萬若環(huán)境ENS堆肥工藝及在北京龐各莊污泥堆肥廠的應(yīng)用
來源：萬若(北京)環(huán)境工程技術(shù)有限公司 閱讀：4920 更新時(shí)間：2011-07-26 09:24本文分析污泥堆肥過程的不同影響因素，介紹萬若環(huán)境ENS污泥堆肥技術(shù)與工藝，介紹該技術(shù)在北京龐各莊污泥堆肥廠的應(yīng)用。
1 污泥堆肥方法簡(jiǎn)介
污泥堆肥可以有很多形式，以下簡(jiǎn)要?dú)w納各種形式并分析各自的工程應(yīng)用效果：
（1）自然堆制：這種方法可以有限制地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢物或園林垃圾，由于污泥的透氣性極差及含水率很高，這種方法原則上講不適用于污泥堆肥。
（2）堆垛加機(jī)械翻堆：由于污泥物料的致密性，這種堆肥方法通常臭氣排放較大，發(fā)酵周期長(zhǎng)。
（3）強(qiáng)制通風(fēng)的污泥條堆：堆肥以條堆的形式并輔以強(qiáng)制通風(fēng)，發(fā)酵過程中伴以間歇的翻堆過程。實(shí)際中，當(dāng)污泥堆及翻堆操作控制不好的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)口被堵，進(jìn)而出現(xiàn)局部或全部條堆出現(xiàn)類似于（2）的堆肥形式。另外如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)不理想或者通風(fēng)控制不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)較多臭氣排放或者發(fā)酵溫度過低。
（4）強(qiáng)制通風(fēng)的污泥料倉(cāng)：這種方法原則上與強(qiáng)制通風(fēng)的污泥條堆相同，只是將污泥置于反應(yīng)器或發(fā)酵倉(cāng)中，從而垛可以堆的更高一些。實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)（3）中所述問題。另外，由于污泥物料的特點(diǎn)，應(yīng)避免物料過高而引起的自壓實(shí)作用。除此之外，設(shè)計(jì)中要充分考慮污泥進(jìn)出料作業(yè)，為車輛留有足夠空間。
2 污泥堆肥工程中的重要影響因素
從堆肥物料的角度，有以下主要因素：
（1）空隙率（透氣率）
機(jī)械脫水后的污泥本身通常是透氣率極差的物料。堆肥發(fā)酵過程的重要前提是系統(tǒng)中需要生化反應(yīng)所必須的氧氣。所以污泥堆肥中幾乎沒有例外的要添加結(jié)構(gòu)性物質(zhì)（調(diào)整劑），如秸稈、木屑、園林垃圾等，以保證系統(tǒng)中空氣的流動(dòng)進(jìn)而為生化降解提供氧氣。
（2）含水率
污泥本身含水率高，但影響生化反應(yīng)的倒不是水本身，而是由于含水率高而導(dǎo)致的物料透氣性差。添加鋸末等調(diào)理劑可以吸收一部分水分，進(jìn)而改善透氣性，但添加量大會(huì)導(dǎo)致成本增加。所以實(shí)際工程中一是要追求機(jī)械脫水污泥的高含固率，二是增加堆肥后污泥的返混量。
（3）碳氮比
大量文獻(xiàn)將污泥堆肥中添加結(jié)構(gòu)物質(zhì)或調(diào)整劑（如秸稈、木屑、園林垃圾等）歸結(jié)為改善、調(diào)整堆肥物料中的碳氮比，但這種說法并不能得到準(zhǔn)確的證明，因?yàn)樗尤胂到y(tǒng)的這些調(diào)整劑中的碳通常是木質(zhì)素、纖維素這類生化難降解物質(zhì)。添加了這些物質(zhì)，與其說是改善系統(tǒng)碳氮比倒不如說是增加了系統(tǒng)的透氣性。
以下是堆肥過程需要優(yōu)化的關(guān)鍵影響因素：
（1）供氧與通風(fēng)量的優(yōu)化
（2）溫度與熱平衡的優(yōu)化
（3）濕度保持與強(qiáng)制脫水的優(yōu)化
（4）好氧狀態(tài)及氣味物質(zhì)抑制的優(yōu)化
3 ENS污泥堆肥工藝
3.1 基本原理與工藝
ENS污泥堆肥技術(shù)與工藝基于作者在歐洲業(yè)內(nèi)前沿對(duì)堆肥動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和反應(yīng)工程的研究與工業(yè)實(shí)踐。近年來在中關(guān)村專利創(chuàng)新基金、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的支持下萬若環(huán)境針對(duì)中國(guó)的具體應(yīng)用條件又進(jìn)一步進(jìn)行了研發(fā)、優(yōu)化和國(guó)產(chǎn)化，形成了一整套獨(dú)具特色的專利、專有技術(shù)，主要包括：
- 污泥堆肥的預(yù)混合技術(shù)與工藝?yán)砟?/p>
- 污泥堆肥的“柔和”通風(fēng)、布風(fēng)技術(shù)
- 溫度控制與反應(yīng)加速技術(shù)
- 污泥生物干化技術(shù)
- 堆肥的臭味源頭控制技術(shù)
- 堆肥的氧氣-溫度在線檢測(cè)與智能化控制技術(shù)
針對(duì)傳統(tǒng)堆肥中存在的誤區(qū)，如夸大機(jī)械化和翻堆、忽略濕泥混料的微觀混合、過量通風(fēng)及布風(fēng)不合理、過程不控制或控制不合理等，ENS污泥堆肥工藝技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：
（1）強(qiáng)化污泥堆肥前的預(yù)混合與污泥結(jié)構(gòu)改性；
（2）減少和避免傳統(tǒng)意義上的翻堆操作；
（3）實(shí)時(shí)在線檢測(cè)堆肥中的氧與溫度，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的氧氣含量、溫度和通風(fēng)；
（4）利用氧-溫度、通風(fēng)、濕度的相互關(guān)系，建立控制模型；
（5）對(duì)全過程實(shí)施智能化控制；
（6）采用柔和通風(fēng)技術(shù)，降低能耗及氣味產(chǎn)生；
（7）系統(tǒng)可在敞開或者密閉的條件下實(shí)施，絕大多數(shù)情況下不需要除臭設(shè)施。
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3.2. 特點(diǎn)與工程效果
（1）把握系統(tǒng)的關(guān)鍵，去繁就簡(jiǎn)。通過獨(dú)特的設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)均勻布?xì)，通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、布?xì)饩鶆颉⒕S護(hù)量低。
（2）采用先進(jìn)、獨(dú)特的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氧氣、溫度可靠的在線監(jiān)測(cè)與聯(lián)合控制。
（3）智能化控制系統(tǒng)具有生物干化的優(yōu)化功能，在低能耗的前提下加速污泥干化。14天內(nèi)含水率降至約40%。
（4） 采用獨(dú)特的檢測(cè)和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)酵溫度高（50-70oC），周期短, 可在10-14天內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥無害化、穩(wěn)定化。
（5）通過優(yōu)化的設(shè)計(jì)與控制有效控制臭氣發(fā)生量，通常不需要除臭設(shè)施。如該工藝在上海城區(qū)（緊鄰住宅區(qū)）的污水處理廠對(duì)污泥堆肥，不需除臭裝置。
（6）能耗最低，本技術(shù)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)耗電6-12度電/每噸污泥。
（7）本工藝對(duì)調(diào)理劑的短缺和較高的水分的物料具有較大承受能力。
4 北京排水集團(tuán)龐各莊污泥堆肥升級(jí)改造工程
北京排水集團(tuán)的龐各莊污泥處置廠原設(shè)計(jì)采用污泥條堆堆置和機(jī)械翻拋工藝，存在發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、處理能力低、氣味較嚴(yán)重等問題。
自2009年9月至11月，萬若環(huán)境在現(xiàn)場(chǎng)采用ENS工藝進(jìn)行了一系列工業(yè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，于10年1月開始動(dòng)工，2月底完成東棚I期的升級(jí)改造。
堆肥方式仍然保留了原來的條堆形式，其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于處理能力大的堆肥設(shè)施，進(jìn)出料作業(yè)簡(jiǎn)單、靈活，效率高、能耗低。通過改造地面，以較小的土方工程完成了強(qiáng)制通風(fēng)布風(fēng)系統(tǒng)。增加了全系統(tǒng)的溫度、氧含量在線監(jiān)測(cè)與控制，增加了通風(fēng)優(yōu)化控制系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的操作的智能化控制。東棚I期升級(jí)改造針對(duì)東棚的北半部進(jìn)行，設(shè)計(jì)能力每天130噸。10年3月已投入試運(yùn)行。
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5 小結(jié)
實(shí)際應(yīng)用顯示，萬若環(huán)境ENS堆肥工藝土建簡(jiǎn)單，運(yùn)行能耗低，作業(yè)方便，施工周期短。龐各莊污泥堆肥升級(jí)改造后的試運(yùn)行結(jié)果顯示，與原有工藝相比，處理能力、發(fā)酵速度、干化速度、發(fā)酵溫度以及氣味控制均得到顯著改善。
