120吨/日污泥资源化处理设计方案

某污水厂建成每天产生脱水污泥120吨左右(含水率75％)，城市污水污泥长期堆放有二次污染；城市污水污泥中又含有50％左右的有机物，经过适当工艺处理，将污泥无害化、资源化处理，可变害为保。经过多年工作，开发出城市污水污泥高温好氧发酵，使污泥无害化，然后可根据厂方需要制取生物有机肥和有机、无机复混肥，开发出污泥无害化和资源化成套设备。根据厂方需求现提供日处理脱水污泥120吨，污泥经过无害化处理以后(即发酵以后)每日生产成品肥119吨，年产成品肥4．1万吨制肥工厂的设计方案。

此方案中只含一种工艺即：利用好氧堆肥工艺处理污泥利用发酵好的污泥制有机肥料。

好氧堆肥发酵该工艺主要为含水率75％的脱水污泥与工业废料粉煤灰、回填物及除臭剂作为调整剂按一定比例进入混料机混合，物料通过布料机均匀输送到卧式发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动。经十天发酵后物料的含水率已降至27％，干燥后的物料一部分作为回填物循环利用，一部分直接作为成品肥输出，这种肥既可作为土壤剂，由于城市草坪、花卉种植、园林绿化、荒漠植被、荒山绿化等方面，又可以作为大田肥，充分利用该肥料有机成分高等优点，农民根据自己土壤情况添加不同数量的N、P、K肥，施用效果经过河北省连续3年大田试验，效果明显，小麦可增产1596，玉米可增产5%等，再可用其制作精品月巴经过一定造型、精美包装后可在商场销售，主要用于家庭花卉养殖。为了防止发酵过程中的臭气对环境的污染，在发酵仓内布置抽臭气管路，仓外安置臭气处理池。

一、设计指标及要求：

年产成品肥为：

利用污泥发酵处理制备有机、无机肥料为4．1万吨

日处理脱水污泥量：120吨

产品卫生指标应符合高温堆肥的卫生标准。

GB7959-87

二、技术基础

通过十几年的潜心研究，开发了城市污泥好氧堆肥技术和机械化堆肥关键设备如污泥专用混料机、链条式翻堆机、布料机、除臭池、气流干燥机、多螺旋输送机、转仓机、污泥制肥专用造粒机等，设计的污泥堆肥成套设备运行可靠、管理方便、自动化程度高。并成功运用在唐山西郊污水厂污泥制肥示范工程、天津石化制肥工程等取得可观的经济效益和社会效益。同时还设计了国家计委“50万吨／日污水处理厂污泥无害化”示范工程、唐山西郊污水厂二期扩建污泥制肥工程。

下面是我们唐山污泥制肥工程、天津石化污泥制肥工程、秦皇岛污泥制肥工程、唐山污泥制肥二期工程等。

1、唐山污泥制肥工程

2、天津石化污泥制肥工程

3、秦皇岛泥制肥工程

三、工艺路线及设计

1、工艺路线：好氧堆肥工艺流程

污泥制肥工艺分为好氧发酵和厌氧发酵两种工艺过程。厌氧发酵由于产生甲烷等代谢物会产生恶臭，同时设备投资高，运行管理复杂，要求严格，适合于大型污水厂液态污泥的处理，由于我国一般采用中温厌氧发酵处理，污泥温度在30-40℃，虽然达到减容目的，但仍不能直接还田。对机械脱水后污泥，主要采用好氧发酵制取，好氧发酵过程通过好氧性微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化为富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是C02、H20和热量，大量热量使物料维持持续高温，降低物料的含水率，有效的去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。经比较，好氧发酵的设备投资及运行能耗均比厌氧发酵降低1／3，是节能高效的堆肥工艺。同时，由于其设备少，运行管理简单，特别适合于污泥处理。因此，本工程采用污泥好氧发酵工艺，由于中国农村需要速效肥料，生物有机肥在广大农村尚不好推广，因而从堆肥仓产出的肥料，可以直接投放市场，也可以进一步深加工，制备有机无机复合肥。本项目采用高温好氧堆肥技术，高温好氧堆肥技术是利用生物能，将污泥彻底熟化降解的高效生化反应过程。

机械化好氧堆肥的主要技术特点

(1)充分利用生物能，节约能耗，化害为利，无二次污染。污泥中有机物在氧化作用下与好氧菌充分反应，放出热量，使堆肥物料自然产生高温，无论室外温度如何，均能保持60℃以上的高温。这种生化反应过程不需施加任何燃料。生物能使小分子有机物分解，大分子有机物降解稳定化，生成有机肥料还能脱水使物料干燥。好氧发酵过程不产生甲烷等厌氧气体，产生较小的臭味，由于持续高温，杀死病原体和杂草种子，彻底使污泥无害化。采用特殊添加物使污泥中重金属在碱性介质作用下稳定化、无害化。

(2)高温发酵生物过程可以生产出高品质的有机肥料，由于污泥中富含N、P、K等营养物质，在好氧菌作用下稳定熟化，易于植物和作物吸收。

(3)高温好氧发酵过程所产生的生物有机肥料，易于深加工，有益于微生物的繁殖，可加工成菌肥，也可与营养素混合制成复混肥及各种土壤改良剂。

本技术采用粉煤灰作为添加剂。粉煤灰属于固体废弃物，不仅价格低廉而且合理使用可以变废为宝，经多年的研究发现适当的施加粉煤灰对土壤理化性质有良好的用：

(1)降低粘土中粘粒含量，改良土质；

(2)减少粘土堆积密度；

(3)增加土壤的孔隙度；

(4)提高土壤15cm深度土层内温度；

(5)提高土壤含水量和田间持水量；

(6)调节土壤的三相比；

(7)减少土壤的膨胀率；

(8)增加土壤中硅、铜、钼、锌、锰、硼等营养元素含量；

(9)调整土壤的PH值。

好氧堆肥工艺流程图如图1，年产有机复混肥27000吨。

2、工艺设计：

该污泥制肥工厂主要包括堆肥车间一座(A1)，制肥车间一座(A2)，生物除臭滤池一座(A3)，成品仓库一座(A4)。

（1）发酵车间(A1)占地为2000平米，长50米，宽36米。其中混料部分为占地200平米，长20米，宽10米，高10米，为轻钢棚结构。

该建筑堆肥车间(A1)面积为长50米X宽36米：1800平米，可为轻钢结构，梁下高5米。发酵池为地下1．3米，钢筋混凝土结构。内设卧式快速发酵仓8座，仓体尺寸为长X宽X高：30X5．2X2米，仓底铺设平面列管式二级曝气。仓顶为封闭厂房，下面为地下水泥构筑物，并设翻堆机运行轨道及轨道移动装置。脱水污泥、回填物、粉煤灰一起进入初混机，在初混机中分散成小颗粒，通过布料机进入发酵仓进行好氧发酵。在发酵仓中进行10天左右的好氧发酵，完成污泥的无害化。翻堆机定期将物料翻堆并使其从发酵仓入口向出口移动，完成发酵后的堆肥移至堆肥仓出口经装载机运出。

（2）制肥车间（A2）占地720平米，长36米，宽20米。

厂房可为轻钢结构，地面为水泥构筑物，由发酵仓出来的堆肥进入制肥生产线，与化肥通过精混机混合以后，进入造粒机造粒，造好的肥料进入气流干燥机干燥、干燥好的物料通过装袋机装袋，即为成品肥料。采用平模高压造粒机制粒，肥料强度高，粒度均匀。按复合肥标准要求，造粒后的颗粒肥进入气流干燥机中进一步脱出水分，达到商品肥要求。

（3）生物除臭滤池（A3）占地为400平米，长20米，宽20米，为钢筋混凝土滤池。（可根据用户需要采用）

（4）成品仓库（A4）占地为1080平米，长36米，宽30米。为简易棚结构。