污泥高温好氧发酵的原理及影响因素

于好氧堆肥温度高，可以灭活病原体、虫卵和垃圾　中的植物种子，使堆肥达到无害化。此外，好氧堆肥　的环境条件好，不会产生难闻的臭气。　目前采用的　堆肥工艺一般均为好氧堆肥　近几年我国在污泥堆肥方面的研究也取得了　工艺技术方面的初步成果。天津市污水处理研究所　在纪庄子污水处理厂进行的污泥高温堆肥试验研　究中．探索出了一套少加甚至不加调节剂．且工艺　简单、便于操作管理的污泥堆肥工艺（见图２）。同时，　提出了工艺流程和技术参数．为生产线的设计与建　设提供了技术依据　图２污泥堆肥的工艺流程　３．污泥高温好氧发酵的影响因素　污水处理厂污泥的堆肥化．是污泥在好氧的条　件下．利用微生物对易于分解的有机物进行分解的　过程　如果不受到农业生产利用方面的制约．原料　污泥中所含有一定量的石灰、铁盐、铝盐等高分子　絮凝剂．在堆肥处理的过程中．不会存在多大的障　碍　但倘若在污泥处理过程中。添加的石灰过多．将　会导致ｐＨ值过高．从而使堆肥化作业变得困难起　来　为了提供微生物活动的适宜环境．原料中应具　有一定的含水率、有机物量、ｐＨ值和透气性等。　（１）含水率　水分是微生物生存环境十分重要的条件之一．　必须保持一定的含水率　通常含水率高．其微生物　的活性增大．便于进行有机物的分解。但倘若含水　率过高．其透气性便会显著降低，又会使堆肥化中　的好氧性反应。转化为厌氧性状态下的厌氧反应。　自污水处理厂来的污泥．经过污泥处理工艺后．其　泰　节约与环保》２０　第六期　污泥状态．又因污泥处理过程的不同而各异。脱水　后的污泥．其含水率约在６５％～８５％左右，大多在　７５％左右　而且脱水过程中．微生物的活动并未停　止．但在污泥加热脱水的过程中．其含水率可达４５％　以下．其好氧性发酵有时不能充分进行，含水率过　低．微生物活动能力降低。因此，从微生物学考虑，　好氧性发酵需要调整适宜的含水率　污泥含水率的　调整方法需根据堆肥化的方法、污泥脱水时使用絮　凝剂的种类等情况而选定　如采用投加絮凝剂脱水　的时候，可向污泥原料中添加稻壳、植物屑等粗大　有机物．以调整混合原料含水率达６０％～７０％．对于　污泥脱水过程中添加石灰的情况．可采用自然干燥　及与有机堆肥混合．调整其含水率在５０％～６５％状　态．或利用太阳能加热蒸发方式，调整含水率。　Ｃ．Ｌｉａｎｇ［２０］在实验中通过考察温度和含水率对　堆肥活动的影响时发现物料含水率对堆肥活动的　影响要大于温度的影响程度　５０％的含水率是维持　物料中微生物正常活动需要的最低值．当物料的含　水率在６０％～７０％时微生物的活动最活跃　另发现物　料含水率在３０％～６０％之间时．含水率越高．微生物　活动越活跃　ｆ２）Ｃ／Ｎ比　Ｃ／Ｎ是微生物体细胞维持与增殖的主要因素．　微生物体内ｆ细菌１的Ｃ／Ｎ比约为５　ｌＯ。通常平均为５～　６．Ｃ含量增大．微生物的增殖会因Ｎ素不足而受到制　约，从而减缓有机物的分解。通常Ｃ／Ｎ比较低时，堆　肥化较易实施　而当原料中Ｃ／Ｎ比低于５以下。又会　导致堆肥化难于实施．因此．Ｃ／Ｎ比的大小．直接影　响有机物的分解速度　污水处理厂污泥的有机物组　成。一般以蛋白质、油脂、纤维素等成份组成，同时，　又因污水的种类、有无消化处理，污泥处理工艺情　况的不同而相异　一般消化污泥与混合污泥相比．有机物含量要　低，碳水化合物、脂质的含水率也偏低，污泥中Ｃ／Ｎ　比约在６～８左右．微生物的构成基本相同．作为发酵　条件的营养成份（Ｃ／Ｎ１。能够满足微生物的活动。而　对于污水处理厂污泥．有时Ｃ／Ｎ比处于ｌ０　２０的范　围．要过分增大Ｃ／Ｎ比则是非常困难的　在Ｃ／Ｎ比较　小的条件下．堆肥化作业过程中将产生部分ＮＨ３｝ｔ￣　入空气，有时可能会带来对周边环境的污染。　（３）ｐＨ值　投加聚合物脱水的污泥．其ｐＨ值约在６～７．呈弱　酸性．对堆肥发酵不会构成障碍　对于利用投加石　灰脱水的污泥，脱水时添￣ＩｌＦｅＣ１　约为７％～１５％．消石　发酵分解．又称为二次发酵即后发酵　虽然一次发　酵与二次发酵的准确界面不易明确划分．然而．一　灰约为３０％～５０％，其ｐＨ值达到１１～１２，呈强碱性。在　这种状态下要进行好氧性发酵显然不可能．可采用　次发酵终结后，即使不中断送气．也会因其进行厌　氧发酵而产生恶臭气味　一返送投加成品有机物堆肥。以降低ｐＨ值。并据发酵　槽的种类、原料污泥发酵中的情况进行混合．该状　态下不必设置前调整用的中和装置　发酵中产生的　ＣＯ　会与Ｃａ（ＯＨ）　发生化学反应。　次发酵的时间．应在ｉ０　１２ｄ左右．随发酵的　原料状况。发酵方法的不同而相异。其发酵时间的　确定．有必要通过先期的试验来进行．一般小型试　验槽与大型发酵装置相比．其堆肥化时间偏短　二次发酵的时间．则按堆肥的用途要求来确　定．通常在要求较细化施肥的情况下．其二次发酵　时间定在２０ｄ以上为宜　结束语　（４）透气性　对好氧性微生物而言．空气的供给是不可缺少　的，其发酵槽中的含氧量不应低于１０％．过量地供给　空气会影响槽内原料的温度升高　空气的供给量应　根据发酵槽内的含氧量及产生的ＣＯ，浓度情况．进　行适度调节控制　．　脱水污泥含水率高．含大量病原菌和寄生虫　卵，如果任意堆放必将占用大量的土地，散发臭气，　造成二次污染，浪费资源。对于寸土寸金的上海来　当脱水污泥直接投入发酵槽内时．由于污泥自　重的压缩．将使槽内堆积物之间的间隙显著减少．　失去良好的透气性能。这种情况下会使好氧性微生　物因缺氧而死亡．厌氧性微生物活跃起来．厌氧发　酵将导致恶臭的发生。为了改善原料的透气性，可　采取以下两种方式：　说，这个问题将尤为突出。将脱水污泥直接填埋．将　会产生恶臭和易爆气体．污染环境并造成安全隐　患．各国法律都不允许．这就要求必须找到一种经　济合理的处理方法　参考文献　①添加辅助原料　向堆肥料中添加木屑、秸秆、稻壳等粗大有机　物．以改善其透气性能．或采取通过返送投加已发　『１１刘庆余等．城市污泥发酵处理中微生物对有　机物的降解［Ｊ１．中国环境科学，１９９５，１５（３）：２１５—２１８．　［２］Ｇ．Ａ．Ｋｕｔｅｒｅｔｃ，Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　ｓｌｕｄｇｅ　ｉｎ　ａ　酵好的成品肥料进行混合．可取得同样的效果　对　于以城市垃圾与污水处理厂污泥混合为原料的堆　肥发酵槽，能够改善Ｃ／Ｎ比，调整含水率．改善透气　ｆｕｌｌ—ｓｃａｌｅ　ｖｅｓｓｅｌ　ｓｙｓｔｅｍ，Ｊ．ＷＰＣＦ，ＶＯＬ．５７，ＮＯ．４，Ａｐｒｉｌ　１９８５．　性等。　『３１杜彦武．城市生活垃圾与粪便混合好氧堆肥　化处理的试验研究ｆＤ１．哈尔滨：哈尔滨工业大学，　２００３．　②调整粒度与返送混合　污水处理厂的脱水污泥．有的呈粘土状．在发　酵过程中，应进行搅碎、返送、混合，可以起到增加　原料间隙、改善透气性能的作用。　（５）接种菌种　将发酵完好的部份有机肥料进行返送．并与原　［４］Ｔ．Ｈａｕｇ，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ，Ｊ．ＷＰＣＦ，ＶＯＬ．５　１，ＮＯ．８，Ａｕｇｕｓｔ　１　９７９．　料污泥混合．这与活性污泥法中回流剩余污泥所起　的作用相似。但对于连续式发酵槽。在进入正常运　转状态后，再添加菌种，便没有太大实际效果。对于　多段式发酵槽，在运转开始时，添加菌种，则有利于　促进发酵的进行　ｆ６）发酵时间　易于腐烂、发酵分解的有机物．通常在前发酵　阶段即可分解、稳定，称为一次发酵，即前发酵。对　于纤维等分解性较差的有机物．一般要在第二阶段　《资源节约与环保》２０１１年第六期鬈