目前污泥堆肥技术主要包括动态堆肥、静态堆肥和反应器堆肥三类,我国采用的主要是动态仓式堆肥工艺和动态条垛式堆肥工艺。动态仓式堆肥技术以机科SACT堆肥工艺为代表,主要依靠机械系统实现物料自动进仓、翻倒、曝气,具有自动化程度高、安全可靠、出料质量高等特点,但系统较为复杂,设计水平要求较高,并且目前使用的设备处理量较小、处理效率较低。
动态条垛式堆肥技术以地面堆肥工艺为代表,主要依靠高效能的翻堆设备,高速、大量、连续对发酵物料进行翻倒充氧,具有系统简单、高效、处理量大的特点。随着污泥处置规模的不断扩大,要求的不断提高,未来污泥堆肥工艺技术的发展方向应着力于以下几点:
(1)处理高效化,适应大处理量需求,减少占地面积;
(2)系统模块化,适应不断增长的处理量需求,设计考虑远期规划;
(3)流程自动化,结合物料特征,开发包括布料机械及专用半干物料输送系统;
(4)操作无人化,通过在线传感器控制现场设备,与污泥和外溢气体接触部位应实现无人操作。
2.2 污泥堆肥的二次污染问题
污泥堆肥应用目前所面临的主要问题是二次污染问题,集中在重金属和臭气排放两个方面,这也是污泥堆肥应用推广的主要因素。
尽管污泥好氧发酵过程存在一定的重金属生物钝化作用,但作用效果不稳定,且效率较低。目前对于污泥重金属含量的监测是控制重金属流向的有效手段,重金属超标的污泥所生产的物料可用于填埋场覆盖土,重金属不超标的污泥所生产的物料可根据实际情况用于农业、林果业或园林绿化;未来开发多功能快速检测仪器是该领域技术的发展趋势。
污泥堆肥臭气的排放不仅污染环境,而且还威胁到作业人员的身体健康。目前中型以上堆肥项目无法做到系统全封闭,尤其是好氧发酵物料进出仓的自动化、无人化是整个系统全封闭的关键点和难点(国外也没有解决此类问题,尤其是出仓问题)。国内的科研单位和企业正在努力攻关,已开发出污泥专用的布料设备,在不久的将来,将最终实现污泥堆肥过程的全流程无人化、自动化,彻底解决臭气对操作人员和周围环境的威胁。
3 污泥堆肥相关标准规范
相对于国外污泥处置标准,我国至今还没有一个较为健全科学的污水污泥处置标准体系,难以指导污泥处置工作的开展和污泥处置的工程实践,严重影响污泥的最终处置,污水处理厂污泥无序外运,随意丢弃的现象屡有发生。农用污泥堆肥参照执行《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),《城镇污水处理厂污
染物排放标准》(GB118-2002)的主要相关指标也是基于该标准制定的;而GB4284-84为1984年制订颁布的,距今已有二十多年,部分重金属指标甚至严于欧美等发达国家水平,与我国目前的实际情况存在较大出入,也极大地了污泥堆肥技术的推广。
基于现状,住房和城乡建设部2007年颁布实施了《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007)、《城镇污水处理厂污泥处置分类》(CJ/T239-2007)、《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》(CJ248-2007)、《城镇污水处理厂污泥处置 混合性填埋泥质》(CJ249-2007)等四项标准。此外,城镇污水处理厂污泥处置中的农用、土地改良用泥质等四项标准已列入国家有关部门2007年行业标准制订计划。由于所颁布的标准还只是泥质标准,仍需要结合我国国情,逐步开展技术、技术规程的研究,环境保护部现正在组织有关单位编写污泥堆肥技术导则;最终应形成具有我国特点的系列标准规范、技术规程,规范我国的污泥处置工作,使城镇污水处理厂产生的污泥得到妥善处置,实现污泥减量化、稳定化、无害化,并逐步提高资源化利用率。
4 污泥堆肥项目的建设运营
4.1 污泥堆肥项目的建设
目前,污泥堆肥项目的建设资金主要来源于国债、外国贷款等,少数来源于企业自筹,其建设主要由现有污水处理厂或者污水厂的管理部门主导,建设模式下载本文