城市污泥制有机肥技术

城市污泥制有机肥技术PAGE19城市污泥制有机肥（有机—无机复混肥）技术

目录前言……………….2开发前景………….3开发技术………….5开发投入………….13开发过程………….13开发回报………….14日处理量200吨城市污泥有机复合肥生产线……16结束语…………….19

前言一个人口密集的区域城市生活污水和工业污水，通过分类的地下管网收集到城市生活及工业污水处理厂，通过一系列生产处理工艺及控制方式，最终沉积在池底的就是污泥。污泥可分为城市生活污水污泥和工业污水污泥，严格的分类既：城市生活污泥、城市化工厂污泥及城市食品厂污泥；在此我们建议：城市食品厂等能自己建立一个小型生产污水处理系统（我公司设计），处理后的污水只要达到《污水综合排放标准》三类水标准（目的是减少高浓度污水给城市污水处理厂带来压力）就可以与城市生活污水收集管网连接。几类污泥类别:城市生活污水处理厂污泥（生活污泥）城市生活污水处理厂污泥，是人口密集城市的居家卫生间、厨房间下水，经过城市下水管道收集集中到生活废水处理中心，经过系列处理工艺，最后沉积在终端污泥浓缩池内，具有100%水份，再添加絮凝剂（30/1），可用压滤法或离心分离法将污泥分离取出，控制水份在75-80%左右；城市污泥含有一定量的氮磷钾(2-4%),中量营养：钙、镁、硫（5%左右）,丰富的微量元素：锰、硼、铁、锌、铜、钼等，这类污泥经过检测重金属不超标，还存在多种大量病菌、寄生虫卵及病毒，需要经过高温熟化过程，在用作有机肥料的主要原料，可根据需要生产多种多元素有机--无机复混肥颗粒肥料。城市化工污水处理厂污泥（工业污泥）城市化工污水处理厂污泥，这类污水成份相当复杂及多变，在处理过程需要添加多种化工产品，使之污水中降解达标外排，最后沉积池体内的污泥具有：严重偏为碱性或酸性，腐蚀性较强，多种重金属含量严重超标，对农作物有利的微量元素极少，在熟化过程中处理成本比较高，这类污泥量利用率相当低，在此我们不做深入研究。城市食品厂污水处理厂污泥（工业污泥）城市食品厂污水处理厂污泥，主要包含：豆制品厂、食用油厂、糖酒类生产厂、造纸厂的污泥，此类污泥有机质极高在80%以上，综合利用价值高，我们建议此类生产厂家，自行投建小型污水处理系统，我公司有一套成熟的建设方案，可根据运行循环水量，配合专用处理药剂完全配套设计，确保处理系统投入资金在半年内回收，处理后的污泥完全符合1.1城市生活污水处理厂污泥标准，配合生物有机颗粒肥、有机—无机复混肥颗粒肥生产线生产，做到无污染和综合利用；开发前景市场前景及经济、社会效益预测2.1.

市场前景目前国内外市场都把生物有机肥用作主要基肥。有机肥料的使用可以避免因过度使用化肥造成的土壤板结和环境污染。有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质，不仅能提供作物生长所需养分，改良土壤，还可以改善作物品质，提高作物产量，促进作物高产稳产，保持土壤肥力，同时可提高肥料利用率，降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。因此，在我国推广应用有机肥料，符合“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，对促进农业与资源、农业与环境以及人与自然和谐友好发展，从源头上促进农产品安全、清洁生产，保护生态环境都有重要意义。经多年的发展，中国商品有机肥料生产以及应用已初具规模。有机生物肥是无污染绿色生态肥料，是无公害食品的专用肥料，在市场上供不应求，经济效益十分明显。山东、广东、河北、江苏、辽宁5个省的有机肥料生产企业占全国有机肥料生产企业的50%以上，以目前市场预测，到2011年底以上5个省市大约需再增加160万吨有机肥，约占有机复合肥市场的35%，且这类有机肥80%是家禽的粪便发酵做成的，其资源发展极为有限，在这里我们介绍城市生活污泥经发酵的生物肥料肥效好且稳定，污泥作为生物有机肥及有机—无机颗粒肥的主原料，生产成本积低，积极将污泥利用，同时减少污泥对周围环境的二次污染，在市场上具有竞争力及广阔的发展前景。2.2．经济效益预测根据中国固体废弃物网显示：郑州市2010年，污水处理能力100万吨/天，产生污泥达500—600吨/天，每天污泥可生产300吨左右（视污泥性质而定）,估计可年产10万吨生物有机肥料。按目前的生物有机肥的成本为300—350元/吨，出厂价650—700元/吨，估计年净产值1200—1700万元。2.3.社会效益预测该项目的社会效益非常明显，最主要的是彻底解决了城市污水处理厂污泥的出路问题，这对减少城市污染，减少污泥填埋占用土地，维持污水厂的正常运行，变废为宝，化害为利，解决部分劳动力的就业，带动环保产业的发展，促进无污染农产品的生产，都具有十分重要的意义。国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918－2002)，对城市污水处理厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未计算其投资和经常费用，这势必会造成二次污染。处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。

例如上海正在建设的竹园和白龙港两个大型污水处理厂，每天将产生约700t干污泥或2000m3脱水后含水率为65％的污泥。即每年产生255500t干污泥或含水率65％的污泥730000m3。如何处置这么大量的污泥，这是许多大城市都将面临的问题，国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等，或用其中几个方法组合处置。应该说，对污水厂污泥的处理和处置，我国与先进国家相比，差距较大。我们公司与日本、美国专家进行了技术合作。三年来，先后研制了城市垃圾处理和城市污水污泥的处理的工艺和设备，把污泥处理后制成了有机复合肥和液体物料，肥效显著，效果良好。现有试验装置可供试验。该技术获得国家发明专利二项，新型实用专利一项。我公司开发污泥处理有机复合肥生产线的目的是：一、解决国内外的污泥处理问题，为全世界的环保做贡献，把污泥变废为宝，并做到节能降耗为原则，符合社会要求为宗旨。二、减少各城市生活污水处理厂对周围环境二次污染负面影响，同时给各城市生活污水处理厂带来长久经济效益。三、开发污泥处理的有机复合肥生产线成套设备将会提升我公司市场竞争力量，为企业产生良好的经济效益，做到社会效益和企业经济效益双赢。开发技术污泥处理的目的是使污泥减容化、稳定化、无害化及综合利用。对于\o"国内"国内城市的各类污水处理厂来说，应该不断完善其污水污泥处理工艺，选择包括污泥浓缩、厌氧消化、脱水等较完善的污泥处理工艺，我公司积极开发性能良好的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械，以降低污泥的含水率，使后续的污泥\o"处置"处置和综合利用能顺利进行。3.1、主要研究内容3.1.1攻关技术之一：污泥分为城市生活污泥及工业污泥。城市生活污泥中在城市污泥中含氮为1-4.8%，含磷0.3%-2.2%，钾0.5%-1.5%，氮，磷，钾是农作物必须的营养生长物质，城市生活污泥中含有锌，铜，镍，汞，砷，镉，铅，铬等少量重金属是农作物所需要的，在发酵后其量在国家规定范围之内不需要处理，直接可以制成有机肥投入市场；但是工业污泥有些重金属是对农作物不理想的及超过国家规定标准，怎样去掉有害于农作物的重金属，保留有利于农作物生长的元素是十分重要的关键技术，所以在重金属处理中分类处理是攻关技术的关键之一。3.1.2攻关技术之二：在污泥中含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播需要灭杀，这些有害微生物的存亡和有益生物发酵转化及再次激活.需在发酵前混合我公司专业研制高温耗氧发酵菌种，迅速激活有机群体，高温耗氧发酵菌种适宜温度：+65度至-5度有机物料自然升温的范围，这种菌体能迅速缩短发酵周期，几年来我公司通过多次实验优化筛选菌体，已经完全把发酵周期控制在10-12天内（冬季12天）经过测定发酵后所有营养成份达到国家有机肥标准。这也是技术攻关的最重要一项。3.1.3攻关技术之三：由于污水处理厂的污泥含水率在80%左右，随着城市人口增加及处理工艺日益完善，日处理量相对增大，在高浓度污水用离心脱水时（或压滤机）又添加了高分子絮凝药剂，这给后序的干燥工艺带来的很大的难度。如何将含水率在80%的污泥，在短时间内下降至含水率50%左右以便满足发酵条件，我公司经过三年的研究，在干燥过程中用节能耗式来干燥污泥或用破壁除水的方式，能在可控的时间内满足发酵的要求，同时能大大降低干燥时的能耗比，这也是技术，攻关的关键之一。3．1.4攻关技术之四，综合配比：发酵后污泥用主料粉碎后，可以根据客户需要或地区土壤含量结构和含元素不同，结合主料的化验测定全自动添加无机氮磷钾及微量元素，从而实现产出肥料与土壤无限结合，做到充分合理利用资源、优化土质。3.1.5攻关技术之五，制粒方面：以前使用都是传统的无机肥制粒机，制出的粒度不均匀，而且比较松散，还要经过筛分后再造粒。这次我们研究的是二步法造粒，即：挤条后进行旋转制粒，先成型，再抛圆，生产出颗粒，大小均匀，结实圆润，外形美观亮丽，可以根据用户需要在颗粒外部喷涂各种颜色、有益菌及土壤结合剂等，这也是技术攻关的一项。3.2、主要研究简介污泥处理时采用不同的稳定方法对整个污水处理的工艺选择和技术经济比较有举足轻重的影响，典型的稳定方法有厌氧消化、好氧消化和堆肥等的生物稳定法。2008年10月我公司为沭阳公司配套一条生产线主要是技术攻关和实验，采用垄式高温耗氧生物稳定法处理污泥，实验表明：不仅能将污泥中的有机物降解，同时杀死部分病原菌和寄生虫、卵，从而使污泥达到稳定化以及部分无害化，在发酵过程中产生的微量沼气不可作能源回收，该法经济、稳定、基建投资少、运行管理费用、能耗相当低、简易高效的污泥稳定方法，操作管理严格容易，对发酵前混合工艺技术及安全运行的要求相对高点，这对国内县级以上的污水处理厂来说是容易可行的。经过多次实验证明：垄式高温耗氧生物稳定处理技术，当日污泥处理量比较大且占地面积不大，配合我公司专用的高温发酵菌剂，发酵过程不受地区及气温、湿度的变化所影响，在发酵过程中很少需要人为来增加空气的通量，可利用我公司专用深翻设备，在翻转过程中物料就可充分的与空气接触，发酵周期可以控制在7-10天范围内（黄河以南10天，黄河以北12天），即：发酵第一天物料有臭味，12小时内物料温度完全达到35度、水份可以控制在55%左右，发酵第二天至第四天物料有轻微的臭味，物料温度完全达到55-65度，水份在50%左右，发酵第五至六天温度下降至35度左右，第七天或第十天（冬季环境可-5度）发酵物料经过一系列的检测，发酵后的物料：水份在45-50%，有机质（干机）在65%左右，氮磷钾总量在6-9%左右，其他微量元素不减量，重金属、病菌、寄生虫卵及病毒在国标要求内绝对不超标，并通过简易的后续工艺处理，可直接造粒为污泥生物有机颗粒肥或有机—无机复混颗粒风，颗粒均匀饱满亮丽，肥效长久。我公司通过在附近几个村冬小麦田、玉米试验以及在温室内进行的蔬菜和花苗盆栽施肥试验，均取得增产10%、5%、固根壮苗可喜的结果。研制成颗粒状污泥肥料，方便老百姓施肥、运输和贮存。3.2.1发酵车间如下图片3.2.2我公司设计配套设备：生物有机颗粒肥、有机—无机复混颗粒肥生产车间3.2.2.1沭阳有机—无机复混颗粒车间3.2.2.2越南.中粮有机—无机复混颗粒车间3.2.3生物有机颗粒肥通过部委部门检测书以上是2009年度江苏省检测报告以上是2010年度江苏省检测报告3.2.2基本原理本方案采用一套污泥处理处置利用的新工艺和新方法，基本依据生物发酵、复合营养及土壤健康的理论及原理。具体过程包括：第一步通过污泥软化技术，变完全絮凝为半絮凝，缓解城市生活污水污泥在絮凝过程中形成的不溶解缺陷；第二步利用堆积发酵工艺，加入溶解性材料和重金属钝化材料，接入起爆剂、高温耗氧生物菌，进一步软化污泥，释放有机养分；第三步采用高温热喷膨化及其它方式二步法造粒，均可二次接入生物菌，达到有机－无机－微生物三维复合。3.2.3技术关键包括生物高氮源发酵技术、高效微生物菌剂制备及驯化技术、天然脱水剂成比例置换聚丙烯酰胺技术、中和软化与重金属钝化技术、生物菌体喷涂接种技术、热喷造粒技术等。

3.3污泥处理技术工艺流程简易如下：污水处理厂污水处理厂化验检测各类污泥化验检测各类污泥污泥专用干燥设备污泥专用干燥设备添加辅料及微量元素接入发酵菌剂混合控制过程添加辅料及微量元素接入发酵菌剂混合控制过程发酵控制过程发酵控制过程化验检测化验检测发酵结束、干燥发酵结束、干燥氮、磷、钾氮、磷、钾多种微量元素自动称量投料混合、精度破碎混合、精度破碎造粒、干燥造粒、干燥包装、待销包装、待销有机—无机复混颗粒肥系统+生物有机颗粒肥料系统有机—无机复混颗粒肥系统+生物有机颗粒肥料系统两种生产工艺主料均为发酵污泥3.4有机肥颗粒肥与有机-无机复混颗粒肥的比较（2002年国标）比较内容生物有机肥有机-无机复混肥无机化肥原料城市污泥、植物秸秆、动物粪便必须发酵有机部可发酵或用其他物料，无机部分原料广泛化工原料无机合成辅料微量氮磷钾及其他微量元素大量氮磷钾及其他微量元素氮磷钾总量6~9%（一般无需添加）不小于15%（需要添加）视品种有机质发酵后不小于40%，含有腐殖酸、氨基酸及植物生长素含一定量不低于20%，其他成份需要添加视品种造粒难度物料疏松不容易相对容易视品种干燥控制不适宜过高温度根据物料控制视品种终端含水率不高于22%不高于10%不高于10%其他可以喷加其他生物菌剂根据主料决定对土壤影响有机酸、腐质酸能够分解土壤中的固定磷、固定钾，使土壤疏松化有机酸、腐质酸需要添加可使土壤疏松化会使土壤变酸、变硬、板结使用简单做基肥、改良土壤、肥效长效缓慢性、增产简单作主肥、改良土壤、肥效较短、速溶性、增产简单做单一主肥、速溶性、增产价格生产成本低廉，销售价相对低，老百姓容易接受生产成本视品种相对高，销售价相对高，老百姓能接受视品种，面前市场委缩生产设备投入我公司完整配套、投入低我公司完整配套、投入低单元投入大

开发投入污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。主要技术指标及条件

4.1基建指标（以下内容以年产2-3万吨有机肥规模为方案）

投建以年产2-3万吨有机肥生产规模为例（可产：有机—无机复混肥），每天处理城市生活污泥不低于50吨（干重），即：污泥含水率80%左右为200吨，污泥资源化利用率达到100％。

4.1.1生物有机复混肥：氮、磷、钾15％，VT活菌5×107，有机质45％以上；

4.1.2有机营养土：氮、磷、钾含量4％，VT活菌5×107，有机质38％以上；4.1.3肥料配方可有机、无机多元化。

4.2条件要求

4.2.1含绿化占地面积：约10亩，厂房面积4400平方米(不含成品仓库、办公及生活设施)

4.2.2电力设施：生产配电350kw变压器一台4.3有机肥生产设备（我公司配套提供，可根据日处理量另行设计）4.3.1专用污泥干燥系统、发酵系统、自动搅拌接菌系统、全自动翻堆系统、称量无重力搅拌机系统、二步法造粒机系统、低、中温干燥机系统、筛分系统、包装系统、尾气处理系统等一系列设备。4.3.2配套电力控制系统（可根据投入方要求另行设计）开发过程5.1我公司负责设计5.1.1厂房土建的设计（根据各市政污水处理厂的地形地貌，负责建施概念设计由投入方提交设计院进结构设计）5.1.2厂房内的生产工艺设计5.1.3厂房内的水、电、气配套设计5.1.4厂房内的非标设备配套设计5.1.5厂房及产品的验收标准的编写5.1.6生产工艺及配方标准的编写5.1.7生产配套由投入方自备（我公司负责提供化验设备清单及化验人员培训）5.2工程运行管理（项目建设周期4-6个月）5.2.1施工设计、设备订货、资金筹措等2个月（投入方）5.2.2设备供货期限不少于3个月（以合同签订后第一款到帐开始计算日期）5.2.3土建2个月（投入方、供货方协助指导）5.2.4设备安装及调试、职工培训、工程验收等1个月（供货、投入方）5.2.5试生产20天，生产定员20人/班（供货、投入方共同完成）5.2.6项目总装机容量变压器350KW，（投入方）开发回报6.1投资效益分析

项目投资情况为污水处理厂配套工程，不含土建、配电中心、公用办公系统

6.1.1污泥发酵、颗粒肥生产区总投资约760万元

其中，设备约投资460万元,其他为土建厂房、水电项

6.1.2主体设备寿命10年以上

6.2经济效益分析（按照日处理干重污泥50吨量计算）

6.2.1年销售收入：（其中辅助料最多30吨/天）80吨/天x30天/月x12月/年x650元/吨（最低出厂价）=1872万元，6.2.2生产成本：（干重含水率20%污泥50吨，发酵时含水率50%最多为90吨）90吨/天x30天/月x12月/年x300元/吨（含辅料、发酵菌种、机械费、人员工资）=972万元6.2.3生产电费：320KWhx60%x10时/天30天/月x12月/年x0.8元/KWh=55.296万元6.2.4氮、磷、钾及微量元素等、整进整出可不计算6.2.5包装材料费（80吨/天，50公斤/袋）：1600只/天x360天x1.8元/只=103.68万元6.2.6年利润:741.02万元(其中政府对污泥处理补贴不计算在内)6.2.7全部投入最多在13个月内收回

6.3销售抢占当地市场6.3.1充分利用各省政府的合理化支农政策及无限的市场资源；6.3.2进一步减少运输及销售费用的产生；7、日处理量200吨城市污泥有机复合肥生产线7.1污泥处理量按每小时9吨计算污泥含水量80%，有机复合肥含水量＜2%7.2工艺流程：导热油炉加热脱水污泥高温破壁处理预干燥加氮磷钾混合输送加菌发酵燃煤热风炉输送造粒输送干燥输送喷加防结块剂筛分冷却输送输送自动计量包装7.3设备配置一览表：序号设备名称数量功率（KW）价格(万元)1400万大卡导热油炉1150902高温破壁干燥机260㎡11603803加菌发酵池辅助设备122404混料机Φ2000×50017.53.255皮带输送机B500132.736立式破碎机IS6001221.87皮带输送机B500132.348转鼓造粒机Φ1400×6000111139皮带输送机B500132.8610热风炉（鼓风机）土建（4-72-3.2A）12.22.0811回转干燥机Φ1500×20000118.522.7512皮带输送机B50012.22.2113斗式提升机HL31515.53.914回转冷却机Φ1400×1600011118.4615皮带输送机B50012.22.3416滚动筛Φ1400×500015.55.217皮带输送机B50012.22.2118包膜分筛机Φ1000×400016.65.8519斗式提升机HL250133.2510电子计量包装秤DCS-50（单秤）1套7.76.8921干燥机沉降室8400×4300×4000122干燥机尾气风机4-72-8C1152.0823冷却机沉降室6900×4300×4000124冷却机尾气风机4-72-6C17.51.0425水沉淀池