城市污泥好氧发酵技术
国内污泥处理处置的几种常用技术路线
土地利用技术
土地利用是一种将稳定化处理的污泥用于土地改良、土 壤修复和园林绿化等用途的过程。
土地利用技术适用于处理经过稳定化处理的污泥，如城 市污水处理厂的剩余污泥。
土地利用技术具有投资少、能耗低、资源化效果好等优 点。
土地利用技术需要控制污泥中的重金属、病原菌和其他 有毒有害物质的含量，以确保安全使用。
06
土地利用技术
土地利用原理
土地利用是指将经过处理的污 泥用于土地改良、土壤修复和 园林绿化等，实现污泥的资源 化利用。
原理基于污泥中的有机物质和 营养元素，能够改善土壤结构 和肥力，促进植物生长。
同时，污泥中的重金属和有害 物质需达到相关标准，以确保 安全利用。
土地利用工艺流程
预处理
对污泥进行脱水、稳定化等预处理，提高其 利用价值。
经过腐熟阶段后，物料 中的有机物已经基本稳 定，此时可以进行稳定 化处理。
好氧发酵技术优缺点
优点
好氧发酵技术具有处理效率高、能耗低、操作简单、设备投资少等优点。同时，好氧发酵过程中产生的热量可以 用于发电或供热，实现能源的回收利用。
缺点
好氧发酵技术的缺点是占地面积大、周期较长、对水分和温度的控制要求较高。此外，好氧发酵过程中会产生一 定的臭气和温室气体排放，需要采取相应的措施进行控制和处理。
国内污泥处理处置的几种 常用技术路线
• 引言 • 污泥处理处置技术路线概述 • 厌氧消化技术 • 好氧发酵技术 • 污泥焚烧技术 • 土地利用技术 • 技术路线比较与选择
01
引言
污泥处理处置的重要性
环境保护
污泥中含有大量的有机物、重金 属和病原体，如果不进行适当的 处理处置，会对环境造成严重污 染。
污泥焚烧技术
污泥好氧发酵堆肥综合解决方案
3.3.4 上位系统及网络配置（推荐）............................................................................15
3.1 系统的整体原理.................................................................................................................2 3.1.1 系统网络概述..........................................................................................................2
三、控制系统的组成
3.1 系统的整体原理
3.1.1 系统网络概述
控制系统采取开放、可靠的网络形式来完成现场数据的采集、系统控制的实 现。根据我们多年的行业积累得到的经验，我们参看了目前工艺运行的需求，做 出如下的网络系统设计：网络采用以太网网络设计。这个网络采用性能可靠的工 业以太网。可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环 境，实现“多网合一”。
3.1.3 通讯协议的可靠性
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相 互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为 一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集 中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何 种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自 其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共 格式。
城市污水污泥好氧堆肥工艺流程
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污泥高温好氧发酵工程建设成本组成及造价优化控制研究
污泥高温好氧发酵工程建设成本组成及造价优化控制研究摘要：高温好氧发酵技术是市政污泥处置的有效手段，本文以陕西中南部地区建设的500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程为实例，研究了高温好氧发酵的工艺技术和工程组成，深入剖析了工程建设成本的组成，研究了工程造价优化控制措施。
关键词：好氧发酵；市政污泥；综合利用；建设成本；造价控制污泥是城镇污水处理厂在污水净化处理过程中产生的含水率不同的半固态或固态物质[1]，污泥中大量富集了污水中的污染物，含水率高、散发恶臭、不易脱水、极难降解，不规范的处置会对生态环境造成严重的二次污染。
高温好氧发酵是污泥处理处置的有效技术之一，是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。
微生物代谢过程中产生的热量在料堆中积累，可使堆料层温度升高至55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发，实现污泥稳定化、无害化、减量化。
根据机械化和自动化水平、工程规模的不同，投资成本可按 25~45 万元/t 污泥（80%含水率）.d 进行估算（不含征地费）[2]。
本文以500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程为实例，分析了工程建设成本的组成及工程造价优化控制措施。
1工程概况本500吨/天市政污泥高温好氧发酵工程建设在陕西秦岭地区，项目在国家污泥处置和资源化利用“统筹兼顾、因地制宜、稳定可靠、绿色低碳” [3]的总体原则下，旨在解决城镇污水处理厂污泥、废食用菌渣、废中药渣、秸秆等有机固废面源污染问题，实现处置无害化、减量化和资源化。
项目占地130亩，总建筑面积3.6万平方米，采用“槽式高温好氧发酵”工艺，设计日处理市政污泥500吨，废食用菌渣、废中药渣、秸秆等有机固体废弃物180吨，年可消纳有机固废22万吨、产有机营养土10万吨。
污泥处置后端产物有机营养土富含有机质及氮磷钾等营养成分，主要用于花卉种植、土壤改良、矿山修复、园林绿化和林业利用。
2工艺及工程设计2.1 工艺设计图2-1 项目工艺流程图本项目采用槽式高温好氧发酵工艺，采用序批式操作方式，设计有原辅材料接收储存、混料、翻抛、曝气、冷凝水收集、陈化、筛分-复配-包装、除臭等工艺系统，项目总体工艺流程见图1-1。
城镇生活污水处理厂污泥处理处置技术指引(试行)
城镇生活污水处理厂污泥处理处置技术指引（试行）1.总则1.1为提高城镇生活污水处理厂污泥处理处置水平，保护和改善生态环境，促进经济社会和环境可持续发展，根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《城镇排水与污水处理条例》《城镇排水与污水处理条例》等相关法律法规，制定本技术指引。
1.2本技术指引所称城镇生活污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在城镇生活污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。
1.3本技术指引所称污泥衍生产品（以下简称“污泥产品”），是指在城镇生活污水处理厂污泥经过减量化、稳定化、无害化后形成的可资源化利用的衍生产品。
1.4本技术指引适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置的管理和技术选择，以增强污泥处理处置管理决策的科学性。
1.5污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则，加强对有毒有害物质的源头控制，根据污泥最终安全处置要求和污泥特性，选择适宜的污水和污泥处理工艺。
1.6污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。
坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。
1.7地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体；污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。
地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥产品。
1.8鼓励充分利用社会资源处理处置污泥；鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步；鼓励研发适合我省实际情况和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。
2.污泥处理处置规划和建设2.1现有污泥处置能力不能满足需求的城市和县城，要加快补齐设施缺口，建制镇与县城污泥处置应统筹考虑，处置设施宜相对集中设置。
污泥处理处置规划应符合国土空间规划，并与当地环境卫生、园林绿化、土地利用、园林绿化、生态保护、水资源保护、产业发展等相关专业规划相协调。
污泥处理技术三：好氧发酵
污泥处理技术三：好氧发酵1原理与作⽤好氧发酵通常是指⾼温好氧发酵，是通过好氧微⽣物的⽣物代谢作⽤，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。
代谢过程中产⽣热量，可使堆料层温度升⾼⾄55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄⽣⾍卵和杂草种籽，并使⽔分蒸发，实现污泥稳定化、⽆害化、减量化。
2应⽤原则污泥好氧发酵处理⼯艺既可作为⼟地利⽤的前处理⼿段，⼜可作为降低污泥含⽔率，提⾼污泥热值的预处理⼿段。
污泥好氧发酵⼚的选址应符合当地城镇建设总体规划和环境保护规划的规定；与周边⼈群聚居区的卫⽣防护距离应符合环评要求。
污泥好氧发酵⼯艺使⽤的填充料可因地制宜，利⽤当地的废料（如秸杆、⽊屑、锯末、枯枝等）或发酵后的熟料，达到综合利⽤和处理的⽬的。
3好氧发酵⼯艺与设备3.1⼀般⼯艺流程好氧发酵⼯艺过程主要由预处理、进料、⼀次发酵、⼆次发酵、发酵产物加⼯及存贮等⼯序组成，如图4-4所⽰。
污泥发酵反应系统是整个⼯艺的核⼼。
图4-4污泥好氧发酵⼯艺流程3.2好氧发酵的⼯艺类型发酵反应系统是污泥好氧发酵⼯艺的核⼼。
⼯艺流程选择时，可根据⼯艺类型、物料运⾏⽅式、供氧⽅式的适⽤条件，进⾏合理的选择使⽤，灵活搭配构成各种不同的⼯艺流程。
1）⼯艺类型⼯艺类型分⼀步发酵⼯艺和⼆步发酵⼯艺。
⼀步发酵优点是⼯艺设备及操作简单，省去部分进出料设备，动⼒消耗较少；缺点是发酵仓造价略⾼，⽔分散发、发酵均匀性稍差。
⼆步发酵⼯艺优点是⼀次发酵仓数少，⼆次发酵加强翻堆效应，使堆料发酵更加均匀，⽔分散发较好；缺点是额外增加出料和进料设备。
2）物料运⾏⽅式按物料在发酵过程中运⾏⽅式分为静态发酵，动态发酵，间歇动态发酵。
静态发酵设备简单、动⼒消耗省。
动态发酵物料不断翻滚，发酵均匀，⽔分蒸发好，但能耗较⼤。
间歇动态发酵较均匀，动⼒消耗介于静态发酵与动态发酵之间。
3）发酵堆体结构形式发酵堆体结构形式主要分为条垛式和发酵池式。
条垛式堆体⾼度⼀般1~2m，宽度⼀般3~5m。
《城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南》
城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南（征求意见稿）中国计划出版社二〇年前言根据中国工程建设标准化协会〔2018〕建标协字第15号文《关于印发2018年第一批协会标准制订、修订计划的通知》，制订本指南。
污泥好氧发酵作为城镇污水处理厂污泥处理的主流技术之一，可实现污泥的稳定化、无害化和资源化利用，其工艺相对简单，运行维护要求较低，也是目前国际上最常用的污泥处理方法之一。
《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》（试行）（HJ-BAT-002）将污泥好氧发酵作为污泥处理处置污染防治最佳可行技术之一。
《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行）（建城〔2009〕23号）提出，污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时，鼓励采用高温好氧发酵的污泥处理方式。
近年来，我国很多城市都进行了污水处理厂污泥好氧发酵的工程实践，工程规模也由小型向大中型发展，同时在臭气控制、自动控制、设备集成等方面进行了诸多技术研发和储备，实现了污泥好氧发酵成套设备国产化工程应用。
国内已发布的标准包括中国工程建设协会标准《城镇污水处理厂污泥好氧发酵技术规程》（T/CECS 536-2018）、行业标准《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》（CJJ 131-2009）、《污泥堆肥翻堆曝气发酵仓》（JB/T 11245-2012）等，规定了污泥好氧发酵在设计、施工、运行和管理方面的核心技术要求。
本指南旨在进一步深化对污泥好氧发酵技术原理和工艺过程的理解，协同已发布的技术规程，指导和规范我国污泥好氧发酵的工艺设计和运行管理。
本指南编制过程中，梳理、借鉴了国内外相关技术文件，调查、研究了国内典型工程案例，总结、吸纳了国内外理论和实践认知。
本指南的主要内容包括：总则、术语和定义、污泥好氧发酵工艺、污泥好氧发酵设计、污泥好氧发酵运行维护、好氧发酵产物特性及利用。
本指南由中国工程建设标准化协会城市给水排水专业委员会归口管理，由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司负责技术解释。
利用城市污泥无害化处置生产有机肥
利用城市污泥无害化处置生产有机肥、微生物有机肥、腐殖酸有机肥、有机—无机肥可行性报告一概述1、城市污泥与环境污泥是城市污水的沉淀物，含有大量的有机物质和养分，其养分含量高于一般的泥肥,其中的氮以有机氮为主,磷的有效性也较高,有些也含钾和一些微量元素。
施用于土壤中既可以改良土壤,又可以为农作物生长提供各种养分。
如合理施用以污泥为原料生产的各类有机肥,既可提高土壤中的有机质含量和腐殖化程度,改善土壤物理性状,又可培养增强土壤肥力,增加农作物产量和品质,其效果优于一般猪牛粪等有机质。
目前许多地方还没有如何就污泥无害化处置和资源化利用结合起来,只采取简单的填埋或焚烧,特别是有些地方采取随便地异地倾倒,不仅造成土地的占用和减少,还产生二恶英气体造成环境的破坏和二次污染以及资源的浪费。
随着城市的发展和城乡一体化的推进,城市人口迅猛增加,城市生活污水污泥由此不断增多。
如何就污水污泥的减量化处理处置,资源化利用和无害化变废为宝,综合利用增加经济效益,避免更严重的二次污染巳成为目前世界上环境科学研究领域中的重要课题。
2、肥料与农业农业在国民经济中具有举足轻重的作用,历来中央和各级政府对农业都相当重视,使我国的农业生产自解放以来,特别是改革开放以来发生了翻天覆地的变化。
但随着城乡经济的发展,工业和城乡一体化,城市人口增加和土地的大量减少,粮食.人口.土地.环境的矛盾越来越突出。
为了实现农业和国民经济的可持续发展,在农业生产上推广良种良法.平衡施肥.测土施肥.资源节约.循环利用.保护环境越来越重要,而平衡施肥中有机＋无机是关键。
肥料工业在农业生产中起着举足轻重的作用,可以说粮食要增产离不开肥料，肥料是粮食中的“粮食”，肥料在解决耕地、人口、城乡建设、工农业国民经济中发挥着不可替代的作用。
3、资源利用：为了解决人口、粮食、土地的矛盾，解决人们对物质生活的需要，在农业生产上就必须推行“良种良法”，而“良种良法”中的核心和保障就是肥料。
污泥高温好氧发酵基本技术要求
• 高温好氧发酵可以确保发酵产品不会抑制植物生长：发酵充分 的发酵产品其耗氧速率应小于0.1（O2%）/min。用于土地不会 烧苗。由于发酵产品含水率小于40%，也降低了霉变的风险。
砷
≤0.2 mg/l ≤0.5 mg/l
铅
≤0.2 mg/l ≤1 mg/l
镉
≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l 六价铬 ≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l
汞
≤0.005 mg/l
≤0.02 mg/l
铵氮
≤4 mg/l ≤200 mg/l
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵过程是稳定化过程：通过好氧微生物的生物代谢 作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质。
• 其也俗称为：好氧堆肥。 • 由于好氧发酵后的污泥也仅完成了污泥稳定的要求，其还达不
到污泥施用土地的产品要求，故这种稳定化方式称为“固态好 氧发酵”比称“好氧堆肥”更加合理，以避免产生按此种方式 稳定后既成肥料的误解。
一、高温好氧发酵的定义和基本原理
有机物+氧气+ 微生物
合成
细胞物质 （微生物繁殖）
• （1）在好氧发酵中添加常规添加物，包括膨胀材料和天然吸附物质，其 可使离子态态重金属含量降低，部分削弱了重金属的危害作用。
• 高温好氧发酵产品能够满足填埋要求：发酵产品含水率小于 40%，无机化程度高，无臭气，吸附性好。
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵可降低有毒有害物质的危害。重金属在土壤中是不可降解的， 重金属大部分积存于耕作层中，重金属水溶性部分将随水进入植物的器官 和细胞，并危害植物。重金属毒性作用的轻重程度与重金属的种类和浓度、 土壤性质、pH值、污泥及土壤的有机物质、铁、锰的含量及植物种类有关， 各种重金属的毒性作用也是相当复杂的。重金属在污泥中主要以离子态存 在，但是如果能够将离子态的重金属变成非离子态的，则可大大降低重金 属的危害，即“钝化”重金属。如：
污泥好氧发酵工艺
污泥好氧发酵工艺1 原理与作用1.1 污泥好氧发酵及其优缺点污泥好氧发酵通常是指高温好氧发酵，是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质，从而实现污泥稳定化、无害化和资源化的一种处理工艺。
污泥好氧发酵具有以下优点：代谢过程中产生热量，堆体温度可升高至55C以上，有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，提高好氧发酵产品的安全性；好氧发酵处理后，污泥有机物含量降低，有机养分形态有利于植物吸收；形成高质量、可销售的最终产品，无臭味，公众接受度高；好氧发酵工艺对于设备和操作的要求较简单，投资和运行成本相对较低。
污泥好氧发酵也存在一些缺点：好氧发酵过程需要较大的场地，如果可用土地不多或者土地价钱很高就会影响好氧发酵工艺的应用，对于高度城市化地区这一问题更为突出；辅料一般需要另外购买，提高了好氧发酵工艺的运行成本；好氧发酵过程需要臭气控制，操作环境较差。
1.2 污泥好氧发酵原理污泥好氧发酵原理是在有游离氧存在的条件下，利用堆料中好氧微生物的代谢作用对污泥进行生物降解和生物合成。
参与反应的三种主要微生物菌属包括细菌属、放线菌属和真菌属，大部分有机物的分解是由细菌完成的。
好氧发酵过程中，溶解性有机质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物所吸收；固体和胶体有机质先附着在微生物体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。
微生物通过氧化、还原、合成等过程，一部分被吸收的有机质氧化成简单的无机物，并释放出微生物生长活动所需要的能量；另一部分有机质转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，用于微生物的生长繁殖。
污泥好氧发酵过程中物质转化如图 3.1-1所示。
图3.1-1好氧发酵原理图好氧发酵过程大致可分为以下三个阶段：(1) 中温阶段。
好氧发酵过程初期，堆体基本呈15C ~45C 中温状态，嗜温 微生物较活跃，并利用糖类和淀粉类等较易利用的有机质进行旺盛的代谢活动。
(2) 高温阶段。
当堆体温度升至45C 以上时进入高温阶段，在这一阶段， 嗜温微生物受到抑制甚至死亡，取而代之的是嗜热微生物。
污泥好氧发酵工艺描述及设计要点
污泥好氧发酵工艺描述、设计要点一、工艺描述污泥好氧发酵是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。
伴随代谢过程中产生的热量，堆料温度可升至55℃以上，有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种子，并蒸发水分，实现污泥稳定化、无害化、减量化。
根据物料发酵时的状态可分为静态好氧发酵方法和动态好氧发酵方法。
其中常见的静态好氧发酵方法包括自然发酵堆肥法、静态主动供氧发酵堆肥、机械翻堆静态发酵堆肥、容器发酵堆肥方式等; 动态好氧发酵方法常见的有转筒式堆肥装置、生物发酵塔等。
二、设计要点好氧发酵工艺通常由前（预）处理、主发酵（亦可称一次发酵、一级发酵或初级发酵）、后发酵（亦可称二次发酵、二级发酵或次级发酵）、后处理、脱臭和贮存等工序组成。
污泥发酵过程非常复杂，受到发酵原料营养物质、水分含量和物理结构的影响，需要对工艺过程中的相关参数进行控制，从而实现良好的发酵效果。
在好氧发酵过程中原料pH 值应控制在6～9 之间，最佳pH 值为8，其发酵时间根据具体工艺不同，差异较大。
污泥发酵原料的C/N 宜控制在25～35，C/P 控制在75～150，含水率控制在50%～60%。
发酵堆体的空隙率与发酵堆肥的方式和原料的含水率、有机质含量有关，一般静态堆肥的空隙率不应小于50%，动态堆肥的空隙率不应小于35%。
原料含水率、有机质含量较高时，空隙率也应相应增大。
氧气是好氧发酵过程中有机物降解和微生物生长所必需的物质，因此，保证良好的通风条件，提供充足的氧气是污泥好氧发酵正常进行的基本保证。
通风供氧在污泥好氧发酵过程中起到 3 个作用∶a.为微生物提供新陈代谢所需的氧气;b.通过通风带走物料中的部分水分;c.可以起到控制物料堆体温度的作用。
好氧发酵的理论需氧量可通过有机物分解反应式计算得到，其实际供氧量通常为理论值的2～10 倍，根据原料堆体的水分、温度、氧传递效率不同，取值不同。
污泥好氧堆肥技术及其应用
131智能环保NO.01 2020智能城市 INTELLIGENT CITY 污泥好氧堆肥技术及其应用李 敏（水电水利规划设计总院环境保护部，北京 100120）摘 要：文章在简单介绍污泥好氧堆肥技术原理的基础上，探讨了污泥好氧堆肥技术各因素对好氧堆肥过程的影响，分析了评价污泥好氧堆肥腐熟度的物理、化学、生物及卫生学指标；详细地对污泥好氧堆肥的相关技术以及对应的应用过程中的优势与劣势进行了分析。
关键词：污泥堆肥；工艺参数；腐熟度；臭味控制；产品出路1 污泥好氧堆肥技术1.1 概况我国每年污水污泥的产生量非常庞大，这些污泥当中含大量的有毒有害物质，如细菌、寄生虫等。
如果这些污泥不及时处理而随意堆放，不仅会占据大量的土地资源，且容易对环境造成二次污染。
污泥中含有大量植物生长所需要的氮、磷、钾等元素，且污泥中的有机腐殖质是土壤的改良剂，将污泥应用到园林绿化中具有较好的发展前景。
污泥堆肥可降低污泥恶臭程度、有效杀死病原体、改善污泥性质，还可以降解污泥中多种有毒有害物质。
1.2 技术原理 在空气流通的情况下，污泥好氧堆肥这项技术能够在微生物的作用下对有机废弃物进行化学降解，同时能够使有机物转化成为稳定的腐殖质[1]。
在此过程中，再将外加剂按照一定的比例加入其中 。
加入的外加剂可以分成两种，一种是调理剂，另一种是膨胀剂。
调理剂主要是稻壳、秸秆等腐熟以后形成的堆肥产物，使得堆体的含水率得到有效降低；膨胀剂主要是加入了玉米芯、锯末等物质，从而能够使堆体的孔隙率进一步增加，促使堆体内的气体和外界空气顺利交换。
污泥好氧堆肥的整个过程主要有4个步骤，分别为升温、消毒杀菌、降温以及腐熟。
堆肥初期，外加剂添加的量要采用合理的比例以及需要足够的通风量，这些条件缺一不可，为微生物的繁殖提供了适宜的生存条件。
微生物在这个过程中频繁活动，分解有机物，使反应器的温度大幅度上升，温度超过55 ℃后，能够有效抑制堆体内的微生物的活动频率，此时嗜热菌开始活动。
污泥高温好氧发酵基本技术要求
耗氧速 小于0.2~0.3（O2%） 率要求 /min
四、高温好氧发酵主要工艺步骤和技术要求
• 4、对二次发酵的时间要求 • 二次发酵是确保污泥稳定、腐熟的关键。
• 在堆料层中二次发酵温度不应超过50oC，二次发酵总发酵时间应 为10~20天。
• 5、对二次发酵的成效要求——二次发酵结束时发酵污泥相关指标
• 高温好氧发酵过程是灭菌消毒过程：代谢过程中产生热量，可 使堆料层温度升高至60℃以上，持续时间15到20天，可有效去 除病原体、寄生虫卵和杂草种子。
• 高温好氧发酵可以确保发酵产品不会抑制植物生长：发酵充分 的发酵产品其耗氧速率应小于0.1（O2%）/min。用于土地不会 烧苗。由于发酵产品含水率小于40%，也降低了霉变的风险。
四、高温好氧发酵主要工艺步骤和技术要求 • 3、对一次发酵成效的要求——一次发酵结束
时发酵污泥相关指标
堆料应为深棕褐色（包
括污泥颗粒内部，污泥
一 次 发 酵
表观指标
颗粒内部达不到棕褐色 的污泥颗粒的重量比例
应小于10%）、无臭、
呈松散状、不招引苍蝇
结 束 指 标
达到无 害化卫生 标准
蛔虫卵死亡率： 95%~100%
• 高温好氧发酵投资少、设施设备简单、操作管理方便、 运行成本低，所以适用于中小型（污水处理设计能力 ≤20万m3/d）城镇污水处理厂的污泥处理。
原污泥
二次发酵
污泥和堆肥
一次发酵产物
一次发酵
二次发酵产物
三、高温好氧发酵主要工艺形式
• 根据污泥处理处置的目的和要求，污泥高温好氧 发酵工艺可以对工艺类型、物料运行方式、供氧 方式、发酵反应器形式的进行不同的排列组合， 构成多种的处理工艺流程。
城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范
城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范随着城镇化进程的不断加快，城镇污水处理厂承担着越来越重要的环保任务。
然而，污泥处理处置问题仍然是一个挑战。
为了解决这个问题，城市管理部门制定了一系列技术规范，以确保污泥的安全处理和处置，从而保护环境和人民的健康。
污泥处理是城镇污水处理厂中不可或缺的一环。
首先，我们需要明确污泥处理的目标。
一方面，污泥处理需要达到环境要求，确保处理后的污泥不存在对环境和生态系统造成的危害。
另一方面，污泥处理还要满足资源化利用的要求，尽可能将污泥转化为有用的产品，实现资源的循环利用。
污泥处理的首要任务是稳定化处理。
稳定化处理旨在减轻污泥中有机物的含量和潜在的有害物质的毒性，从而削减排放对环境的危害。
常用的稳定化处理方法包括厌氧消化、好氧发酵和热泥化等。
这些方法可以有效降低污泥的有机含量，降低臭味和毒性，并提高污泥在后续处理过程中的可利用性。
随着环保意识的提高和资源紧缺的压力，污泥处理的焚烧和气化技术逐渐成为热门话题。
热泥化可以将污泥转化为燃料气体或固体燃料，用于能源生产。
这种方法不仅可以减少对传统能源的依赖，还可以减少温室气体排放，具有显著的环保和经济效益。
然而，热泥化过程中的副产物和废气处理仍然是一个挑战，需要进一步研究和改进。
此外，污泥处理的循环利用也是一种重要的技术路线。
通过污泥脱水、干化和压制等工艺，可以将污泥转化为固体燃料、建材、土壤改良剂等产品，实现资源的再利用。
这种循环利用不仅可以减少对自然资源的消耗，还可以有效降低污泥处理的成本。
然而，污泥中的重金属和有机物等有害物质的处理仍然是一个难题，需要探索更加有效的去除和稳定化方法。
在污泥处理处置过程中，如何确保处理后的污泥符合环保和卫生要求是一个重要的问题。
对于污泥的应用和利用，需要对其进行彻底的处理，以保证产品的质量和安全性。
同时，监测和检测污泥处理处置过程中的环境因子和污染物的含量也是十分必要的。
总之，城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范的制定和实施对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
污泥高温好氧发酵的原理及影响因素
污泥 中所 含 有 一 定 量 的 石 灰 、 盐 、 盐 等 高 分子 铁 铝
絮凝 剂 ． 堆 肥 处 理 的过 程 中 ． 会 存 在 多 大 的 障 在 不
碍 但倘 若在 污泥 处理 过程 中 。 加 的石 灰 过多 ． 添 将
会导致ｐ Ｈ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 ． 料 中应 具 原 有一定 的含 水率 、 有机 物量 、Ｈ值和透 气性 等 。 ｐ
态 ． 利用太 阳能加热 蒸发 方式 ， 或 调整 含水 率 。
ＣＬａ ｇ ０在 实验 中通 过考 察温 度 和含 水 率 对 ．ｉ ［ ］ ｎ ２ 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 ５ ％的含 水率 是维 持 ０
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
低 ． 生物 活 动能 力 降低 。因此 ， 微 生物 学 考 虑 ， 微 从 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 、 泥 脱水 时 使用 絮 污
物料 中微生 物正 常 活 动需 要 的最 低值 ． 当物料 的含
水率 在６ ％～ ０ ０ ７ ％时微 生物 的活 动最 活跃 另发 现物
料含 水 率 在 ３ ％～ ０ ０ ６ ％之 间 时 ． 含水 率越 高 ． 生 物 微
活动 越活跃 ｆ ）／ ２ ＣＮ比
污泥好氧发酵工艺对比
--●Vol.31,No.32013年3月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization污泥发酵通常分为好氧发酵和厌氧发酵两种主要形式[1]。
好氧发酵是在有氧气体下使有机物发生分解的过程,其代谢产物主要是二氧化碳、水和热能;厌氧发酵是在无氧或缺氧条件下的有机物分解,厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多小分子量的中间产物。
目前好氧发酵工艺主要有以下3种,分别是条垛式发酵、槽式发酵、反应器发酵。
由于反应器发酵处理量较小、处理规模受限,目前工程应用案例不多[2]。
本文主要介绍污泥条垛式发酵和槽式发酵工艺及两种工艺在实际污泥处理中的应用对比分析[3]。
1好氧发酵工艺1.1条垛式发酵条垛式发酵是将原料混合物堆成长条形的条垛,其断面可以是梯形也可以是三角形,是一种常见的好氧发酵方法。
该工艺按其有无机械翻堆设备可分为静态发酵和动态发酵两类。
动态条垛式发酵工艺的特点是工艺简单,所需的设备少,运行费用较低、土建投资较低,但占地面积大,发酵时间长,受环境影响较大,以及处理产品的稳定性稍差。
该工艺适用于土地较为宽裕,对最终处理产品要求相对较低的情况[4]。
静态条垛式发酵工艺的特点是工艺较简单,运行费用低、土建投资较低。
但最终产品质量控制难度较大,需增加专门的曝气设备,且厂区工作环境差。
1.2槽式发酵槽式发酵工艺是先布置发酵专用的发酵混凝土槽,并在混凝土槽上设置轨道,槽式翻抛机可以在轨道上运行,然后在槽内布置通风曝气系统,最后将混合好的物料放置在混凝土槽内。
为保证好氧发酵的效果及条垛内的充氧要求,通过槽内的曝气系统按照一定的时间间隔,定期向槽内充氧曝气,同时定期对不同的槽通过翻抛机进行翻抛,以达到对整个条垛内污泥的均匀发酵和加热的要求,防止由于条垛内温度过高,造成细菌的死亡。
条垛式发酵方式见图1、图2,槽式发酵方式见图3、图4、图5。
收稿日期:2013-01-12作者简介:李光(1983-),男,安徽阜南人,工程师,从事城市污水处理、污泥处置工艺设计及研究。
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城市污泥好氧发酵处理技术应用研究白海梅朱惟猛（上海市城市排水有限公司）摘要：分析了上海市区污水厂污泥处理处置现状，对上海市第一座实施污泥好氧发酵处理工程的工艺流程、运行效果、经济效益、成就及问题作了简要介绍，得出一定的经验总结。
关键词：污泥好氧发酵应用研究一、前言上海市政府在发展经济建设的同时，十分重视城市环境和保护，尤其是对水环境的治理与完善，40多年来市政府在污水治理方面投入了巨额资金，上世纪60-70年代相继完成上海市西区污水输送干线和南区污水输送干线；70-90年代建成天山、曲阳、龙华、长桥、程桥等中心城区污水处理厂；1985～1993年，建成了合流污水治理一期工程；1994年开始建设污水治理二期工程和吴泾闵行污水北排工程；2003年完成苏州河综合整治一期工程建设；2003启动苏州河综合整治二期工程；2004年启动中心城区污水处理厂达标改造工程；2004年正式启动西区污水输送干线改造工程可行性研究工作。
到2004年末，上海市中心城区污水处理量将达到430 万m3/d，达到污水收集处理率70%以上，这对减轻黄浦江和苏州河的污染作出了重要的贡献。
但是，在城市污水处理过程中必然会产生大量的污水污泥，它容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染，更有甚者，将污泥任意施于农业，导致农作物污染，土壤受到不可逆转的中毒受害。
国家环境保护总局发布的“城镇污水处理厂污染物排放标准”（GB18918-2002）对污泥的处理处置作了具体要求，即“城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理”，并对稳定化处理后的控制指标作了详细规定。
上海市结合新标准的出台，对污泥稳定化处理技术的研究与应用作了全面思考，其中对好氧发酵工艺进行了一次实用性研究，取得了一些经验。
本文结合排水公司已开展的污泥稳定化处理技术的研究工作，就好氧发酵工艺的生产试验情况，向大会作一简要汇报，供参考。
1、上海市区污水厂污泥处理处置的现状根据《上海市污水系统专业规划》，上海市属12座污水厂的规划方向为：东区污水厂、北郊污水厂、程桥污水厂和曹杨污水厂将被废弃；曲阳污水厂、天山污水厂和龙华污水厂、吴淞污水厂、泗塘污水厂、长桥污水厂、闵行污水厂和桃浦污水厂长期保留。
这几个污水厂除桃浦厂属工业废水厂外，其余各厂均为生活污水厂，污泥处理处置现状见表1。
表1 市属污水厂污泥处理处置现状设计规模污泥处理方式出路序号厂名（万m3/d）重力浓缩＋带式脱水外运1 曲阳污水厂 7.52 天山污水厂 7.5重力浓缩船运重力浓缩＋离心脱水外运3 龙华污水厂 10.5重力浓缩＋带式脱水外运4 吴淞污水厂 4.05 泗塘污水厂 2.0重力浓缩船运重力浓缩＋离心脱水外运6 长桥污水厂 2.2重力浓缩＋带式脱水外运7 闵行污水厂 5重力浓缩＋带式脱水焚烧8 桃浦污水厂 6重力浓缩＋离心脱水外运9 东区污水厂 3.4重力浓缩船运10 北郊污水厂 2.0重力浓缩＋离心脱水外运11 曹杨污水厂 3.0重力浓缩＋离心脱水＋12 程桥污水厂 0.5农用好氧发酵从上述方式可以看出，目前市区各污水厂污泥均没有进行减量化、无害化和稳定化处理，这显然不符合国家关于污泥处理处置的战略思想，也与上海这个大都市的环境政策不符，因此结合现状对污泥进行“三化”处理已成为各污水厂面临的主要问题。
2、市区污水厂污泥稳定化处理工艺的选择决定污泥处理工艺时，不仅要从环境效益、社会效益和经济效益全面权衡，还要对各种处理工艺进行探讨和评价，根据实际情况进行选定，对环境整体而言，要具有安全性和可持国内外常用的污泥稳定化技术有：厌氧消化、好氧消化、堆肥、碱法稳定和干化稳定。
碱法稳定因无法长期使污泥稳定仅做应急之用；干化稳定因投资运行费用高应用很少；好氧消化需要较高的动力能耗，寒冷季节处理效率降低，副产品没有实用价值仅适用于小型污水厂；厌氧消化应用最为广泛，但有安全隐患、运行管理要求高，市区如曹杨、北郊等厂曾有过厌氧消化措施，因种种原因废弃；堆肥是一种生物处理方法，因其充分利用污泥中有用成分，可变废为宝，有利于建立循环型经济而受到广泛关注。
这些方法各有千秋，具体选择要综合考虑，杜绝不确定因素对环境可能造成的冲击和意想不到的污染物在不同介质之间的转移。
上海市排水公司对市区污水厂污泥性质进行了系统的调研，查阅了大量的文献资料，在参考国外发达国家经验的基础上，结合上海的实际情况，编制了《上海城市污泥处理处置规划》。
根据规划，市区污水厂除桃浦工业废水厂污泥焚烧外，其余各厂污泥无害化、稳定化处理后回收利用。
鉴于市区污水厂不应用厌氧消化工艺，排水公司在对国内外应用污泥好氧堆肥的设备及应用调研的基础上，借鉴畜禽粪便发酵原理，自2001年起应用好氧堆肥工艺原理制成成套技术设备对城市生活污泥分别进行了小试、中试，摸索出了一套少加甚至不加掺合料、工艺简单、便于操作管理的封闭式好氧堆肥处理工艺，该发酵设备引进了日本的专利技术，该技术原用于畜禽粪便好氧堆肥，经简单改进后应用于污水厂污泥的好氧发酵工艺的试验研究。
该工艺的成果率先在程桥水质净化厂得到应用，有效解决了长期突出的厂群矛盾，实现了设备成套化、系统化，为污泥的处置走出了一条新路，在国内属于首创。
三、试验研究好氧发酵的一般工艺过程主要分为前处理、一次发酵、二次发酵和后处理四个过程。
其技术主要分为条垛系统、强制通风静态垛系统和发酵槽系统。
堆肥处理工艺近几年发展较快。
综观国内各地污泥高温好氧堆肥方面的研究，主要集中在后续制肥工艺的研究，而堆肥基本采用自然通风或强制通风条垛式，这种方式占地面积大，操作环境差，在上海这个环境要求较高的城市显然是不太合适的。
上海排水公司进行了机械化堆肥技术的试验研究，并在程桥污水厂进行了生产性应用。
下面对该生产试验进行简要介绍。
1、泥质评价程桥厂污水来源主要是生活污水，污泥主要来自两个方面：初沉池污泥和剩余活性污泥。
污泥主要成分见表2。
表2 污泥主要成分表 品种 有机质 N P K 含水率重金属 程桥厂污泥 65%～70% 5.44% 3.21%0.51%80%未超标 猪厩肥 25.0 0.450.083 - -- 牛厩肥 20.0 0.340.070 - -- 羊厩肥 31.8 0.841.100 - - - 从表中可以看出，污泥中的营养成分远高于农家肥，适合植物生长之需，如对污泥进行稳定化、无害化处理，制成有机肥料，则能变废为宝，既节约资源又维护环境，符合可持续发展战略要求。
2、工艺流程程桥厂实施的污泥固态好氧发酵工艺日处理量2t/d （80％含水率）。
其工艺是脱水污泥与辅料、菌种搅拌混合后通过螺旋输送料斗进入立式发酵器好氧发酵，菌种在运行初始一次性投加，以后留存接种。
经过48h 的一次发酵后，初步达到无害化、稳定化，含水率可降至50％以下，体积大大减少，便于运输、基本无臭味。
但尚未达到腐熟，需要继续二次发酵，采用发酵袋发酵，25天后达到熟化，成品可以资源化利用。
一次发酵过程中产生的臭气由抽风机集中收集后经除臭系统处理后达标排放。
工艺过程见图1。
3、该工艺的特点：（1）设备简单，可以完全国产化。
（2）一次发酵在封闭容器内完成，通过反应放热产生高温，污泥中的水分随抽风设备排出室外，不会产生污水外排的污染问题，达到了安全、卫生的要求。
（3）一次发酵时间短，仅需48h即可完成。
4、生产运行及效果该工程自2002年运行至今，基本正常，所有运行设备均实现自动控制。
污泥发酵后，可得到含水率低于30％的熟化成品，成品指标如下：表3 污泥发酵成品检测结果项目单位指标标准值水分％ 25 ≤32N、P、K总养分含量％ 6.5 ≥6.0有机质含量％ 40 ≥35＞7.0 －EC值 mS/cm粪大肠菌值无量纲＞0.11 10-1～10-2蛔虫卵死亡率％ 100 95～100％污泥发酵成品达到无害化、稳定化要求，经市园林所检测，污泥发酵成品中可利用的氧、镁等离子含量充分，利于植物生长吸收，因此市场销售情况良好，实际应用中用户普遍反应良好，不仅仓库全部清仓，而且有机肥使用旺季还出现了供不应求的局面。
5、工程效益分析（1）经济效益程桥厂实施污泥好氧发酵后，不仅解决了污泥出路问题，改善了作业环境，还使污泥得到资源化利用，产生一定的经济效益。
经过生产实际应用，污泥（80%含水率）年运行费用为21.9万元（不计折旧），污泥发酵成品年销售收入5.50万元，可部分回收运行成本，基本实现循环经济。
对污水厂而言，实施污泥好氧发酵工程还可节省污泥外运费、占地费、排污费等。
（2）社会及环境效益程桥厂污泥好氧发酵工程实施以来，产生了巨大的社会及环境效益，改善了厂区及厂外周边环境，提高了环境质量水平。
更重要的是此工程有利于推动污泥稳定化、无害化、资源化处理，为市中心城区污水厂无害化、稳定化处理提供了一条可供参考的途径。
6、工程取得的主要成就（1）程桥污水厂污泥好氧发酵处理工程充分利用了有效资源，又保护了环境，对污泥这一固体废弃物基本实现了从产生、收集、处理到最终处置的全面管理。
（2）解决了该厂的污泥无害化、稳定化及污泥出路问题，并产生一定的经济效益。
（3）工程采用立式发酵器，克服了中心城区污水厂普遍存在的场地狭窄的问题，无需另征地，且运行自动化程度高，安全卫生。
本工程为污泥的处置开辟了一条新路，在国内污泥处理领域位于前列，具有较高的科学性和先进性，为市中心城区污水厂污泥处理提供了很好的借鉴。
7、存在问题（1）该套设备原用于畜禽粪便发酵，用于污泥发酵时根据污泥性质经过一定的设计改进，但由于是首次应用，加上污泥泥质与畜禽粪便差别较大，实际应用时仍产生很多问题，主要体现在进泥含水率偏高、不稳定、设备材质与动力系统需要进一步优化设计。
（2）尽管本套工艺采用了PLC自动控制，但对操作人员的运行管理仍有较高的要求，试验中曾经发生过数次因操作不当引起的工艺紊乱现象，影响正常工艺运行。
（3）发酵设备消纳量有限，运行成本偏高，推广应用有一定的局限性。
四、结论1、从程桥厂污泥好氧发酵工艺的运行情况看，市区污水厂实施污泥好氧发酵工艺是可行的，既可以解决污泥无害化、稳定化处理问题，还可以产生一定的经济效益，既充分利用了资源，又保护了环境。
2、污泥堆肥处理既可制取腐殖质含量较高的肥料，又可使废物体积减少25％，但由于堆肥过程中需添加一定比例的调理剂，因此堆肥化技术比较适用于中小规模的污水厂。
3、任何一种新的工艺都会带来较高的运行管理水平上的要求，因此尽快提高污水厂操作人员的管理水平以适应不断革新的污水及污泥处理工艺的需要是十分必要的。
4、程桥厂污泥好氧发酵工艺基本解决了污泥稳定化问题，但运行成本偏高，且稳定后的污泥仍存在最终出路问题，因此加快研究开发高效节能、操作方便、因地制宜的污泥资源化处置成套技术是解决污泥处置问题有效而又现实的途径之一。