的主要缺點是單獨施用肥份不完全,摻合增施則造成溶度積劇增,肥份容易流失,不利于作物生長和利用。并且使土壤鹽化板結,污染飲用水源,破壞生態環境。為了避免偏施無機肥料導致的必然后患,有些國家已開始限制偏施化肥而施用有機肥料。
有機肥料屬于綠色產品,它的施用有利于農業的可持續發展,在農業生產中有著極為重要的作用。
施用有機肥料的優勢在于:
1、 提供作物生長所需養分:
有機肥經土壤中微生物分解,可不斷釋放各種作物所需養分,同時釋放大量二氧化碳,促進光合作用,提高作物產量。
2、 改良土壤,提高耕地生產能力:
有機肥轉化成腐殖質,促進土壤形成團粒結構,提高土壤保肥、保水、保溫性能,改良土壤。
3、 提高化肥利用率:
有機肥與無機肥配合施用,緩急相濟,互相補充,可顯著提高化肥的肥效。
4、 提高農作物產量,改善農作物品質:
有機肥在分解轉化過程中,改善和優化了作物營養條件,不僅增加作物對養分的吸收,增強新陳代謝,刺激生長發育,還大大提高農產品的品質。
5、 增強微生物活性:
有機肥料不僅有利于增加土壤中微生物的數量,還為土壤中微生物的活動創造良好的環境,增強微生物活性,促進微生物對有機肥料的分解轉化能力。
6、 防止環境污染,減少疾病傳播:
有機廢棄物既是肥源,又是污染源。充分利用有機肥料,是變廢為寶、提高環境質量的有效措施。
我國長期以來農業追求高產,大量施用化肥,已造成土壤砂化、板結,肥力下降。在我國大量施用有機肥料可有效地協調有機無機肥料結構矛盾,增加養分的有效供給,緩解耕地缺磷少鉀的矛盾。
但是,由于有機肥肥效釋放慢,養分含量低,施用數量大,且當年利用率低,在作物生長旺盛、需肥多的時期,往往不能及時滿足作物的需求,所以需要與無機肥料配合施用。制備有機無機復合肥料是解決以上矛盾的最佳有效途徑。
因此,有機無機復合肥料在國內有很大的市場潛力。生產復合肥不僅具有一定的經濟效益,同時有很好的社會效益和生態效益,有利于我國農業的可持續發展。
四、環境影響分析
污泥制肥工程本身是環境保護工程,是解決污泥對環境的破壞,化害為利的工程,但在正常運轉過程中對周圍的環境也有一定的影響。
1、污水
污泥堆肥工藝,通過反應放熱產生高溫,去除污泥中的水分。盡量選用上送風式曝氣裝置,堆肥物料中蒸發的水分隨空氣向上運動并隨抽風設備排出室外,工藝屬固氣反應,不會出現污水排放的污染問題。
2、大氣
污泥是污水處理過程中產生的沉淀物質,成分比較復雜。所以污泥容易散發出異味,特別在污泥初期進行發酵時更易產生臭氣和異味,為了工作安全,可在入料混合的同時加入一定量的除臭劑,減少異味的產生。并且在車間設置軸流通風機,將污泥堆肥廠房的臭氣和異味排到室外。
污泥出料,可能會在造粒機、氣流干燥機等出現少量的粉塵。可采用袋式除塵器對粉塵進行處理,使粉塵濃度達到國家環保排放標準后再行排放。
3、固體廢棄物
脫水后的污泥經工藝制成有機復合肥,不會產生固體廢棄物,除塵器收集的粉塵可作為調整劑,回收利用,杜絕對外界環境的破壞。
4、噪聲
污泥好氧發酵成套設備中主要有初混機、翻堆機、曝氣設備、粉碎機、精混機、造粒機、氣流干燥機、裝袋機等。所有設備在正常運轉時勢必產生一定的噪聲。因此在選擇設備時,應按國家標準要求選用低噪聲的設備。

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