无臭高效污泥好氧发酵器在重庆机场污水处理站的应用研究

1.刘 杰 2.蒋维颖

1.重庆机场集团有限公司 2.重庆市硅酸盐研究所

无臭高效污泥好氧发酵器在重庆机场污水处理站的应用研究

1.刘 杰 2.蒋维颖

1.重庆机场集团有限公司 2.重庆市硅酸盐研究所

为解决污水处理站剩余污泥处理处置问题，课题组对污泥处理处置方案做了进一步探讨，并与重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司(简称重庆赛迪)签订了《无臭高效污泥好氧发酵器试验合作协议》。在与重庆赛迪进行污泥资源化利用试验中，解决了我司污水处理站污泥处理处置难题，实现了剩余污泥无害化、减量化和资源化。

污泥处理处置；好氧发酵器；有机肥；

1、课题背景及研究意义

1、课题背景

目前，世界各国对剩余污泥的处理与处置主要有填埋、焚烧、投海、土地利用等实用性方法，但总体来说各种方法均存在有效性和经济性两方面的问题。由于剩余污泥由微生物组成，含水率高、臭味重、分解速度慢，我国大部分填埋场已经严格限制污泥进场，因此，污泥处理已经出现“无路可去”的困境，其带来的二次污染问题也引发了舆论的广泛关注，很多地区通过张贴和上访的形式对这种行为做出了反抗言辞和措施。

目前，我司南污水处理站剩余污泥处理处置主要有两种途径：一是由我司支付费用并运送长生桥垃圾填埋场填埋，因污泥含水率未能达到污泥填埋要求，接纳单位随时都可能拒绝接纳；二是直接做绿化肥料，因其熟化前含水率高，直接做肥料不但效果差，还有烧苗之危害，且臭味重，直接使用会影响机场窗口形象。

2、研究意义

剩余污泥中富含有机质、氮、磷、钾等营养元素，具有较好的肥效性，若能将污泥处理处置与资源化有机结合，将具有十分重大的意义。污泥好氧发酵是其资源化技术的一种，通过污泥发酵，使之转化为具有实用价值的有机肥，既解决污泥处理处置难题，又可实现一定经济效益。

2、试验方案

1、剩余污泥样本成分分析

我们对机场南污水处理站污泥抽取了8个样本(该样本均已经过带式压滤机压滤脱水)，并做了化验分析，每次检测指标15个，取8次检测数据平均值统计如表1所示。

从表1可见，南污水处理站剩余污泥氮、磷、钾及有机质含量均较高，营养成分丰富，重金属含量均未超标。另外，虽经带式压滤机脱水处理，其含水率仍为88.5%，未能达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008中对污泥填埋的要求(含水率不高于60%)，更未能达到国家环境保护部办公厅文件环办【2010】157号文中对污泥运出厂含水率不高于50%之要求。

2、试验原理及工艺流程

本试验主要采用重庆赛迪研发的无臭高效污泥好氧发酵器(处理量为1t/d)将剩余污泥进行好氧发酵。通过向剩余污泥中添加一定比例的秸秆、特种菌剂等辅料，充分搅拌混合后传送至无臭高效污泥好氧发酵器，在大速比机械传动搅拌-曝气耦合系统下进行推流式好氧发酵，通过对有氧环境、含水率、温度等环境因素的控制，使微生物快速生长繁殖，从而将污泥分解、熟化，并杀灭污泥中病原微生物，使污泥最终转变成肥料。

3、试验结果分析

表1 南污水处理站污泥基本成分分析结果统计表

1、整体效果

试验中，我们对设备运行工况参数(曝气量、搅拌速度、温度)、辅料比例以及添加菌种做了反复调整，历经近一年的努力，试验已基本完成，目前设备已能稳定运行，并能成功地将粘稠、恶臭、难以处理的污泥转变成为疏松、无臭的高效营养土，其肥效性达到了肥料标准，完全可施用于园林绿化及农作物，解决了污泥难以处置的头疼问题。

2、指标检测

本试验中，我们将SGS检测报告各检测数据与相关标准对比分析后可知，经试验处理后的污泥各项指标均优于《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质GBT 23486-2009》、《有机肥料NY 525-2012》、《生物有机肥NY 884-2012》等标准要求。具体指标对比见表2所示，可见，试验所产生有机肥具有较好肥效性。

特别值得注意的是，经本试验处理后的污泥含水率从原来的88.5%降到了25%，远低于污泥填埋(含水率低于60%)的标准要求。另外，每吨污泥最终产出有机肥约0.4吨，实现了污泥减量化。

3、尾气处理

在好氧发酵过程有机质逐步熟化，在此过程中分解出一些尾气，比如CO2、苯乙烯、氨、HS2等，这些气体若不经收集直接排入大气，将会造成二次污染。因此，我们试验过程中将设备进行了全密封，并收集后做了尾气处理，现场无明显臭味。同时，从SGS检测数据可知，无臭高效污泥好氧发酵器尾气排放满足《恶臭污染物排放标准GB14554-93》排放标准值要求(见表3所示)，且厂界臭气浓度值达到了《恶臭污染物排放标准GB14554-93》一级标准排放(见表4所示)。

4、运营运行成本分析

目前，无臭高效污泥好氧发酵器样机实现稳定连续运行，每天进料1次，出料1次，稳定期平均处理量为0.982t/d。根据实际运行数据，我们统计了设备的运行成本，如表5所示。

从上表可见，本试验中运行成本为104.7元/t，远低于填埋处置成本。而经该设备处理后每吨污泥可产生具有肥效性营养土约0.3—0.5t，外售作为园林绿化肥料可实现400元/吨的经济效率。

5、结论

1、从检测数据可知，我司污水处理站剩余污泥重金属含量不超标，且营养成分丰富，是作为好氧发酵并转化为有机肥的优质原材料；

2、本试验消除了污泥原来的恶臭，降低了含水率，达到了《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008中对污泥填埋的要求；

表2 处理后污泥性质与相关标准值比较表

表3 无臭高效污泥好氧发酵器尾气排放与排放标准值比较表

表5 无臭高效污泥好氧发酵器稳定运行过程中处理成本表

3、经本试验无臭高效污泥好氧发酵器处理后的污泥能达到化肥肥效性要求，从技术指标上说可用做园林绿化或农作物化肥；

4、试验中所产生尾气得到了有效处理，排放的臭气浓度达到了《恶臭污染物排放标准GB14554-93》要求，且厂界浓度值达到了《恶臭污染物排放标准GB14554-93》一级标准要求；

5、经过本试验，污泥处理处置真正实现了“无害化、减量化、资源化”的目标，较好地解决了污泥处理处置出路问题。

[1]李果.自热式好氧厌氧一体化反应器处理城镇污水厂污泥的试验研究[D].重庆大学，2014.

[2]彭飞.生活垃圾与污水厂污泥一体化处理技术与设备研究[D].重庆大学，2010.

[3]白天喜.城市污水处理厂的能耗研究与节能分析[D].长安大学，2012.