秦皇岛绿港污泥处理厂堆肥工艺

秦皇岛绿港污泥处理厂堆肥工艺

秦皇岛位于河北省东北部。它是中国著名的沿海旅游目的地、休闲旅游目的地和假货物销售中心。渤海周围的城市是一个重要的综合性港口。秦皇岛市区现已建成5座污水处理厂,总设计规模为36×104m3/d,均为二级生化处理厂,同时每天将浓缩脱水后含水率为80%左右的剩余污泥排放至城市垃圾填埋场,填埋场不堪重负,早已拒绝接收,因此秦皇岛市绿港污泥处理厂的建设于2007年被提上日程。秦皇岛市绿港污泥处理厂设计规模为200t/d(含水率为80%),采用高温好氧堆肥工艺,主要建(构)筑物包括:秸秆粉碎棚、混料间、好氧堆肥车间、筛分及成品棚、综合楼、控制室、变配电室、生物除臭滤池、消防及生活水泵房等,厂区总占地面积为3.33hm2,堆肥后污泥可作为营养土进行土地利用,也可填埋。1污泥处理厂工艺流程结合秦皇岛市的具体情况,经多方案比较,最终采用高温好氧堆肥工艺,好氧堆肥是在通气条件下通过好氧微生物活动使污泥中有机物得到降解稳定的过程,与厌氧堆肥相比,此过程速度较快,堆肥温度高,故又称为高温好氧堆肥,具有工艺成熟、能有效杀灭病原菌、肥效高等特点。污泥处理厂工艺流程见图1。综合处理车间包括秸秆粉碎棚、混料间、好氧堆肥间、筛分及成品间、变配电及控制室。污水处理厂产生的脱水污泥运送到污泥处理厂混料车间,直接倒入污泥料斗,由皮带机运送至混料机;有机辅料(如秸秆)倒入秸秆料仓,由皮带机运送至混料机;回填料运送至回填料斗,再经皮带机运送至混料机。脱水污泥、秸秆和回填料按一定比例混匀后用翻斗车将混匀的物料倒入发酵仓。发酵仓装填完毕后,安放温度、氧气监测装置,由计算机控制发酵过程。发酵过程中根据温度、氧气监测装置获得的数据进行鼓风机、阀门、翻抛机等设备的控制。发酵结束后腐熟料运至筛分车间,经筛分机筛分,筛上物作为回填料,筛下物进入成品仓库,外运处置。混合材料脱水污泥、粉碎秸秆和回填料在混料机内混匀,混合后含水率<60%,并控制碳氮比>(20∶1)。确定发酵仓密度发酵仓尺寸的设计需要综合考虑多种因素:a.堆料的宽度和高度受翻抛机性能的影响;b.堆料的高度影响风机的压力及堆肥的效果;c.发酵仓的容积最好同一次的堆肥量相关联,即一天的堆肥料能填满一个发酵仓。工程选用翻抛机要求发酵槽宽度为5m,翻抛机的翻抛深度为2m,确定发酵仓净深为2.2m,根据物料量及场地情况,确定发酵仓长度为35m。发酵仓的数量受发酵周期的影响,本工程设计发酵周期为20d,发酵仓个数确定为20个。风机鼓风曝气充氧和翻抛机充氧对于好氧发酵,充氧是最关键的因素,合理的氧气供应和通风设计可使物料快速腐熟,控制臭味的产生,保证物料实现无害化和稳定化,并可降低能耗。充氧方式有两种,即风机鼓风曝气充氧和翻抛机充氧。本工程采用两种相结合的充氧方式,前期主发酵阶段采用鼓风机曝气充氧,后期腐熟阶段以翻抛充氧为主。鼓风机的启闭根据堆体温度及氧含量进行自动反馈控制。根据工程经验,污泥好氧堆肥充氧负荷为0.1～0.3m3/(m3·min)。污泥好氧发酵过程是一个含水率和有机物含量逐渐减少的过程。随着含水率的减少,通风阻力也在减少,因此通风过程是一个风压逐渐减小的过程,此种工况比较适合选用罗茨鼓风机。生物滤池除臭当供氧不足处于厌氧状态或C/N比不合适时,发酵时物料会产生硫化氢、硫醇、氨气等臭味气体而影响环境,因此本工程在发酵车间设置通风系统,车间中的气体收集后进入生物滤池,经除臭处理后排放。经除臭设计,排放的气体满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554—1993)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的要求。生物滤池为矩形池,内部填充树皮或木屑等物。在潮湿环境下,木屑上培养了大量微生物,当有臭味气体通过时,通过微生物将其分解吸收。生物滤池设计负荷为150m3/(m3·min)。2入调试、运行、改进阶段秦皇岛市绿港污泥处理厂工程于2008年6月开始建设,2009年4月进入调试运行阶段。工程总投资为5200万元,单位处理成本为142元/t,单位经营成本为108元/t。目前经过将近一年的调试、运行、改进,运行情况良好,堆肥后的成品基本满足土地利用的要求。实测数据见表1。3主要设计特点工程规模的确定本工程规模是根据污水处理厂剩余污泥总量来确定的,因秦皇岛市是一座海滨旅游城市,不同季节处理的污水量及产生的污泥量差别很大,因此在规模确定过程中除了解原污水处理厂设计数据外,还实地调研了秦皇岛市污水处理厂不同季节的运行情况以及产泥量数据,了解秦皇岛市污水处理的现状及规划,对相关基础资料进行充分分析,既要将现有污水处理厂产生的污泥完全处理掉,又要考虑节省投资,不使设备闲置率过高,且有一定的发展余地,综合考虑合理确定工程规模。方案确定的内容根据秦皇岛市经济发展水平,污水、污泥的性质以及市总体规划的要求,并结合市场调研及考察的结果,审慎选择先进、可靠、经济、适宜的工艺路线,在方案确定过程中对“全干化”和“半干化”工艺、槽式好氧堆肥工艺、条垛式好氧堆肥工艺、筒仓式堆肥工艺以及通风静态垛式堆肥工艺均进行了技术经济比较,最终推荐槽式高温好氧堆肥工艺方案。多措并举确定矿厂建筑根据城市总体规划、服务范围内的污水处理厂布局,并结合污泥处理厂的工作性质、工艺特性、环境要求等因素,进行了多处选址,最终确定在秦皇岛市海港区北港镇麻念庄村北侧一座未利用的低矮的荒山上,山顶与附近市政道路高差为20多米。厂区生活污水治理由于该厂址远离市区,且位于荒山上,因此该厂区无市政上、下水,厂区供水通过在附近打井解决,厂区设置消防水池及消防水泵房,厂区生活污水采用一体化污水处理设施,处理达标后排放。在发酵车间及污泥堆放车间设置臭气收集系统,车间产生的气体经过收集系统进入生物滤池处理后排放。太阳能方案的确定本工程所在位置没有集中热源,采暖热源要厂区自行解决,为此对燃煤、燃油、燃气、水源热泵、地源热泵等均作了调查了解分析,经过多方案比较最终确定采用经济环保的太阳能方案来解决厂区的采暖及生活热水。堆肥工艺的应用对污泥温度及氧含量的控制直接决定着堆肥成品的质量,本工程对槽中堆积污泥采用先进可靠的底部曝气、上部翻抛机翻抛的联合控制技术,具有自行诊断、自我适应等功能,达到成功堆肥的目的。在发酵仓内设置温度计、氧检测仪,根据仪表检测的数据,工控机通过控制阀的开启和变频器调节罗茨风机的频率,改变不同发酵仓的风量,控制温度在设定曲线范围内。最大边坡高度为11m的边坡形式本工程厂区位于山地起伏的丘陵之上,原始地面起伏很大,为此结合地形采用了多种边坡形式。其中最大边坡高度达到11m,支挡结构工程量很大。设计中合理布置厂区排水,采用透水性回填材料,有效疏导排泄厂区内地下