固废利用详解 | 剩余污泥堆肥综合利用技术之工艺控制

查看全部 · 发表于 2021-5-6 09:53:48

含水率、温度、营养成分、膨胀剂和通气对堆肥稳定性有显著影响。

1.含水率

微生物活性受含水率影响。当含水率低于40%左右时，微生物活性开始下降；含水率达到60o/o左右时，堆料中气体孔隙堵塞(W町，1995)，影响通风系统效率，导致堆肥床形成厌氧区。因此，含水率和通风系统的相五作用会对堆肥效率和臭气的产生有影响。含水率也会影响堆肥材料的搬运，从而影响处理效率。

2.温度

瘟度对微生物种群有显著影响(见下表)，微生物的分解速率在高温范围最快。研究表明，堆肥的最佳温度范围在55-60℃，超过60℃，微生物活性下降(Feinstein等，1980)。维持最佳温度范围的一个方法是强制通风或曝气并对鼓风机速率进行控制，使条垛出口温度低于60℃。要达到病原菌去除效果，需维持温度在适当范围55-60℃至少3d(见下表)。温度也会影响许多有机物的挥发速率。

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3.营养成分

碳和氮是影响堆肥主要的营养成分，微生物活性和有机物分解速率受碳氮比(C/N)影响。微生物的新陈代谢和生长需要碳，而蛋白质合成和细胞构成需要氨。最好的方法是维持CIN比在合适的范围，供给微生物最佳生长所需，即C/N为26-31(Poincelot,1975)。如C/N比大于31，堆肥进程缓慢，堆肥温度降低。在大多数情况下，无需直接测量决定堆肥渥合物的C/N，因为该值通常可由污泥和木屑的混合物得到。

低C/N(<20)通常会影响堆肥产品，而不影响堆肥过程。如C/N比较低，氮氧释放，堆肥含氮量下降(40 CFR Part503)。由于堆肥的主要目标之一是生产经济适用的产品，所以最好尽可能保持堆肥的高含氮量。

4.膨胀剂

添加到湾泥中的膨胀剂能有效调节堆肥物料水分，增加孔隙度以利于通风．为堆料提供支撑结构，作为有机物改良剂调节C/N。膨胀剂也可用于堆肥产品的改良。膨胀剂的加入会改变堆肥的物理化学性质，从而影响其应用范围和销路。

堆肥的物理性质各有不同，取决于膨胀剂的性质及膨胀剂是否进行完全筛分、部分筛分还是留在最终产品中。堆肥的化学性质受膨胀剂影响很大。堆肥中残留的锯屑和其他高碳难降解物质使C!N较高，会消耗土壤中的氮，削减可供植物生长利用的氮量(40 CPR Part503)。

膨胀剂的重要特性包括含水率、粒度和吸水性。膨胀剂性质会影响堆肥处理方法、处理时间和产品质量，一些膨胀剂可能需要进行破碎或筛分。高碳或高纤维素物质一般不进行回收，其再生所需熟化时间较长。对于新膨胀剂应进行小型试验以保证其与堆肥工艺操作的兼容性。

5.通风

对于堆肥处理来说，通风的重要性在于其能为分解过程提供氧、控制堆料温度并去除水分。与厌氧环境相比，好氧环境下更易达到高温。通风不足易形成厌氧环境，导致堆料温度较低；通风过量则可能导致堆料冷却。

研究建议每吨干污泥通风最为20-50m3/h，堆料氧含量为5-15%(WEF,1995)。当氧含量低于5%时会产生庆氧条件，导致污泥堆中出现厌氧区，产生臭气且稳定不充分。读取堆料温度读数的同时可采用便携式氧气监测仪对氧含量进行测量和分析。堆肥产品初期必须维持较商的通风率，以控制堆料温度，提高微生物活性。

通风也是去除堆料中的水分、干燥堆肥产品的一种方法。堆料含水率过高，将对物料运输和工艺运行带来不利影响。如果堆料中的固体含量小于50%，筛分效率降低，从而导致静态垛处理工艺受到影响。相应地，堆肥产品产量降低，引起相应的循环物质量增加。此外，堆料含水率过高有助于在其熟化和储存过程中形成厌氧环境，产生令人不快的臭气。过高的含水率也增加了堆肥产品的运输费用。

当向堆料中通人的空气达到饱和时，即可去除堆料中的水分。堆料负压通风时，堆料内部升高的温度逐渐对空气进行加热。温度升高伴随着含湿量的增加，使空气持水能力增加。正是温度与含湿量之间的这种关系，使得即使在相对湿度较高的地区也能达到空气干燥的要求。

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