污泥堆肥工程技術

桂厚瑛，l963年4月生于湖北江夏，武漢理工大學教授，執(zhí)業(yè)藥師。長期從事科技攻關及管理工作，曾主持國家“*”“八五”“九五”重點科技攻關項目，均取得圓滿成功；主持開發(fā)成功國家．=類、四類新藥四個；獲得省、市科技進步一、二、三等獎多項。本世紀初進入武漢理工大學后，即開展有益生物菌群用于環(huán)保領域的研究，曾獲得三項國家創(chuàng)新基金的支持，在工業(yè)尾氣除臭、印染廢水處理及城市污泥堆巴方面取得多項應用成果，發(fā)表相關論文及專利多篇。

尤其在城市污泥“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的處理處置方面，從實用工程化的角度，進行了系統(tǒng)而深入的研究，積累7豐富的窶踐經(jīng)驗；所開發(fā)的污泥堆肥離效復合菌劑及陽光棚無槽式大型污泥堆肥好氧發(fā)酵工藝在全國多處得到工業(yè)化應用；主持設計荊門日處理100盹、沙洋縣日處理60盹城市污泥堆肥及河北衡水日處理300噸蒙牛牧場牛糞堆肥等多個工業(yè)化裝置，已投入運蘺的項目，均運紛效果良好。

第1章 概述

1.1 污水處理、污泥的產(chǎn)生及其危害性

1.1.1 城鎮(zhèn)污水來源及分類

1.1.2 城鎮(zhèn)污泥

1.2 污泥無害化處置技術

1.2.1 污泥處理處置技術的發(fā)展狀況

1.2.2 污泥處理技術

1.2.3 污泥處置技術

1.3 我國污泥無害化處理處置現(xiàn)狀及出路

1.3.1 我國污泥處理與資源化相關標準規(guī)范

1.3.2 我國污水廠污泥處理現(xiàn)狀

1.3.3 我國城鎮(zhèn)污泥處置現(xiàn)狀

1.3.4 我國污泥處理處置面臨的問題

1.3.5 污泥堆肥系符合中國國情的污泥處理處置的最好出路

1.4 污泥堆肥歷史

1.5 我國污泥堆肥發(fā)展前景

1.5.1 國內(nèi)污泥堆肥發(fā)展現(xiàn)狀

1.5.2 污泥堆肥技術的存在問題

1.5.3 污泥堆肥發(fā)展前景

1.5.4 污泥堆肥發(fā)展趨勢

1.6 現(xiàn)代超高溫污泥堆肥技術

1.6.1 超高溫污泥堆肥的提出

1.6.2 超高溫污泥堆肥的優(yōu)勢

第2章 污泥堆肥原理

2.1 污泥堆肥發(fā)酵原理

2.1.1 污泥堆肥基本原理與過程

2.1.2 污泥堆肥好氧發(fā)酵生物學原理

2.1.3 污泥堆肥好氧發(fā)酵動力學原理

2.1.4 污泥堆肥無害化處置的失活原理

2.2 污泥堆肥過程的物料平衡和熱量平衡

2.2.1 污泥堆肥的物料平衡

2.2.2 污泥堆肥的熱量平衡

2.3 污泥堆肥原輔材料

2.3.1 污泥堆肥原料

2.3.2 污泥堆肥輔料

2.4 污泥堆肥影響因素及原輔料配比

2.4.1 污泥堆肥主要影響因素

2.4.2 污泥堆肥配方確定及計算

2.5 原料調(diào)節(jié)與預處理

2.5.1 污泥堆肥輔料濕基質(zhì)的水分控制

2.5.2 污泥堆肥物料的預處理

2.6 污泥堆肥質(zhì)量評價

2.6.1 污泥堆肥腐熟度評價

2.6.2 堆肥質(zhì)量評價簡易方法

第3章 污泥堆肥的形式分類及特點

3.1 污泥堆肥好氧發(fā)酵的分類及其特點

3.1.1 分類依據(jù)

3.1.2 主要污泥堆肥系統(tǒng)的特點

3.2 靜態(tài)污泥堆肥

3.2.1 多孔基墊的高度控制

3.2.2 堆體的長度控制

3.2.3 鼓風機的控制

3.2.4 靜態(tài)堆肥系統(tǒng)的步驟如下

3.3 條垛式污泥堆肥

3.3.1 條垛堆肥的規(guī)格

3.3.2 條垛堆肥的通風

3.3.3 條垛堆肥的場地要求

3.4 槽式污泥堆肥

3.5 反應器式污泥堆肥

3.5.1 筒倉式堆肥反應器

3.5.2 塔式堆肥反應器

3.5.3 滾筒式堆肥反應器

3.5.4 攪動箱堆肥反應器

3.5.5 圓形攪拌床堆肥反應器

3.5.6 隧道窯式堆肥反應器

……

第4章 污泥堆肥復合菌劑

第5章 污泥堆肥工程設計

第6章 污泥堆肥過程控制

第7章 污泥堆肥設備與維護

第8章 污泥堆肥腐熟料及深加工

第9章 污泥堆肥產(chǎn)品應用及注意事項

第10章 污泥堆肥裝置運行管理

第11章 污泥堆肥處理及資源化利用項目設計案例

參考文獻

后記 2100433B

本書詳細論述了污泥堆肥的工藝原理及工程技術。全書共11章，分為概述、污泥堆肥原理、污泥堆肥的形式、污泥堆肥復合菌劑、污泥堆肥工程設計、污泥堆肥過程控制、污泥堆肥設備與維護、污泥堆肥腐熟料及深加工、污泥堆肥產(chǎn)品應用及注意事項、污泥堆肥裝置運行管理、污泥堆肥處理及資源化利用案例等。另外，本書還有附錄，均為國家近年所頒布的污泥堆肥相關法規(guī)、標準或技術規(guī)程，方便讀者查閱。書中所述有關技術參數(shù)多為編者長期的研究成果及實踐總結，所介紹的污泥堆肥處理及資源化利用項目，為編者所主持設計的典型案例，對該領域?qū)嶋H工程設計及其運行管理具有較大指導作用。

堆肥有兩個主要的優(yōu)點：一是可以把令人討厭的廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谔幚淼奈锪希欢悄軇?chuàng)造有價值的商品即堆肥產(chǎn)品。但是不利的方面是，堆肥往往需要時間，也面臨眾多風險。人們不能簡單地把糞便堆在牲口棚的后面，然后打算幾個星期后得到好的堆肥產(chǎn)品；一個成功的堆肥企業(yè)如同其他任何工程一樣，需要長期積累經(jīng)驗 。

污泥堆肥堆肥優(yōu)點

堆肥的優(yōu)點主要包括土壤改良、生產(chǎn)可出售的產(chǎn)品、改善糞便處理、提高土地利用、降低污染和衛(wèi)生風險、殺死病原菌、使用堆肥作墊料替代物、抑制病害以及獲得處理或傾倒費 。

1.土壤改良

2.可出售的商品

堆肥最具吸引力的特征之一就是產(chǎn)品有市場。潛在的消費者包括庭院種植、園林、菜農(nóng)、草坪種植者以及高爾夫球場經(jīng)營者等。由于被看做一種廢棄產(chǎn)品，堆肥的價格變化很大，其價格主要由本地市場需求、堆肥質(zhì)量以及原材料價格等決定。

3.改善糞便處理

堆肥可以減輕糞便的質(zhì)量、水分含量和活性，便于處理，并在沒有臭氣和蒼蠅的問題下得到很好的貯存。

4.改善土地利用

堆肥和糞便都有肥料價值，都是良好的土壤改良劑。但是糞便堆肥后有點多：堆肥可以使糞便中的氮素轉(zhuǎn)變?yōu)楦臃€(wěn)定的有機氮；堆肥過程產(chǎn)生的熱量可以減少糞便中雜草種子的數(shù)量。

5.降低污染風險和臭味抱怨

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是養(yǎng)殖業(yè)不斷規(guī)?；倪^程中，養(yǎng)殖糞便和臭氣開始成為一種負擔而不是財富。特別是對一些企業(yè)來說。堆肥可以減輕這些問題的影響。由于堆肥產(chǎn)品通常有需求，因此其出路就不是問題。堆肥可以貯存和處理的性質(zhì)允許它可以被運到比糞便和其他原料更遠的地方。一個運行良好的堆肥設施基本不會產(chǎn)生臭氣和蒼蠅，堆肥還可以把氮轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗菀诐B進地下水或者被徑流沖走的形態(tài)。

6.殺滅病原菌

當動物因為原生動物而產(chǎn)生腹瀉時，它的糞便中就含有大量的該原生動物的包囊。這些原生動物暴露在攝氏60℃的條件下30min可以被殺死。堆肥過程中的溫度可以達到攝氏60℃，但堆肥靠近表層的部分可能達不到這個溫度，翻堆可以使所有的原料都達到所需的溫度。

7.墊料替代物

堆肥被用在家禽和牲畜的墊料上。研究和試驗表明堆肥基本上是安全和有效的墊料。

8.抑制疾病

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)良好的堆肥可以在不使用化學藥物控制的情況下減輕植物的土傳染病害。堆肥的這種抑制病害的特點已經(jīng)開始被廣泛地認識和認可 。

污泥堆肥堆肥缺點

堆肥的缺點包括費時、臭氣污染、易受天氣影響、市場銷售、原料分散等方面 。

1.費時和成本高

像其他工程一樣，堆肥也需要設備、人力和管理。如果有現(xiàn)成機械和設備的話，堆肥的最初投入會非常低。這種方式對原料相對小的農(nóng)場很合適，但是大部分中型、大型的堆肥廠已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅利用現(xiàn)有設備會需要太多的人力，因此應購買專門的堆肥設備。堆肥設備中少的價格需要10萬左右，好一些的則需要100萬以上。

2.占用土地

堆肥場地、原料貯存以及堆肥成品的貯存都需要占用相當多的土地，有時甚至是建筑用地。

3.臭氣污染

說堆肥沒有臭氣是失實的。盡管堆肥過程的最終產(chǎn)品是沒有臭氣的，但是用來堆制堆肥的有些原料確實會產(chǎn)生臭氣。知道他們被堆制前，這些活性的原材料，如糞便、污泥以及食品垃圾都能產(chǎn)生臭氣，特別是它們被放置一段時間后。如果處理不當，也可能在堆制過程中產(chǎn)生臭氣。

4.易受天氣影響

寒冷的天氣會降低堆肥物料的溫度，也使得堆肥過程變慢。它還可能導致其他的問題，如原料設備凍結。雨和雪的潛在影響更加嚴重，大的降雨量會增加堆肥混合物的水分，因此延長了堆肥的時間。

5.流失氮素的可能

堆制過的堆肥常常只含有新鮮糞便不到一半的氮素。一個好的糞便控制系統(tǒng)應該保留住絕大部分的氮素，堆肥實際上就代表了氮素損失的一條潛在途徑。但是，除了土壤混合和恰當?shù)馁A存，糞便中的氮素會很快釋放到大氣，最后可能比堆肥中的殘留的氮素還要少 。

污泥堆肥過程當中，環(huán)境指標的控制對于堆肥效果起到關鍵的作用，比如環(huán)境溫度、濕度、氧濃度等，是好氧發(fā)酵過程中重要的幾個參數(shù)，時時掌握這些參數(shù)的變化，將有利于控制整個發(fā)酵過程，對于發(fā)酵過程的設備控制、能源控制等提供有效數(shù)據(jù)參數(shù)；除這些參數(shù)指標之外，發(fā)酵過程會產(chǎn)生很多的臭氣，臭氣的產(chǎn)生對環(huán)境將產(chǎn)生很大的影響，會造成環(huán)境的二次污染，掌握這些有害氣的產(chǎn)生量，有力于提高有害氣體處理環(huán)節(jié)的有效性，以達到最佳效果。