胡 江（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

重慶市萬盛污泥處理工程設計及運行

胡 江
（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010）

摘 要：重慶市萬盛污泥項目是重慶市污泥處理示范項目，承擔萬盛區(qū)污水處理廠脫水污泥深度處理的任務，是“好氧發(fā)酵+土地利用”技術路線的工程應用，對三峽庫區(qū)污水處理廠探索剩余污泥實現(xiàn)“無害化、減量化、資源化”的污泥處理處置目標具有重要意義。

關鍵詞：剩余污泥；污泥處理處置；好氧發(fā)酵；CTB工藝

1 工程背景

①污水廠基本情況。重慶萬盛污水處理廠日均污水處理量1.55萬m3/d，污水處理工藝為SBR工藝；日均污泥產(chǎn)量9.49t/d，平均含水率76.09%，污泥產(chǎn)率約1.47tDS/萬m3污水，剩余污泥通過帶式濃縮脫水一體機脫水，最終處置方式為外運至垃圾填埋廠衛(wèi)生填埋。②污泥泥質(zhì)。該廠脫水污泥各重金屬指標均達到國內(nèi)現(xiàn)行污泥處置標準要求，有機質(zhì)含量適中，具備土地利用條件。檢測結(jié)果詳見表1。③污泥處置現(xiàn)狀及問題。經(jīng)檢測，該廠脫水污泥含水率約為76%。污泥土地利用﹑材料化利用﹑衛(wèi)生填埋均要求進一步降低含水率，含水率要求最低的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》規(guī)定含水率不得高于60%；此外，由于脫水污泥含水率較高﹑含有大量不穩(wěn)定有機質(zhì)，在填埋時無法保證填埋體的穩(wěn)定與有效壓實，造成垃圾填埋體密度不均勻﹑土力學穩(wěn)定性差﹑易變形和滑坡，存在一定安全隱患。

表1

2 污泥處理方式選擇

該工程的主要目標為降低脫水污泥含水率，以適應最終處置方式對污泥性質(zhì)的要求。通過對脫水污泥泥質(zhì)的分析，結(jié)合當?shù)囟嘟涤戛p濕度大的自然條件，以及工程用地小的特點，確定“好氧發(fā)酵+ 土地利用”的污泥處理處置技術路線。

3 好氧發(fā)酵工藝原理

好氧發(fā)酵污泥處理工藝是傳統(tǒng)堆肥工藝的一種改進工藝。在有氧氣條件下，經(jīng)升溫（＜45℃）﹑高溫（45℃～70℃）﹑降溫三階段，通過嗜溫性微生物﹑嗜熱性真菌和放線菌作用，對糖類﹑淀粉類以及纖維素和蛋白質(zhì)等污泥中有機物進行分解；并在堆體發(fā)酵過程中不斷蒸發(fā)水分，降低含水率，達到穩(wěn)定污泥中有機質(zhì)﹑降低含水率的目的。

表2

4 工藝設計

①處理規(guī)模。本工程建設規(guī)模確定為12t/d（含水率76%）。②設計參數(shù)。本工程設計發(fā)酵周期20天，其中不少于6天發(fā)酵溫度達到55℃～65℃；堆體氧濃度按10%控制，需氧量按2gO2/g有機質(zhì)計算；產(chǎn)品碳氮比≤20﹑含水率≤240%，并滿足《園林綠化用泥質(zhì)》（GB/T 23486-2009）標準。③工藝流程。本工程采用好氧發(fā)酵工藝中的好氧高溫發(fā)酵系統(tǒng)（CTB工藝）：污水廠脫水污泥﹑調(diào)理劑和返混污泥經(jīng)鏟車送入各自料倉（容積均為10m3），經(jīng)物料混合系統(tǒng)混合后，通過皮帶輸送機送入好氧發(fā)酵系統(tǒng)；發(fā)酵槽不同發(fā)酵階段配有溫度在線監(jiān)測儀﹑氧氣監(jiān)測探頭，通過計算機控制系統(tǒng)實時反饋控制不同階段需要的鼓風曝氣的時間和強度；發(fā)酵物料通過翻拋機在發(fā)酵槽內(nèi)部按照發(fā)酵時間的遞推依次向不同的發(fā)酵階段堆積，發(fā)酵結(jié)束后腐熟料被翻堆移動至發(fā)酵槽出料口，通過鏟車出料。熟化污泥部分作為返混料進行返混，部分作為成品外運進行最終處置。④物料平衡。工程日處理污泥12t/d（含水率為76%）與返混污泥5t/d及調(diào)理劑1.2t/d均勻混合，混合后含水率62.4%，經(jīng)過高溫好氧發(fā)酵，水分揮發(fā)及有機質(zhì)損失8.2t，產(chǎn)生腐熟成品污泥10t（含水率降40%），其中回流返混5t，剩余5t熟料外運填埋。⑤進料﹑混料﹑出料方式。系統(tǒng)進料采取“連續(xù)進料，連續(xù)出料”方式。料倉通過閘板閥的開啟度及螺旋的轉(zhuǎn)速控制各物料出料量，待混料機混合后通過皮帶輸送機直接輸送至發(fā)酵槽；在發(fā)酵槽中由鏈板式勻翻機對混合物料進行移動和翻動，勻翻機每2～3天移翻一次，每次移動6.8m，同批次物料經(jīng)過7次移翻后完成好氧發(fā)酵處理。⑥供氧方式。本工程采取鼓風供氧和翻拋供氧兩種方式。前期發(fā)酵階段采用鼓風機正壓鼓風曝氣，后期腐熟階段適當翻拋充氧。經(jīng)計算，含1molO2的空氣量排放時所帶走的熱量37.53×103J/g，同時釋放444×103J/g反應熱。為維持堆積層的適宜溫度65℃，通風量控制在0.1～0.2m3空氣/min·m3物料，風壓9800Pa。⑦發(fā)酵槽設計。本工程發(fā)酵周期20天，設置發(fā)酵槽3格，平行布置。單槽長度為27m，寬度為5m，上部高度為2.2m，下部設置配氣室，配氣室深度1.5m，鼓風機一側(cè)設置風管管廊，發(fā)酵倉和配氣室之間設置配氣孔板。⑧臭氣排放。根據(jù)環(huán)境影響評價批復，本工程執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》（GB 14554-93）二級排放標準。發(fā)酵槽上方設置抽風管，污泥發(fā)酵產(chǎn)生的氨氣和硫化氫等惡臭氣體通過風管收集，由噴淋系統(tǒng)除臭后，進行15m高空排放。噴淋除臭系統(tǒng)采用堿液吸收塔（20%的NaOH溶液），處理風量5000m3/h。⑨調(diào)理劑。為縮短發(fā)酵周期，原設計擬采用含水率小于50%粉碎秸稈作為調(diào)理劑。

5 運行結(jié)果與分析

目前萬盛污泥項目已進入試運行階段，對熟化污泥部分指標進行了檢測。進料污泥含水率約76%，出料熟化污泥含水率55%～59.5%。根據(jù)北京市理化分析檢測中心報告和北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究中心報告，3批次污泥樣本送檢結(jié)果見表2。從試運行結(jié)果來看，熟化污泥各項主要指標基本達到設計預期標準，且達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》CJ/T249-2007要求，滿足衛(wèi)生填埋條件，是一種成功的污泥深度處理工藝。值得注意的是，由于缺乏含水率較低的秸稈和木屑，工程試運行期間根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，采用糠殼作為替代調(diào)理劑。由于糠殼的物理性狀，與剩余污泥難以充分有效混合，導致降低混合料含水率﹑提高孔隙率的功能不理想；同時，其后期保持水分含量的能力﹑促進堆體升溫的能力也不足。在后續(xù)的生產(chǎn)運行中，應結(jié)合當?shù)厍闆r，反復試驗，以尋求更為適合的調(diào)理劑。

參考文獻

[1]王濤，邢家樂，蘭軒花.SACT污泥高溫好氧發(fā)酵技術典型案例分析，給水排水，2014，40（07）：24-27.

中圖分類號：TU992

文獻標識碼：A