萬若環境ENS堆肥工藝及在北京龐各莊污泥堆肥廠的應用
來(lai)源：萬(wan)若(ruo)環境工程技術有(you)限(xian)公司 閱(yue)讀：2908 更新時間：2010-04-08 17:051 污泥堆(dui)肥方法簡介(jie)
污泥堆肥可(ke)以有(you)很多形式(shi)，以下(xia)簡要歸納各種形式(shi)并分(fen)析(xi)各自的工程應用效果：
（1）自然(ran)堆制：這種方(fang)法(fa)(fa)可以有限制地(di)應用于(yu)農業廢物或園(yuan)林垃圾，由于(yu)污泥的透氣性極(ji)差及含水率很(hen)高，這種方(fang)法(fa)(fa)原(yuan)則上講不適(shi)用于(yu)污泥堆肥。
（2）堆(dui)(dui)垛加機械翻堆(dui)(dui)：由(you)于污泥物料的致密性，這(zhe)種堆(dui)(dui)肥方法通常臭氣排(pai)放較大，發酵周(zhou)期(qi)長。
（3）強制(zhi)(zhi)(zhi)通風的污泥條堆：堆肥(fei)以條堆的形式并輔(fu)以強制(zhi)(zhi)(zhi)通風，發(fa)(fa)酵(jiao)過(guo)程(cheng)中伴以間歇的翻(fan)堆過(guo)程(cheng)。實際中，當污泥堆及(ji)翻(fan)堆操作控制(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)(bu)好的時(shi)候，會(hui)出(chu)(chu)現(xian)通風口被堵(du)，進而出(chu)(chu)現(xian)局部或(huo)(huo)全部條堆出(chu)(chu)現(xian)類似于(yu)（2）的堆肥(fei)形式。另(ling)外如果系統(tong)設計(ji)不(bu)(bu)理想或(huo)(huo)者(zhe)通風控制(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)(bu)當，會(hui)出(chu)(chu)現(xian)較多臭氣排放或(huo)(huo)者(zhe)發(fa)(fa)酵(jiao)溫度過(guo)低。
（4）強(qiang)制通風(feng)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)料(liao)倉：這種方(fang)法原則上與(yu)強(qiang)制通風(feng)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)條堆(dui)相(xiang)同(tong)，只(zhi)是(shi)將(jiang)污(wu)(wu)泥(ni)置于(yu)反應器或發酵倉中(zhong)，從而(er)垛可以堆(dui)的(de)更高一些。實際應用中(zhong)也會出現（3）中(zhong)所(suo)述問題(ti)。另外，由于(yu)污(wu)(wu)泥(ni)物料(liao)的(de)特點，應避免(mian)物料(liao)過高而(er)引起的(de)自壓實作用。除此之外，設計中(zhong)要充分(fen)考慮(lv)污(wu)(wu)泥(ni)進(jin)出料(liao)作業，為車輛(liang)留有足夠空間。
2 污(wu)泥(ni)堆(dui)肥工(gong)程中的重要影響(xiang)因素
從(cong)堆肥物料(liao)的角度，有(you)以下主要(yao)因素：
（1）空(kong)隙率（透氣率）
機械脫水后(hou)的(de)(de)污泥(ni)本身通常是(shi)透氣(qi)(qi)率極(ji)差的(de)(de)物料。堆肥發酵過(guo)程的(de)(de)重要(yao)前(qian)提是(shi)系(xi)統(tong)中需要(yao)生化反應(ying)所必須的(de)(de)氧氣(qi)(qi)。所以污泥(ni)堆肥中幾乎沒有例外的(de)(de)要(yao)添加結構(gou)性物質（調(diao)整劑），如(ru)秸(jie)稈、木屑、園林(lin)垃圾(ji)等，以保證系(xi)統(tong)中空氣(qi)(qi)的(de)(de)流動進而為生化降解提供(gong)氧氣(qi)(qi)。
（2）含水率
污泥(ni)本身含水率高(gao)，但(dan)影響生化(hua)反應的(de)倒不是水本身，而是由于含水率高(gao)而導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)的(de)物料透氣(qi)性(xing)差。添加鋸末等調理(li)劑可以(yi)吸收一部分(fen)水分(fen)，進而改善透氣(qi)性(xing)，但(dan)添加量大會導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)成本增(zeng)加。所(suo)以(yi)實際(ji)工(gong)程中一是要追求機械脫水污泥(ni)的(de)高(gao)含固(gu)率，二是增(zeng)加堆(dui)肥后污泥(ni)的(de)返(fan)混量。
（3）碳氮比
大(da)量文獻將污泥(ni)堆肥中(zhong)(zhong)添加(jia)結(jie)構物質或調整(zheng)劑(ji)（如秸稈、木(mu)屑、園林垃圾等）歸結(jie)為改善、調整(zheng)堆肥物料中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)氮(dan)比，但這(zhe)種說(shuo)法并(bing)不能得到準確的(de)證明，因(yin)為所加(jia)入(ru)系(xi)統的(de)這(zhe)些調整(zheng)劑(ji)中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)通常是木(mu)質素(su)(su)、纖維素(su)(su)這(zhe)類生化難降解(jie)物質。添加(jia)了這(zhe)些物質，與其說(shuo)是改善系(xi)統碳(tan)氮(dan)比倒不如說(shuo)是增加(jia)了系(xi)統的(de)透(tou)氣性。
以下是堆肥過程需要(yao)優化的(de)關鍵(jian)影響因素：
（1）供氧與通風量(liang)的(de)優(you)化
（2）溫度與熱平衡的優化
（3）濕度(du)保持與強制脫(tuo)水的優化
（4）好氧狀態及氣味物質抑制的優化
3 ENS污泥堆肥工(gong)藝(yi)
3.1基本原理與工(gong)藝
ENS污泥堆肥技術與(yu)工藝基(ji)于作(zuo)者在(zai)(zai)歐洲業(ye)內前沿對(dui)堆肥動(dong)力學(xue)(xue)、熱力學(xue)(xue)和反(fan)應(ying)工程的研(yan)究與(yu)工業(ye)實踐。近年來在(zai)(zai)中關村專(zhuan)(zhuan)利(li)創新基(ji)金、國(guo)(guo)家科技支撐計劃項目的支持下萬(wan)若環境針對(dui)中國(guo)(guo)的具(ju)體應(ying)用條件又進一步進行了研(yan)發、優化和國(guo)(guo)產化，形(xing)成了一整套獨具(ju)特色(se)的專(zhuan)(zhuan)利(li)、專(zhuan)(zhuan)有技術，主要包括(kuo)：
-污泥堆(dui)肥(fei)的預混合技術與工(gong)藝理念(nian)
-污泥堆(dui)肥的“柔和”通風、布風技術
-溫度控制(zhi)與反應加速技術
-污泥生物干化技術
-堆肥的臭味(wei)源(yuan)頭控制技(ji)術
-堆肥(fei)的(de)氧氣(qi)-溫度在線檢測與智(zhi)能化控(kong)制(zhi)技(ji)術(shu)
針對傳統堆肥中存在的誤區，如夸大機械化和翻堆、忽略濕泥混料的微觀混合、過量通風及布風不(bu)合理(li)、過程不(bu)控制(zhi)或控制(zhi)不(bu)合理(li)等，ENS污泥堆肥工藝技術的特(te)點體現在以(yi)下(xia)幾個環節（參(can)見(jian)圖1）：
（1）強化污(wu)泥堆肥前的(de)預混合與污(wu)泥結(jie)構改性(xing)；
（2）減少和避免傳統(tong)意義(yi)上(shang)的翻堆操作；
（3）實(shi)時在線檢測(ce)堆肥中的氧與溫度，實(shi)時控制系統的氧氣含量、溫度和通風；
（4）利用氧(yang)-溫(wen)度、通風、濕度的相互(hu)關系(xi)，建立控制模型；
（5）對全過(guo)程實施(shi)智(zhi)能化控制；
（6）采用柔和通(tong)風技術，降低能耗及氣味產生；
（7）系統可(ke)在敞開或者(zhe)密閉(bi)的條件下(xia)實(shi)施，絕大多數(shu)情況下(xia)不需要除臭設施。
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3.2 特點與工程效果
3.2.1把(ba)握系(xi)統的(de)關(guan)鍵，去繁就簡(jian)。通過獨特的(de)設計保證(zheng)系(xi)統均(jun)勻布氣(qi)，通風系(xi)統簡(jian)單、可靠、布氣(qi)均(jun)勻、維(wei)護量低。
3.2.2采用(yong)先進、獨(du)特的(de)技術(shu)，實現氧氣、溫度(du)可靠的(de)在線監測與聯合控制。
3.2.3智能(neng)化(hua)控制系統(tong)具有生(sheng)物干化(hua)的(de)優化(hua)功能(neng)，在(zai)低能(neng)耗的(de)前提下(xia)加(jia)速污泥干化(hua)。14天內含水率降至約40%。
3.2.4采用獨特(te)的檢測和控制技術實現(xian)發酵溫度高（50-70oC），周期短,可在10-14天(tian)內實現(xian)污泥無害化、穩定化。
3.2.5通(tong)過優化的設(she)計與(yu)控(kong)制有(you)效(xiao)控(kong)制臭(chou)(chou)氣發生(sheng)量，通(tong)常不需要除(chu)臭(chou)(chou)設(she)施。如該工藝在上海城區(qu)(qu)（緊鄰住宅區(qu)(qu)）的污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)對污(wu)泥堆肥，不需除(chu)臭(chou)(chou)裝置。
3.2.6能耗(hao)(hao)最(zui)低，本技(ji)術實現(xian)通(tong)風耗(hao)(hao)電(dian)(dian)6-12度電(dian)(dian)/每噸污泥。
3.2.7本工藝(yi)對調理劑的(de)(de)短(duan)缺和較(jiao)高的(de)(de)水分的(de)(de)物料(liao)具有較(jiao)大承受(shou)能力。
4 北京排(pai)水集團龐各莊污泥(ni)堆肥升級改造工程
北京排(pai)水集團的(de)龐各莊污泥處置廠原設計采用污泥條堆(dui)(dui)堆(dui)(dui)置和(he)機械翻拋工藝(yi)，存在發酵時(shi)間(jian)長、處理能力低、氣味較嚴重(zhong)等問題。
自(zi)2009年9月至11月，萬若環境在現(xian)場采用ENS工(gong)藝進行了一系(xi)列工(gong)業實驗(yan)驗(yan)證。在此基(ji)礎(chu)上，于(yu)10年1月開始動(dong)工(gong)，2月底完成東棚I期的升(sheng)級改(gai)造。
堆(dui)肥方式仍然保留了(le)原(yuan)來的(de)(de)(de)條(tiao)堆(dui)形(xing)式，其優點在(zai)于對(dui)于處理能力(li)大(da)的(de)(de)(de)堆(dui)肥設施，進(jin)出(chu)料作業簡單、靈活，效率高(gao)、能耗低。通(tong)(tong)過改造(zao)地面，以較小的(de)(de)(de)土方工程完成(cheng)了(le)強制(zhi)(zhi)通(tong)(tong)風布風系(xi)統。增加了(le)全系(xi)統的(de)(de)(de)溫(wen)度、氧含量在(zai)線監(jian)測與控(kong)制(zhi)(zhi)，增加了(le)通(tong)(tong)風優化控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統，增加了(le)系(xi)統的(de)(de)(de)操作的(de)(de)(de)智能化控(kong)制(zhi)(zhi)。東(dong)棚I期升級改造(zao)針對(dui)東(dong)棚的(de)(de)(de)北(bei)半部進(jin)行(xing)，設計能力(li)每天130噸。10年3月已投入試(shi)運行(xing)。
5 小結
實際應用(yong)顯示，萬(wan)若環境ENS堆肥(fei)工(gong)藝土建簡(jian)單，運(yun)行能(neng)耗低，作業方便，施工(gong)周期(qi)短(duan)。龐各莊污泥堆肥(fei)升級(ji)改造(zao)后(hou)的試運(yun)行結果(guo)顯示，與原有(you)工(gong)藝相比(bi)，處理能(neng)力、發酵速(su)度(du)、干(gan)化速(su)度(du)、發酵溫度(du)以及氣味(wei)控制均得到(dao)顯著改善。
