行業(yè)資訊
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發(fā)布時間：2018-03-10 瀏覽：次
污泥好氧發(fā)酵是一種無害化、減容化、穩(wěn)定化的污泥綜合處理技術(shù)，亦稱好氧堆肥技術(shù)。它是利用好氧嗜熱菌、嗜熱菌的作用，將污泥中有機物分解，形成一種類似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)。代謝過程中產(chǎn)生熱量，可使堆料層溫度升高至55℃以上，能有效殺滅病原體、寄生蟲卵和病毒，提高污泥肥分。污泥發(fā)酵成品利用途徑主要有：農(nóng)田利用、林地利用、園林綠化利用、廢棄礦場的土地修復、垃圾填埋場的覆蓋土等，由于污泥農(nóng)用與人類食物鏈發(fā)生關(guān)系，所以污泥發(fā)酵后的產(chǎn)品應(yīng)限制農(nóng)用。好氧發(fā)酵技術(shù)以其低投資、低運行費用的特點受到人們的關(guān)注，適用范圍廣闊。困擾污泥發(fā)酵技術(shù)推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸是污泥成分復雜，且易造成重金屬污染等。
根據(jù)工藝類型、物料運行方式、發(fā)酵反應(yīng)器形式、供養(yǎng)方式，污泥的好氧發(fā)酵分類如下：按工藝類型可分為一步發(fā)酵工藝和兩步發(fā)酵工藝。按反應(yīng)器形式可分為條垛式、倉槽式、塔式。按供氧方式可分為強制通風（鼓風或抽風）和自然通風。按物料運行方式可分為靜態(tài)發(fā)酵、動態(tài)發(fā)酵和間歇動態(tài)發(fā)酵等。常用的是條垛式發(fā)酵、通氣靜態(tài)槽式發(fā)酵、容器發(fā)酵等三種方法。
條垛式發(fā)酵是用人工或堆垛機將物料堆成長條形堆垛，高度一般1~2m，寬度一般3~5m?？糠压┭?，設(shè)備簡單、操作方便、建設(shè)及運行費用低；但占地面積較大；由于供氧受到一定的限制，發(fā)酵時間較長，堆層表面溫度較低，表層容易達不到無害化要求的溫度，衛(wèi)生條件較差。它適用于用地限制小、環(huán)境要求較低的地區(qū)。
通氣靜態(tài)槽式發(fā)酵是反應(yīng)器為倉槽式，采用強制通風（鼓風或抽風）供氧。發(fā)酵倉為長槽形，發(fā)酵槽是上小下大，側(cè)壁有5°傾角，堆高一般2~3m。其特征是：設(shè)施價格便宜，制作簡單，堆料在發(fā)酵槽中，衛(wèi)生條件好，無害化程度高，二次污染易控制，但占地面積稍大。
容器發(fā)酵是采用塔式筒形發(fā)酵倉，強制供氧。污泥不斷由上部投入，下部排出，倉內(nèi)堆高可達5~6m。占地面積小，衛(wèi)生條件好，無害化程度高，但設(shè)施較復雜，建設(shè)、運行費用較高，供氧能耗較大。
污泥好氧發(fā)酵的影響因素包括：含水率，C/N比，pH值，溫度，發(fā)酵時間等。
污泥好氧發(fā)酵的影響因素包括：含水率，C/N比，pH值，溫度，發(fā)酵時間等。
（1）含水率
大量研究表明：污泥含水率低于30%時，微生物在水中提取營養(yǎng)物質(zhì)的能力降低，有機物分解緩慢；當水分低于12%~15%時，微生物的活動幾乎停止。反之，含水率超過65%時，水就會充滿物料顆粒間的間隙，堵塞空氣的通道，使空氣含量大量減少，發(fā)酵由好氧狀態(tài)向厭氧轉(zhuǎn)化，溫度急劇下降，其結(jié)果是形成發(fā)臭的中間產(chǎn)物。一般而言，污泥脫水泥餅含水率一般為80%左右，必須調(diào)節(jié)到55%~60%方可進入好氧發(fā)酵工序。含水率調(diào)節(jié)的方法有添加干物料（調(diào)理劑）、成品回流、熱干化、晾曬等。
（2）C/N比
在發(fā)酵過程中，污泥有機碳氮比對分解速率有重要影響。好氧發(fā)酵最適宜的C/N為25/1~35/1。如果C/N高達40/1，可供消耗的碳元素多，氮素養(yǎng)料相對缺乏，細菌和其他微生物的生長受到限制，有機物的分解速率慢，發(fā)酵過程長。如果碳氮比更高，容易導致成品發(fā)酵的碳氮比高，這種發(fā)酵污泥施入土壤后，將奪取土壤中的氮素，使土壤陷入氮饑餓狀態(tài)，影響作物生長。若碳氮比低于20/1，可供消耗的碳素少，氮素養(yǎng)料相對過剩，則氮將變成氨態(tài)氮而發(fā)揮，導致氮元素大量損失而降低肥效。如污泥C/N比不在適宜范圍內(nèi)，應(yīng)通過向脫水污泥中加入含碳較高的物料，如木屑、秸稈粉、落葉等對其進行調(diào)節(jié)。C/P比則應(yīng)控制在70/1~150/1的范圍。
（3）pH值
PH值在污泥的發(fā)酵過程中是十分重要的。由于在中性或微堿性條件下，細菌和放線菌生長最適宜，所以污泥發(fā)酵的pH值應(yīng)控制在6~8的范圍內(nèi)，且最佳pH在8.0左右，當pH≤5時，發(fā)酵就會停止進行。污泥一般情況下呈中性，發(fā)酵時一般不必特別調(diào)節(jié)。即使發(fā)酵過程中pH值發(fā)生了變化，到發(fā)酵結(jié)束后，污泥的pH幾乎都在7~8之間。因此可以用pH值作為發(fā)酵熟化與否的控制指標。常用調(diào)理劑有CaCO3、石灰和石膏等。
（4）溫度
溫度是反映發(fā)酵效果的綜合指標。不同溫度條件下優(yōu)勢微生物的種屬和數(shù)量不同，它們對各種有機物的分解能力不同。每一種微生物都有自己適宜的溫度范圍，因此溫度直接影響微生物降解有機物的速率，是影響微生物活動和發(fā)酵工藝過程的重要因素。一般嗜溫菌最適宜溫度為30~40℃，嗜熱菌為50~60℃。根據(jù)衛(wèi)生學要求，發(fā)酵溫度至少要達到55℃，才能殺滅病原菌和寄生蟲卵。但近年來的許多研究發(fā)現(xiàn)，溫度過高（大于70℃）會抑制微生物分解有機物的速率，降低發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量，溫度過低也不利于發(fā)酵過程，微生物在40℃左右的活性只有最適溫度時的2/3左右。有關(guān)研究表明，發(fā)酵溫度范圍在55~65℃時，發(fā)酵綜合效果最佳。
（5）發(fā)酵時間
發(fā)酵時間受污泥種類、脫水時加藥方式及堆料前處理方法的影響，這是因為其中易分解有機物的種類和含量有所不同。采用發(fā)酵槽系統(tǒng)，一般發(fā)酵期為10~15d。
污泥好氧發(fā)酵的影響因素包括：含水率，C/N比，pH值，溫度，發(fā)酵時間等。
污泥好氧發(fā)酵的影響因素包括：含水率，C/N比，pH值，溫度，發(fā)酵時間等。
（1）含水率
大量研究表明：污泥含水率低于30%時，微生物在水中提取營養(yǎng)物質(zhì)的能力降低，有機物分解緩慢；當水分低于12%~15%時，微生物的活動幾乎停止。反之，含水率超過65%時，水就會充滿物料顆粒間的間隙，堵塞空氣的通道，使空氣含量大量減少，發(fā)酵由好氧狀態(tài)向厭氧轉(zhuǎn)化，溫度急劇下降，其結(jié)果是形成發(fā)臭的中間產(chǎn)物。一般而言，污泥脫水泥餅含水率一般為80%左右，必須調(diào)節(jié)到55%~60%方可進入好氧發(fā)酵工序。含水率調(diào)節(jié)的方法有添加干物料（調(diào)理劑）、成品回流、熱干化、晾曬等。
（2）C/N比
在發(fā)酵過程中，污泥有機碳氮比對分解速率有重要影響。好氧發(fā)酵最適宜的C/N為25/1~35/1。如果C/N高達40/1，可供消耗的碳元素多，氮素養(yǎng)料相對缺乏，細菌和其他微生物的生長受到限制，有機物的分解速率慢，發(fā)酵過程長。如果碳氮比更高，容易導致成品發(fā)酵的碳氮比高，這種發(fā)酵污泥施入土壤后，將奪取土壤中的氮素，使土壤陷入氮饑餓狀態(tài)，影響作物生長。若碳氮比低于20/1，可供消耗的碳素少，氮素養(yǎng)料相對過剩，則氮將變成氨態(tài)氮而發(fā)揮，導致氮元素大量損失而降低肥效。如污泥C/N比不在適宜范圍內(nèi)，應(yīng)通過向脫水污泥中加入含碳較高的物料，如木屑、秸稈粉、落葉等對其進行調(diào)節(jié)。C/P比則應(yīng)控制在70/1~150/1的范圍。
（3）pH值
PH值在污泥的發(fā)酵過程中是十分重要的。由于在中性或微堿性條件下，細菌和放線菌生長最適宜，所以污泥發(fā)酵的pH值應(yīng)控制在6~8的范圍內(nèi)，且最佳pH在8.0左右，當pH≤5時，發(fā)酵就會停止進行。污泥一般情況下呈中性，發(fā)酵時一般不必特別調(diào)節(jié)。即使發(fā)酵過程中pH值發(fā)生了變化，到發(fā)酵結(jié)束后，污泥的pH幾乎都在7~8之間。因此可以用pH值作為發(fā)酵熟化與否的控制指標。常用調(diào)理劑有CaCO3、石灰和石膏等。
（4）溫度
溫度是反映發(fā)酵效果的綜合指標。不同溫度條件下優(yōu)勢微生物的種屬和數(shù)量不同，它們對各種有機物的分解能力不同。每一種微生物都有自己適宜的溫度范圍，因此溫度直接影響微生物降解有機物的速率，是影響微生物活動和發(fā)酵工藝過程的重要因素。一般嗜溫菌最適宜溫度為30~40℃，嗜熱菌為50~60℃。根據(jù)衛(wèi)生學要求，發(fā)酵溫度至少要達到55℃，才能殺滅病原菌和寄生蟲卵。但近年來的許多研究發(fā)現(xiàn)，溫度過高（大于70℃）會抑制微生物分解有機物的速率，降低發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量，溫度過低也不利于發(fā)酵過程，微生物在40℃左右的活性只有最適溫度時的2/3左右。有關(guān)研究表明，發(fā)酵溫度范圍在55~65℃時，發(fā)酵綜合效果最佳。
（5）發(fā)酵時間
發(fā)酵時間受污泥種類、脫水時加藥方式及堆料前處理方法的影響，這是因為其中易分解有機物的種類和含量有所不同。采用發(fā)酵槽系統(tǒng)，一般發(fā)酵期為10~15d。
