1、福建省寧德市政污水處理廠福建省寧德市政污水處理廠200噸噸/日污泥高溫好氧發(fā)酵處理工程日污泥高溫好氧發(fā)酵處理工程方案說明書方案說明書福州大學環(huán)境與資源學院福州大學環(huán)境與資源學院2015年年01月月第第 1 1 章項目概況章項目概況市政污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品。它是由機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質(zhì)體。就我國的市政污泥性質(zhì)而言。污泥中有機物含量超過 5050%,并含有大量的 N N、P P 等營養(yǎng)物質(zhì)（其中 N N 含量1.51.5%7.07.0%,P P 含量 0.80.8%3 3%）。污水的水質(zhì)和處理工藝影響市政污泥的產(chǎn)量。一般來說：污泥產(chǎn)量占污水處理量的

2、 3 3%。一 5 5%。（按含水率 9696%計）。據(jù)中國環(huán)境年鑒編委會統(tǒng)計,至 2002005 5年全國已有城市污水處理廠 764764 座,日處理污水達 52205220 萬 m m3,城鎮(zhèn)生活污水的處理率達到 37.437.4%，全年生活污水處理量達 108.4108.4 億 m3m3,比 20042004 年增加了 2626%。目前，我國污水處理廠每年排放的污泥量（干重）約 140140 萬噸,并且每年以 1010%的速度增長。綜合來說,我國的市政污泥產(chǎn)量龐大、成分復雜。其中有機物的高含量致使其極易腐敗,產(chǎn)生惡臭,從而造成嚴重的環(huán)境二次污染。但同時又使其具備了經(jīng)穩(wěn)定處理后作為農(nóng)田肥料

3、而資源化利用的潛力。目前,我國污泥處理與處置尚處于起步階段,在全國現(xiàn)有污水處理設施中有污泥穩(wěn)定處理設施的還不到1 12 2,處理工藝和配套設備較為完善的不到1 11010,能夠正常運行的為數(shù)更少,并且主要集中在日處理量超過 150000150000m m3的大型污水處理廠。 全國城鎮(zhèn)污水污泥中有 55.755.7%未經(jīng)任何穩(wěn)定化處理,通過簡單的污泥脫水后便直接進行填埋、焚燒等方式處理。這就造成了：a a.污泥體積龐大，造成污泥處置費用龐大；b b污泥極不穩(wěn)定，污泥中有機成分一旦發(fā)生腐敗變質(zhì)對環(huán)境會造成嚴重的二次污染；c c污泥中的有用資源未得到利用，帶來了資源的浪費，不符合可持續(xù)發(fā)展的目標。目

4、前我國年產(chǎn)生含水 80%80%的污泥為 25002500 萬噸左右，而相關資料顯示，在已建成的污水處理廠中，有污泥穩(wěn)定處理設施的不到四分之一，大量未穩(wěn)定處理的污泥已成為沉重的負擔。污泥含有難降解的有機物、重金屬和病原體等有毒有害物質(zhì)，若不加處理而任意排放，將對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至還會引起傳染疾病，所以如何將產(chǎn)量巨大、含水率高、成分復雜的污泥進行妥善安全地處理，使其無害化、減量化，最終達到資源化，已成為深受人們關注的重大課題。污泥穩(wěn)定處理的要求是最終處置時對環(huán)境無害。排放污泥需符合我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)(GB18918-2002)中規(guī)定。減量化控制目標

5、為：城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥應進行污泥脫水處理，脫水后污泥含水率應低于 8080。污泥的“無害化”處理目標主要是針對污泥的最終處置。一般而言，進行土地利用的污泥其病原體等必須符合相關的規(guī)定。因此，根據(jù)相關的法規(guī)標準以及建設、環(huán)保等職能部門的要求，寧德市市政污水處理廠在污水處理系統(tǒng)完善的情況下，擬對含水率 80%80%的脫水污泥增加進一步的處理系統(tǒng)，以保證出廠污泥達到相關標準的要求。第二章總體方案第二章總體方案2.1 建設年限和服務范圍建設年限和服務范圍本項目屬于污水處理廠的配套工程，污水處理廠的使用年限與建設年限相一致。根據(jù)業(yè)主提出的要求，本項目僅對污水處理廠內(nèi)部脫水污泥過程進行工藝處理，不會對外

6、提供特殊服務。2.2 設計規(guī)模設計規(guī)模根據(jù)污水處理廠二期的污水處理規(guī)模進行大體的測算，脫水污泥（含水率 8080）的產(chǎn)量為 200200 噸/ /日。因此，本工程設計總規(guī)模定為 200200 噸/ /日，均分成兩期建設，每期處理 100100 噸/ /日。該工藝設計按總規(guī)模進行計算，生產(chǎn)構筑物按總規(guī)模一次性進行建設，設備分期安裝。2.3 處理工藝和建設內(nèi)容處理工藝和建設內(nèi)容污泥處理就是對污泥進行濃縮、調(diào)治、脫水、穩(wěn)定、干化或焚燒的加工過程。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市廢水排放量日益增多，污泥產(chǎn)生量也隨之大幅度提高，污泥處理處置逐漸成為國內(nèi)外關注的焦點。國內(nèi)外現(xiàn)有的處理處置手段主要包括衛(wèi)生填埋、水體

7、消納、焚燒、堆肥處理、土地利用等。隨著我國環(huán)境標準的日益嚴格， 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理采用高溫好氧發(fā)酵 （好氧堆肥）工藝具有經(jīng)濟簡便、及其產(chǎn)品可資源化等特點，將逐步成為中小城鎮(zhèn)污水廠污泥處理的重要方法。堆肥化是一種無害化、減容化和穩(wěn)定化的綜合處理技術，是由混合微生物群落在潮濕的環(huán)境中對有機物進行分解。 堆肥過程中產(chǎn)生的高溫可以有效地殺死病原微生物及各種寄生蟲卵，是一種無害化、減容化、穩(wěn)定化的綜合處理技術。本方案選擇高溫好氧發(fā)酵（好氧堆肥）技術作為本工程的污泥處理工藝，主要構造物為發(fā)酵車間 1 1 座，秸稈儲存間 1 1 座，料倉及混料間 1 1 座，除臭生物濾池 1 1 座，以及相關的配套設備

8、等。2.4 工藝進料、出料標準工藝進料、出料標準根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002GB18918-2002 的要求，并參照 上海市城鎮(zhèn)污水處理廠固態(tài)污泥高溫好氧發(fā)酵處理基本技術規(guī)定 要求的污泥控制標準， 好氧堆肥工藝的設計污泥進料、 處理后出料的監(jiān)測指標分別見表 2-12-1、表 2-22-2。表2-1高溫好氧發(fā)酵（好氧堆肥）處理工藝設計污泥進料指標序號控制項目設計進料要求1表觀性狀描述呈黑色、伴有惡臭、不可堆置，易塑性變形；要求周轉過程有防臭氣擴散措施2進料含水率（）803pH值694有機質(zhì)含量50%5碳氮比（C/N）10:120:1表2-2高溫好氧發(fā)酵（好氧堆肥）處理

9、工藝設計污泥出料指標序號控制項目設計出料指標1出料含水率（）503蠕蟲卵死亡率（）954糞大腸菌群菌值0.015表觀指標堆料應為淺棕色（包括堆料顆粒內(nèi)部），污泥顆粒內(nèi)部無黑心、無臭、呈松散狀、不招引蒼蠅6好氧速率（02%/min）60%8重金屬含量執(zhí)行國家相關規(guī)范要求根據(jù)業(yè)主提供的污泥檢測報告，寧德市市政污水處理廠的脫水污泥相關成分如表2-3。從表中可以看出，重金屬物質(zhì)的處理是污泥處理的關鍵所在。表2-3高溫好氧發(fā)酵（好氧堆肥）處理工藝設計污泥出料指標檢測項目單位檢測結果檢測項目單位檢測結果PH6.68總神（干基）mg/kg19.4含水率%1.01總汞（干基）mg/kg4.95總銅（干基）mg

10、/kg234有機物%30.70總鋅（干基）mg/kg806全氮（干基）%2.18總鉛（干基）mg/kg259全磷（干基）%2.85總鎘（干基）mg/kg6.68全鉀（干基）%0.79總鉻（干基）mg/kg368有機質(zhì)（干基）%21.7總鎳（干基）mg/kg1132.5 堆肥產(chǎn)量堆肥產(chǎn)量處理規(guī)模為 200200t/dt/d 含水率為 80%80%的污泥，經(jīng)過堆肥發(fā)酵可得腐熟堆肥產(chǎn)品約 7070t/dt/d 左右，堆肥過程中各工序的物料計算見表 2-42-4。表2-4堆肥過程中各工序的物料平衡名進處理場輔料木屑進發(fā)酵倉第一階段發(fā)酵第二階段發(fā)酵堆肥產(chǎn)稱污泥秸稈、回料物料后物料后物料品數(shù)200t200

11、t400t320t270t70t量第第 3 3 章方案設計章方案設計3.13.1 好氧堆肥工藝綜述好氧堆肥工藝綜述好氧堆肥是在有氧條件下，利用污泥中好氧微生物進行好氧發(fā)酵的過程。污泥與調(diào)理劑（如鋸沫、桔桿、樹葉、糞便等）及膨脹劑（如木屑、桔桿短節(jié)、花生殼等），在一定條件下（如 pHpH、C/NC/N、通氣、水分、溫度）進行好氧堆漚，借助于微生物群落，在潮濕環(huán)境中對多種有機物進行氧化分解，使有機物轉化為類腐殖質(zhì)。污泥經(jīng)堆肥處理后，由于堆肥時所產(chǎn)生的高溫，使得污泥中所帶來的病源菌、寄生蟲卵、雜草種子幾乎全部被殺死，達到無害化的目的，同時揮發(fā)性成分減少且臭味降低，重金屬有效態(tài)的含量也會降低，速效養(yǎng)分

12、含量有所增加，成為一種比較干凈而性質(zhì)比較穩(wěn)定的物質(zhì)。脫水污泥經(jīng)堆肥自然風干后直接用于農(nóng)田，也可進一步加工造粒，制成成品。3.1.13.1.1 發(fā)展歷史發(fā)展歷史現(xiàn)代堆肥化過程雖然是上世紀才發(fā)展起來的科學，但原始的堆肥方式很早就出現(xiàn)了，在悠久的歷史過程中，農(nóng)民們一直將這種辦法用于制造土壤有機肥料。如將人糞尿、不能食用的爛菜葉子、動物糞便、廢物垃圾等經(jīng)堆肥化轉化為肥料。其方法是將待堆有機材料堆成垛，然后在自然條件下分解，直到達到一種“穩(wěn)定”的狀態(tài)，即土壤可接受的程度。這種過程很少有或沒有人為控制，其產(chǎn)品中可以為土壤提供大量腐殖質(zhì)物質(zhì)和以有機狀態(tài)存在的營養(yǎng)物質(zhì)（如氮、磷和鉀等）。現(xiàn)代的堆肥化過程就是從

13、這種原始的堆肥方式發(fā)展而來的， 最早的用于混合固體原料的堆肥化方法是由印度的愛德華在 19251925 年提出的，混合物料主要由垃圾、人糞尿、污水污泥、樹葉或秸稈和其他一些有機物料組成。19311931 年，在荷蘭、SAWSAW 公司對其進行了改進，主要是在攪拌方法上采用起重抓斗車翻堆，而在混合原料堆制過程中，即 20180d20180d 的時間不做任何處理。幾乎在同一時間，德國的SchweihfurtSchweihfurt 和瑞士的 BielBiel 采用了固定式固定床方法， 這種方法是將磨碎物料壓成塊狀并堆放約 30403040 天。期間采用自然擴散及氣流穿過風管通氣，腐熟堆肥經(jīng)破碎再利用

14、。2020 世紀 3030 年代，開始采用機械連續(xù)生產(chǎn)，在丹麥出現(xiàn)了 DanoDano（丹諾）堆肥裝置。 其裝置采用臥式生物發(fā)酵筒， 發(fā)酵筒在水平方向上呈傾斜放置。 七十年代，美國用甜菜、稻殼、木屑作為調(diào)理劑和膨脹劑，摻入污泥進行混合堆肥；日本也于同期采用污泥與屎尿混合堆肥，并用谷殼、鋸末作為調(diào)理劑。八十年代，堆肥處理研究較為活躍，有許多國家用城市垃圾等作為調(diào)理劑與污泥混合堆肥，并將堆肥成品用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)。九十年代初，德國 SeavarSeavar 公司、BracketPolconBracketPolcon 公司的污水處理廠為降低堆肥成本進行了純污泥堆肥， 19941994 年取得了較滿意效果

15、。 目前國外污泥堆肥研究較廣泛， 并有工程實際應用， 一些國家還實現(xiàn)了商品化生產(chǎn)。19961996 年統(tǒng)計美國大約有 100100 座污泥堆肥廠運行；在歐洲約有 5050 座堆肥廠，每年生產(chǎn) 2020 萬噸堆肥產(chǎn)品。我國堆肥歷史悠久。在垃圾堆肥技術方面，八十年代同濟大學等單位進行了較為深入的研究。近些年來，在天津、上海、無錫、北京等地建立了規(guī)模不等的城市垃圾堆肥廠。目前，我國垃圾堆肥技術的應用正在由靜態(tài)發(fā)酵向高溫快速動態(tài)發(fā)酵轉變，國內(nèi)有關單位對好氧堆肥工藝的控制因素及指標進行了較為全面的研究，并在實踐中得到了應用和發(fā)展。在城市污泥與垃圾混合堆肥技術方面，同濟大學以堆肥原料的空隙率與堆肥過程評價

16、參數(shù)的相關分析進行了城市污泥與垃圾混合堆肥的配比研究；中國市政華北設計研究院對堆肥工藝參數(shù)進行了研究，這都為污泥和垃圾混合堆肥的工廠化和大規(guī)模生產(chǎn)提供了工藝技術和設計運行參數(shù)。在城市污泥堆肥方面，農(nóng)業(yè)部環(huán)保所與天津市污水處理研究所分別用通氣式固定剁和立式發(fā)酵倉系統(tǒng)對天津市紀莊子污水處理廠的污泥進行堆肥化處理，取得了較好的效果。但目前在污泥堆肥方面尚未進行大規(guī)模的生產(chǎn)。3.1.23.1.2 工藝原理工藝原理堆肥是利用各種植物殘體（作物秸桿、雜草、樹葉、泥炭、垃圾以及其它廢棄物等）為主要原料，混合人畜糞尿經(jīng)堆制腐解而成的有機肥料。堆肥過程是指有機廢物在微生物的作用下轉化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)過程，目前快速

17、堆肥過程是好氧堆肥。好氧堆肥過程是有機物在有氧的條件下， 利用好氧微生物所分泌的外酶將有機固體廢物分解為溶解性有機物質(zhì)，再滲入到細胞中。微生物通過代謝活動，把其中一部分有機物氧化成簡單的無機物，為生物生命活動提供所需的能量，另一部分有機物轉化為生物體所需的營養(yǎng)物質(zhì)， 形成新的細胞體， 使微生物不斷增殖。堆肥反應是利用微生物使有機物分解、穩(wěn)定化的過程。在此過程中，放出大量能量。除一小部分用于細胞質(zhì)合成，提供能量外，其余均以熱量的形式放出，使堆層溫度升高和蒸發(fā)水分，堆層溫度可達 60706070C，甚至更髙。髙溫可使城市污水廠污泥中的寄生蟲卵、致病菌等殺滅，使污泥達到無害化。堆肥過程中較難分解的纖

18、維素及難分解的木質(zhì)素等的有機物和新形成的腐殖質(zhì)（包括了大量的微生物）與灰分混在一起稱為堆肥。因此，微生物在堆肥過程中起著十分重要的作用。為了獲得優(yōu)質(zhì)堆肥，在堆制過程中，千方百計地為微生物的生命活動創(chuàng)造良好的條件，是加快堆肥腐熟和提髙肥效的關鍵。堆肥微生物可以來自自然界，也可利用經(jīng)人工篩選出的特殊菌種進行接種，以提髙堆肥反應速度。堆肥微生物主要有細菌、真菌和放線菌等，而在堆肥過程中堆肥微生物的數(shù)量和種群也不斷發(fā)生變化。堆肥過程大致可分以下 3 3 個階段。第一階段，堆肥初期常溫細菌（或稱中溫細菌）分解有機物中易分解的糖類、淀粉和蛋白質(zhì)等產(chǎn)生熱量，使堆層溫度迅速上升，稱為升溫階段。第二階段，當溫度

19、超過 5050C時，常溫菌受到抑制，活性逐漸降低， 呈孢子狀態(tài)或死亡， 此時嗜熱性微生物逐漸代替了常溫性微生物的活動。有機物中除易分解的有機質(zhì)繼續(xù)被分解外，大分子的半纖維素、纖維素等也開始分解，溫度可髙達 60706070C，稱為髙溫階段。第三階段，溫度超過 7070C時，大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進入休眠狀態(tài)，堆肥過程在髙溫持續(xù)一段時間后，易分解的或較易分解的有機物已大部分被分解，剩下的是難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)。此時，微生物活動減弱，產(chǎn)生的熱量減少，溫度逐漸下降，常溫微生物又成為優(yōu)勢菌種，殘余物質(zhì)進一步分解，堆肥進入降溫和腐熟階段。3.1.33.1.3工藝特點工藝特

20、點好氧堆肥是依靠專性和兼性好氧細菌的作用使有機物得以降解的生化過程，好氧堆肥具有對有機物分解速度快、降解徹底、堆肥周期短的特點。一般一次發(fā)酵在 412d412d 左右，二次發(fā)酵在 1030d1030d 便可完成。由于好氧堆肥溫度高，可以滅活病原體、蟲卵和垃圾中的植物種子，使堆肥達到無害化。此外，好癢堆肥的環(huán)境條件好，不會產(chǎn)生難聞的臭氣。目前采用的堆肥工藝一般均為好氧堆肥，但由于好氧堆肥必須維持一定的氧濃度，因此運轉費用比較高。主要技術特點有：1充分利用生物能，節(jié)約能耗。污泥中有機物在氧化作用下與好氧菌充分反應，放出熱量，使堆肥物料自然產(chǎn)生高溫。這種生化反應過程不需施加任何燃料。微生物使小分子有

21、機物分解，大分子有機物降解穩(wěn)定化，生成有機肥料同時還達到污泥干化減容的目的。好氧發(fā)酵過程不產(chǎn)生甲烷等厭氧氣體，產(chǎn)生較小的臭味，由于持續(xù)高溫，殺死病原體和雜草種子，徹底使污泥無害化。2高溫發(fā)酵生物過程可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的有機肥料， 由于污泥中富含 N N、 P P、K K 等營養(yǎng)物質(zhì)，在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化，易于植物和作物吸收，產(chǎn)品可作園林綠化營養(yǎng)土、垃圾填埋廠回填土或建材原料，如重金屬符合農(nóng)用標準，可進行農(nóng)業(yè)使用。就寧德市市政污水處理廠污泥而言， 選擇堆肥方法處理脫水污泥既能達到無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化的要求，又能滿足投資及運行成本低、操作管理方便的需要。而且污水處理廠污泥可以不必經(jīng)污泥消

22、化處理，節(jié)約投資。3.23.2好氧堆肥技術比選好氧堆肥技術比選3.2.13.2.1堆肥形式堆肥形式一般按照堆肥運行方式， 將堆肥系統(tǒng)分為條垛式堆肥系統(tǒng)、 通風靜態(tài)垛系統(tǒng)、發(fā)酵倉（池）式堆肥、筒倉式堆肥和容器式堆肥工藝。1 1、條垛堆肥條垛（WindrowWindrow）堆肥是最古老的堆肥方法之一。它是將堆肥物料堆成條垛狀裝置， 在好氧條件下進行發(fā)酵。 垛的斷面可以是梯形、 不規(guī)則四邊形或三角形。條垛式堆肥的特點是通過定期翻堆來實現(xiàn)垃圾堆體中的有氧狀態(tài)，一次發(fā)酵周期為 1313 個月。條垛式系統(tǒng)的優(yōu)點是：所需設備簡單，成本投資相對較低；翻堆使堆肥易于干燥， 填充劑易于篩分和回用； 長時間的堆腐使

23、產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對較好。目前的條垛式堆肥系統(tǒng)多建設堆肥廠房，使溫度條件和工作環(huán)境都得到提高。條垛式堆肥系統(tǒng)一直被廣泛采用，尤其是在美國和加拿大等有足夠土地面積的國家。據(jù)美國 19931993 年普查，在 321321 個堆肥廠中條垛式系統(tǒng)占 21.5%21.5%；19931993 年加拿大全國 121121 個運行的堆肥廠中，有 9090 個是條垛式系統(tǒng)。2 2、通風靜態(tài)垛通風靜態(tài)垛(AeratedStaticPile(AeratedStaticPile) )系統(tǒng)由美國馬里蘭州的BeltsvilleBeltsville 農(nóng)業(yè)研究與服務實驗站研發(fā)的， 最初用于污水廠污泥的好氧堆肥。 研究人員在條垛

24、式系統(tǒng)加上了通風系統(tǒng)，成為強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)。強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)的優(yōu)點是：設備投資相對較低；與條垛式系統(tǒng)相比，溫度及通風條件得到更好的控制。堆腐時間相對較短，一般為 4545 周；產(chǎn)品穩(wěn)定性好，能更有效地殺滅病原菌及控制臭味。由于堆腐期相對較短、填充料較少，因此占地也較少。但是通風靜態(tài)垛系統(tǒng)堆肥易受氣候條件的影響。例如，雨天會破壞堆體的結構。與條垛式系統(tǒng)相比，在足夠大體積、合適的堆腐條件下，通風靜態(tài)垛系統(tǒng)受寒冷氣候的影響較小。強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)在美國使用最普遍，19931993 年的普查中 32321 1個堆肥廠中有 136136 個強制通風靜態(tài)垛系統(tǒng)，占總量的 42.3%42.3%。3 3、

25、發(fā)酵倉式堆肥不再采用條垛式堆肥的露天堆肥方式，而是把發(fā)酵槽設置到廠房或隧道倉中，堆肥工藝根據(jù)處理構筑物形式分為隧道式發(fā)酵倉和陽光棚發(fā)酵槽兩類。1)1)隧道式發(fā)酵倉隧道式發(fā)酵倉堆肥裝置是封閉式矩形斷面的隧道。 發(fā)酵槽是相互獨立的隧道式結構，物料在發(fā)酵過程和翻堆時產(chǎn)生的臭氣和粉塵，通過廢氣收集管道利用引風機抽出并送到臭氣處理單元進行集中處理。根據(jù)所處理物料量的多少來確定發(fā)酵倉的尺寸和數(shù)量。發(fā)酵的翻堆作業(yè)采用翻堆機或裝載機，在發(fā)酵倉的底部要設置通風管道，通過風機向發(fā)酵倉內(nèi)強制通風，保證氧氣供應。隧道式發(fā)酵倉堆肥周期為14251425 天，堆肥溫度為 607060701。2)2)陽光棚發(fā)酵槽陽光棚發(fā)酵

26、槽方式，充分利用太陽能來提高發(fā)酵槽內(nèi)溫度，其優(yōu)點是在保證溫度低的冬天也能正常發(fā)酵的同時不需要耗費過多的能量。發(fā)酵槽式堆肥是通過翻堆機攪拌并使物料后移，翻堆機可以采用雙螺旋式、鏈板式、攪拌式或銑盤式。發(fā)酵槽底部同樣需要設置通風管道，通過風機送風來保證堆肥過程所需的氧氣供應。堆肥物料在入槽后 3 3 天以內(nèi)會達到 451,451,槽內(nèi)溫度達到 55551以上要持續(xù) 7 7 天左右，堆肥周期為 12201220 天。4 4、筒倉式堆肥筒倉式堆肥的發(fā)酵倉結構相對簡單，一般為鋼筋混凝土結構，深 4545 米單層圓筒形或矩形發(fā)酵倉。其上部通常設有進料口，堆肥物料從倉頂加入，下部通過螺旋出料機出料，在發(fā)酵倉

27、底部用高壓離心機強制通風，通過倉底的蜂窩狀散氣管保證倉內(nèi)的氧氣供應，根據(jù)發(fā)酵物料的溫度、水分等生產(chǎn)參數(shù)的變化，開啟風機向發(fā)酵倉內(nèi)曝氣或抽出廢氣，以維持倉內(nèi)利用好氧發(fā)酵分解物料的有機物。物料堆肥溫度為 607060701，周期大約為 20302030 天。筒倉式堆肥是一種非常成熟的發(fā)酵技術，具有占地面積小、機械化程度高、處理量大、無二次污染等優(yōu)點。3030 年前美國就已經(jīng)開始應用這種技術，我國國內(nèi)很多堆肥廠也采用該類型或改進型，如常州、無錫、杭州等地堆肥廠，且運行穩(wěn)定并取得較好成果。3.2.23.2.2供氣形式供氣形式供氣是好氧堆肥成功的重要因素之一。供氣的作用主要有三個方面。（1 1）為堆體內(nèi)

28、的微生物提供氧氣。 如果堆體內(nèi)的氧氣含量不足， 微生物處于厭氧狀態(tài)，使降解速度減緩，產(chǎn)生H2S等臭氣，同時使堆體溫度下降。（2 2）調(diào)節(jié)溫度。堆肥需要微生物反應而產(chǎn)生的髙溫，但是，對于快速堆肥來講，必須避免長時間的髙溫，溫度控制的問題就要靠強制通風來解決。（3 3）散除水分。污泥堆肥的目的之一是降低其水分含量。在堆肥的前期，通氣主要是提供微生物 0 02 2以降解有機物，在堆肥的后期，則應加大通氣量，以冷卻堆肥及帶走水分，達到堆肥體積、重量減少的目的。堆肥供氧方式有自然通風供氧，機械強制通風供氧和翻堆供氧。自然通風供氧是依靠空氣自表面的自然擴散向堆體供氧， 氧氣的供給與空氣向堆層擴散的阻力有關

29、，此種供氧形式雖不需動力消耗，但氧的擴散速率較小，氧向堆體擴散深度較淺，因此堆體髙度較低，寬度較小時可采用此法，堆體較大時，堆體內(nèi)部不能保證供氧充分。強制通風供氧有兩種形式，一種是用通風機向堆體下部鼓風；一種是自堆體底部抽風，新鮮空氣由堆體表層進入堆體。鼓風供氧，堆體表層溫度較髙，堆體表面易達到無害化，但廢氣不易收集；抽風供氧，此種供風形式，臭氣收集容易，但堆體表層溫度較低，堆體表層無害化較難。抽風機由堆層抽吸的氣體含有大量的水汽及腐蝕性氣體，在管道中被冷凝成小水滴，此種具有腐蝕性的小水滴對抽風機的髙速旋轉的葉輪產(chǎn)生較大的腐蝕作用，抽風機易損壞。翻堆供氧，是靠翻堆機翻倒堆體時將氣體帶入堆體，污

30、水廠污泥好氧堆肥由于污泥 C/NC/N 低，污泥中易降解有機物不如城市生活垃圾那樣豐富，因此污水廠污泥堆肥一般發(fā)酵溫度較低，維持在 5555C以上的高溫時間比較短，在堆肥初期，堆體空隙中的氧一般只能維持 0.50.51.01.0 小時，而靠堆體一周翻倒 2 2次，達不到好氧發(fā)酵的目的，如果翻倒次數(shù)增加，每翻倒一次，堆層溫度下降 5 51010C，翻倒次數(shù)增加，堆體溫度上不去，發(fā)酵溫度低，有機質(zhì)降解速度慢，有機質(zhì)氧化分解產(chǎn)生的熱量少，堆層溫度更低，會發(fā)生惡性循環(huán)，最終導致堆肥失敗或達不到無害化的要求。翻堆的優(yōu)點是可使水分容易散發(fā)，使堆料在翻倒過程中發(fā)生破碎。3.2.33.2.3技術比選技術比選幾

31、種主要堆肥方式的比較詳見表 3-13-1：表 3-13-1 幾種主要堆肥方式的比較表序號項目條垛堆肥通風靜態(tài)垛堆肥發(fā)酵倉式堆肥（槽式）筒倉式堆肥1 1設備費用小小稍大小2 2占地大較大小小3 3土建費用稍大較大小大4 4自動化程度髙一般髙一般5 5堆肥周期稍長長短稍長6 6對環(huán)境影響小大小小7 7工人的勞動程度小大小較大8 8運行費用低一般低髙根據(jù)國內(nèi)外目前堆肥工藝的使用情況、寧德市的自然條件和社會經(jīng)濟發(fā)展狀況，綜合以上分析，本方案推薦采用發(fā)酵倉式堆肥發(fā)酵倉式堆肥( (槽式翻拋機加曝氣好氧堆槽式翻拋機加曝氣好氧堆肥肥) )形式。發(fā)酵倉尺寸的設計需要綜合考慮多種因素：(1)(1)堆料的寬度和高度

32、受翻拋機性能的影響；(2)(2)堆料的高度影響風機的壓力及堆肥的效果；(3)(3)發(fā)酵倉的容積最好同一次的堆肥量相關聯(lián)，即一天的堆肥料能填滿一個發(fā)酵倉。工程選用翻拋機要求發(fā)酵槽寬度為 5m5m,翻拋機的翻拋深度為 2m2m， 確定發(fā)酵倉凈深為 2.2m2.2m， 根據(jù)物料量及場地情況,確定發(fā)酵倉長度為 35m35m。發(fā)酵倉的數(shù)量受發(fā)酵周期的影響，本工程設計發(fā)酵周期為 1414 天，發(fā)酵倉個數(shù)確定為 7272 個。3.33.3工藝流程工藝流程本工程采用發(fā)酵倉式堆肥(槽式翻拋機加曝氣好氧堆肥)處理工藝，工藝流程如下：圖3-1槽式翻拋機加曝氣好氧堆肥工藝流程圖3.3.13.3.1 前處理工序前處理工

33、序原料的預處理：包括分選、破碎以及含水率及碳氮比的調(diào)整。首先去除廢物中的金屬、玻璃、塑料和木材等雜質(zhì)，并破碎到 4040 毫米左右的粒度。其次，由于有機物好氧發(fā)酵必要的基本條件：一是要有空氣，二是要有能迅速分解有機物的微生物。污水廠脫水污泥含水率一般在 80%80%左右，是粘性很高的塊狀物，污泥好氧堆肥處理要使氧氣與污泥能充分接觸。因此，必須對污泥進行水分調(diào)節(jié)，加入輔料，使粘性塊狀的污泥變成松散小顆粒污泥，同時污水廠污泥 C/NC/N 較低，加入木屑等輔料還有調(diào)節(jié) C/NC/N 的作用，使好氧發(fā)酵在最佳最快的條件下進行，使廢氣中氨氣減少到最低程度。此外，為加速生物降解速度，根據(jù)污泥與輔料的變化

34、，在物料中適時適量地加入生物菌種，物料在進入一次發(fā)酵的發(fā)酵倉前需經(jīng)過與輔料混和、接種、破碎等工序，再由自動布料機均勻送入一次發(fā)酵倉發(fā)酵。污泥混合機、破碎機采用全封閉，不產(chǎn)生臭氣等二次污染，同時采用全封閉污泥移動貯倉可以調(diào)節(jié)污泥運送與處理速度之間差異。3.3.23.3.2高溫好氧發(fā)酵過程高溫好氧發(fā)酵過程發(fā)酵倉采用矩形倉體，倉的一側設置出料機（或裝載機）進出的門，底部設置供風管道強制通風，以保證好氧發(fā)酵進行。發(fā)酵倉內(nèi)物料設計堆髙 2m2m,其上可再覆蓋 0.20.20.3m0.3m 的堆肥產(chǎn)品， 既可使表面維持較高溫度， 又起生物脫臭的作用，減少發(fā)酵倉的二次污染（又稱為在線臭氣控制措施）。全發(fā)酵過

35、程是靜態(tài)堆置、靜態(tài)翻堆，主要分為二個階段：高溫好氧快速降解階段和通風脫水穩(wěn)定階段。在第一個階段，主要控制供氧量（供風控制）和溫度不低于 55551；第二個階段，則主要控制通風量、翻堆次數(shù)，確保污泥含水率快速下降。全程發(fā)酵時間控制在 1414 天左右。3.43.4工藝設計工藝設計本工程設計總規(guī)模 200200 噸/ /日（含水率 80%80%），一期工程規(guī)模100100 噸/ /日。工藝設計按總規(guī)模進行計算，生產(chǎn)構筑物按總規(guī)模一次性建成，設備按一期規(guī)模安裝。3.4.13.4.1 堆肥工藝參數(shù)堆肥工藝參數(shù)1堆肥原料污水廠含水率 80%80%的脫水污泥（可以不必經(jīng)污水廠消化處理）。輔料為堆肥產(chǎn)品回料

36、、木屑、秸稈、園林廢棄物等。輔料來源廣泛，就以秸稈為例，本方案每年需秸稈、木屑量僅 8212.5t8212.5t，秸稈添加物來源充分。而且秸稈、木屑主要用于工程的啟動階段，在有堆肥產(chǎn)品后，將以堆肥產(chǎn)品做輔料代替秸稈、木屑，年秸稈、木屑用量遠小于 8212.5t8212.5t，此時秸稈、木屑僅在需要時起調(diào)節(jié) C/NC/N 時添加。2第一階段發(fā)酵主要控制參數(shù)高溫好氧發(fā)酵時間：7 7 天污泥與輔料混合后進料含水率：505060%60%污泥與輔料混合后進料粒徑：S20mm進料碳氮比：10101515風量：0.050.050 0.2m.2m3/min/minm m3堆層風壓：3.03.06.0KPa6.

37、0KPa控制溫度：5555C以上維持 5 5 天以上3第二階段發(fā)酵主要控制參數(shù)第二階段時間：7 7 天翻堆頻率：每日 1 12 2 次供風形式：持續(xù)供風耗氧速率S0.1%O2 2/min/min出料含水率：45%3.4.23.4.2生產(chǎn)構筑物生產(chǎn)構筑物1料倉及混料間建設料倉及混料間一座，用于脫水污泥的臨時貯存，以及前處理階段進行混料使用。車間為輕鋼結構合建單層廠房，全封閉形式，內(nèi)設置抽排風系統(tǒng)，以防止車間內(nèi)惡臭氣體影響操作人員的健康。污水廠脫水污泥（含水率 80%80%）通過螺旋輸送機出料口直接進入移動污泥貯倉，每個貯倉設計貯量為 3t3t 左右，通過拉臂車移動。移動貯倉數(shù)量為 4545 個，

38、主要滿足夜間產(chǎn)出污泥貯存問題以及空箱周轉問題。污泥通過移動貯倉轉移后，進入預處理階段，配備污泥給料機、輔料給料機、混合機、物料破碎機、輸送機等設備。車間總建筑面積 1920m1920m2。2發(fā)酵車間建設發(fā)酵車間一座，用于預處理后的均勻泥粒進行好氧堆肥使用，為工程主體生產(chǎn)車間。發(fā)酵車間為輕鋼結構單層廠房，車間為全封閉形式，內(nèi)設置抽排風系統(tǒng)，以防止車間內(nèi)惡臭氣體影響操作人員的健康。完整發(fā)酵周期為 1414 天。發(fā)酵倉共設7272 座，每天使用 4 4 座，發(fā)酵倉按 6 6 排布置，總建筑面積 7500m7500m2。發(fā)酵倉采用長方形鋼筋混凝土倉體，每倉尺寸為 16x5x2.5m16x5x2.5m（

39、長 X X 寬 X X 髙，下同） ， 倉內(nèi)堆放發(fā)酵原料平均髙度為 2.0m2.0m， 有效尺寸 15x5x2.0m15x5x2.0m,有效容積 150m150m3（0.2m0.2m 為堆肥覆蓋層），6 6 排布置，每排 1212 倉。發(fā)酵倉相對的一側敞開， 供出料機 （裝載機） 進出， 且共用中間進出料通道。風機的風量、風壓計算主要依據(jù) 20082008 年 7 7 月 3030 日試行城市污水處理廠固態(tài)污泥髙溫好氧發(fā)酵處理基本技術規(guī)定中的相關技術規(guī)定。發(fā)酵倉每天進料按污泥：回料：（木屑或其他輔料）體積比=1=1：（0 01 1）:（1 10.050.05）加入，堆料總體積約為 450m45

40、0m3。物料堆髙 2.0m2.0m（0.2m0.2m 覆蓋層）。初始階段木屑或其他輔料添加量較髙，隨污泥腐熟成品不斷增加，逐步由回料取代輔料。在第一階段發(fā)酵，由于進入發(fā)酵倉的污泥有機物含量髙，因此風量取每立方物料 0.225m0.225m3/min/minm m3， 鼓風機需要供風量為 4050m4050m3/h/h、 風壓 3300Pa3300Pa。在第二階段發(fā)酵期，有機物大部分降解，需要的風量降低，此時可以將通風時間由連續(xù)通風變?yōu)殚g歇通風，通風次數(shù)和翻堆時間應保證發(fā)酵在最適宜條件下進行。3秸桿儲存間秸桿儲存間采用輕鋼結構單層廠房，用于存放前處理過程需要的秸桿、木屑等。本工程秸桿需要量為 2

41、4t/d24t/d,容重以 0.4t/m0.4t/m3計，體積約為 60m60m3，堆放的物料髙度可以為 2.5m2.5m 左右，每日堆放所需的占地面積為 24m24m2。由于本工程正常運行時不經(jīng)常需要秸桿， 因此堆放需要的時間以 3030 天計， 則所需倉庫有效面積 720m720m2。4倉庫倉庫采用輕鋼結構單層廠房，用于存放腐熟堆肥產(chǎn)品，腐熟堆肥產(chǎn)品的日產(chǎn)量 35t/d35t/d，容重為 0.52t/m0.52t/m3，體積約為 70m70m3，堆放的物料髙度可以為 2.5m2.5m 左右，每日堆放所需的占地面積為 30m30m2，堆放需要的時間以 3030 天計，則所需倉庫有效面積 90

42、0m900m2。5生物除臭池本方案采用生物濾池法進行除臭， 通過向臭源噴灑生物菌種將異臭空氣集中輸入有微生物菌種的反應設備（如生物濾池或土壤法），利用生物菌種分解異味分子而達到脫臭目的，同時也有抑制細菌作用，此法同樣需集中排氣系統(tǒng)，且反應設備（生物濾池等）占地較大。另外微生物菌種對環(huán)境溫度有要求，在冬季氣溫較低時活性降低，使用效果下降。生物濾池脫臭裝置是一種采用洗滌和生物過濾聯(lián)合方法達到脫臭的裝置。 由于臭氣成份的復雜性和特殊性，僅僅采用某一種單一的治理方法，要達到比較理想的效果是較困難的，所以采用兩種或兩種以上的聯(lián)合脫臭的方法是必要的。洗滌生物濾池過濾聯(lián)合脫臭裝置。它是一種既能治理某些特定的

43、惡臭氣體，又能靈活的僅通過變換洗滌吸收藥劑、生物過濾床填料和微生物菌種來治理復雜的混合臭氣，達到事半功倍的治理效果。除臭生物濾池采用成套設備，包括臭氣收集系統(tǒng)、除臭風機、生物濾池及散水裝置，除臭風量為 5.05.0 萬 m m3/h/h,總占地面積 700m700m2。3.4.33.4.3機械設備機械設備總設計規(guī)模為 200m3/d200m3/d（混合物料約為 600m3/d600m3/d）,期工程 100100m m3 3/d/d（混合物料約為 300m3/d300m3/d）。進料污泥的含水率在 80%80%，輔料的含水率一般在 20%20%45%45%,回料（堆肥產(chǎn)品）顆粒度一般在 20m

44、m20mm 以下。（一）主要機械設備根據(jù)工藝流程，處理廠配置的機械主要有：進料、給料區(qū)a、螺旋給料機污泥及輔料由運輸車輛分別卸入受料倉，由給料機二根螺旋桿向外送料，螺旋驅(qū)動電機轉速可調(diào)， 可使給料量根據(jù)需要變動。 流程中設置了三臺螺旋給料機，一臺用于污泥給料，二臺用于輔料給料。混合區(qū)a a、螺旋混合破碎機螺旋混合輸送機將由給料機送來的污泥和輔料進行混合和破碎， 螺旋混合輸送機設置了二個輔料加入口，以便于輔料與污泥能充分的混合、破碎（破碎后粒徑W20mm20mm）。b b、輸送設備在混合區(qū)內(nèi)，污泥采用螺旋輸機運輸，而輔料采用皮帶運輸機運輸。發(fā)酵倉布料區(qū)發(fā)酵倉共設 7272 個，每側布置 2424

45、 個，每個倉長（進深）16m16m，寬 5m5m,物料堆髙 2m2m。發(fā)酵倉進料采用倉頂皮帶均勻布料方式，出料則采用裝載機出料。發(fā)酵倉均勻布料機主要是將混合破碎后污泥均勻地向各發(fā)酵倉輸送、堆放,滿足工藝要求的堆放髙度。發(fā)酵倉出料發(fā)酵倉出料全部采用裝載機實現(xiàn)。（二）設備主要技術參數(shù)及總裝機容量污泥給料機螺旋直徑：400mm,雙螺旋布置給料生產(chǎn)率：101020m320m3（可調(diào)）/h/h污泥給料機工作時兩個螺旋獨立運轉,交叉使用。功率：5.5kwx2=11kw5.5kwx2=11kw木屑（回料）給料機 a a 使用有軸螺旋葉片，其余同污泥給料機。木屑（回料）給料機 b b 同木屑（回料）給料機 a

46、 a。螺旋輸送機為無軸螺旋輸送機, ,螺旋直徑 400,400,螺旋長度 4m4m輸送生產(chǎn)率：20m20m3 3/h/h功率：4kw4kw皮帶輸送機 a a帶寬：650mm650mm輸送長度：4m4m帶速：0.8m/s0.8m/s 最大生產(chǎn)率：130m3/h130m3/h驅(qū)動功率：2.2kw2.2kw皮帶輸送機 b b 同皮帶輸送機 a a。螺旋混合輸送機無軸螺旋直徑：430mm430mm輸送長度：8m8m處理能力：20m3/h20m3/h電機功率：11kw11kw物料破碎機數(shù)量：3 3 臺處理能力：1515m3/hm3/h出料粒徑：W20mm20mm功率：4.0kw4.0kw皮帶輸送機 c

47、c帶寬：800800輸送長度：46m46m驅(qū)動功率：15kw15kw雙向皮帶輸送機帶寬：800800輸送長度：7.5m7.5m驅(qū)動功率：2.2kwx22.2kwx2(11)移動皮帶運輸機 a a帶寬：800800輸送長度：40m40m皮帶驅(qū)動功率：11kw11kw移動驅(qū)動功率：2.2kw2.2kw(橋式均勻布料機布料輸送帶功率：2.2x22.2x2+2.2kw2.2kw行走電機功率：1.5kwx21.5kwx2合計功率：9.6kw9.6kw(13)移動式皮帶輸送機 b b 同移動式皮帶輸送機 a a。(橋式均勻布料機 b b 同橋式均勻布料機 a a。(15)裝載機型號：ZL30ZL30工作質(zhì)

48、量：10500kg10500kg 斗容：2.0m2.0m 發(fā)動機功率：92kw/2200rpm92kw/2200rpm額定載荷：3000kg3000kg最大牽引力： 100kN100kN 最大掘起力： 93.5kN93.5kN 輪胎規(guī)格： 17.5-2517.5-25 最小轉變半徑：6000mm6000mm 整機寬度：2300mm2300mm 最高車速：33km/h33km/h 整機高度：3225mm3225mm 卸載高度：2900mm2900mm(16)電子地磅稱：稱重 30t,3mx9m30t,3mx9m(離心風機：風量 1800m1800m3/h/h，風壓 3500Pa3500Pa,1.

49、1kW/1.1kW/臺，7272 用 2 2 備。(18)流量計：風量中值 1800m1800m3/h/h,7272 用 2 2 備。（19）開關控制箱：6 6 臺（加）廠內(nèi)運輸車：4 4 輛3.4.4平面布置處理廠平面按總規(guī)模 200200 噸/ /日布置，總用地面積 31.9531.95 畝。廠區(qū)平面布置原則廠區(qū)平面布置遵循如下原則：功能分區(qū)明確，構筑物布置緊湊，減少占地面積。考慮近、遠景結合，便于分期建設，并使近期工程相對完整。流程力求簡短、順暢、避免迂回重復。變配電間布置在靠近用電負荷大的構筑物處，以節(jié)省能耗。廠區(qū)綠化面積介于 202030%30%，總平面布置滿足消防要求。交通順暢，使

50、施工、管理方便。廠區(qū)平面布置除了遵循上述原則外，具體應根據(jù)城市主導風向、工藝流程特點及廠址地形、地質(zhì)條件等因素進行布置。既要考慮合理、管理方便、經(jīng)濟實用，還要考慮建筑物造型、廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。廠區(qū)平面布置詳見總平面布置圖（附圖 1 1）。廠區(qū)用地指標表3-1廠區(qū)主要指標項目單位數(shù)量備注總用地m221300.11200t/d構筑物用地m213689.5864.27%道路用地m21497.397.03%綠化用地m26113.1328.70%3.53.5主要工程量表主要工程量表表3-2主要生產(chǎn)構筑物一覽表序號建、構筑物名稱規(guī)格結構形式數(shù)量單位備注1料倉及混料間60 x32x5m輕鋼結

51、構廠房2座2發(fā)酵車間100 x50 x5m輕鋼結構廠房2座3倉庫50 x20 x5m輕鋼結構廠房2座4秸桿儲存間35x15x5m輕鋼結構廠房2座5除臭生物濾池F=700m2鋼結構2座表3-3主要機械設備一覽表項目設備名稱單位總數(shù)量一期安裝1移動貯泥倉臺45202污泥給料機臺313木屑（回料）給料機a臺214木屑（回料）給料機b臺215螺旋輸送機臺316皮帶輸送機a臺217皮帶輸送機b臺218螺旋混合輸送機臺319物料破碎機臺3110皮帶輸送機c臺3111雙向皮帶輸送機臺3112移動皮帶運輸機a臺3113橋式均勻布料機a臺3114移動式皮帶輸送機b臺3115橋式均勻布料機b臺3116裝載機臺31

52、17電子地磅稱臺2118離心風機風量1800m3/h風壓3500Pa臺753519流量計臺753520開關控制箱套6321廠內(nèi)運輸車輛63第第 4 4 章工程估算及成本分析章工程估算及成本分析4.14.1 編制范圍及編制依據(jù)編制范圍及編制依據(jù)本方案工程為福建省寧德市政污水處理廠污泥處理工程(200t/d200t/d)，期設備按 100100t/dt/d 規(guī)模安裝，要建、構筑物包括：秸稈粉碎棚、混料間、好氧堆肥車間、篩分及成品棚、綜合樓、控制室、變配電室、生物除臭濾池、消防及生活水泵房等，不包括污泥的收集運輸系統(tǒng)，估算系根據(jù)本工程方案、類似工程及有關資料進行編制。4.24.2 定額依據(jù)定額依據(jù)1)1) 福建省市政工程預算定額和工程量計算規(guī)則2)2) 福建省建筑和裝飾工程預算定額和工程量計算規(guī)則3)3) 福建省安裝工程預算定額和工程量計算規(guī)則4)4) 福建省市政工程預算組合定額5)5) 福建省工程造價信息6)6) 福建省現(xiàn)行的有關取費標準及文件規(guī)定7)7) 類似工程技術經(jīng)濟指標4.34.3 其他工程及費用的確定其他工程及費用的確定1)1) 工器具及生產(chǎn)用具購置費按設備費的 1%1%計算；2)2) 由于土地征用方式待定，本工程估算中暫不包括征地、拆遷費用；3)3) 供電外線費用暫按 150150 萬元估