污泥、垃圾的OTM好氧生化處理法
“堆肥”是一個(gè)古老的名詞，在垃圾處理中，更準(zhǔn)確的理解應(yīng)是污泥、垃圾的好氧生化處理。
1.堆肥在污泥、垃圾處理中的主要應(yīng)用
制作肥料或土壤改良劑，也就是常說的堆肥
污泥、垃圾填埋以前的預(yù)處理，起到減量化和無(wú)害化的作用
垃圾生物干燥，利于儲(chǔ)運(yùn)并降低后續(xù)焚燒的處理成本
2.污泥、垃圾填埋以前的預(yù)處理
堆肥過程中，由于堆肥堆中的水份被蒸發(fā)、有機(jī)物被降解，所以，經(jīng)過處理后的體積僅為未經(jīng)處理前的10%。最初收集來(lái)的垃圾是松散的，每噸垃圾體積可達(dá)3 立方米，經(jīng)壓實(shí)后體積約1.3立方米。垃圾經(jīng)焚燒后的殘余物體積約0.2立方米。而經(jīng)過堆肥處理以后，最終體積僅約0.3立方米。可見，堆肥在減量化和充分利用有限填埋空間上所起的作用是不容忽略的。
在重量的變化上，經(jīng)過堆肥處理可以減量一半，而焚燒是最有效。但是，如果我們假定有一半的堆肥能夠用于綠化或填地，那么最終需要填埋的那部分與垃圾焚燒后殘余的量幾乎相等。但是，值得我們注意的是，垃圾焚燒中煙氣凈化的殘余物是屬于特殊的有毒有害廢棄物，是不能夠進(jìn)入垃圾填埋廠的。
3.垃圾的生物干燥
垃圾好氧生化處理的另一個(gè)非常重要的意義，就是垃圾的生物干燥。收集來(lái)的垃圾含水率高達(dá)50-70％，如果直接焚燒，會(huì)極大地影響發(fā)電效率，既不經(jīng)濟(jì)，也不環(huán)保。而當(dāng)前流行的、通過添加煤粉來(lái)焚燒垃圾、提高發(fā)電效率的做法，從宏觀上講，是對(duì)煤資源的浪費(fèi)，因此并不是真正意義上的廢物發(fā)電。
堆肥過程中，微生物在氧化垃圾中的有機(jī)物時(shí)，會(huì)放出熱量。通過控制，可以有效地利用這一熱量來(lái)蒸發(fā)垃圾中的水份，提高垃圾的熱值。這一手段，我們便稱為生物干燥。采用“氧——溫度——濕度（OTM）控制法”，僅需一周時(shí)間，就可以把垃圾的含水率降到20％以下，熱值提高50％－250％。這對(duì)于降低垃圾焚燒成本、提高發(fā)電效率，有著不可估量的價(jià)值。
4.垃圾好氧生物處理設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行的關(guān)鍵
高速反應(yīng)以及避免二次污染是垃圾好氧生物處理設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行的關(guān)鍵。在固體垃圾中，氧氣首先溶解到有大量微生物存在的液相中，然后再參與反應(yīng)。如果假定微生物富集在固體表面的水膜里，通過理論計(jì)算可以推測(cè)，水膜中有很大一部分是處于厭氧狀態(tài)的。高分子有機(jī)物需要先經(jīng)過水解后溶于水相，水分子再逐步擴(kuò)散至表層。當(dāng)生物氧化受到制約，如溶氧量不夠或微生物濃度較低時(shí)，一些小分子中間產(chǎn)物便會(huì)擴(kuò)散到氣相中。廢氣中的NH3、H2S及其他生化反應(yīng)半產(chǎn)物等便是氣味污染的來(lái)源。
在供氧問題上，關(guān)鍵不在于向系統(tǒng)提供的氧氣總量是否充分，而是要解決以下問題：
1)避免由于供氧不足而產(chǎn)生臭氣，或垃圾處理時(shí)間過長(zhǎng)；
2)避免由于過量通風(fēng)而帶來(lái)的能耗高、帶出的半產(chǎn)物過多、和垃圾堆溫度下降堆肥中，能進(jìn)行干預(yù)的根本手段是通風(fēng)。通風(fēng)不足，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，這時(shí)反應(yīng)速度下降，產(chǎn)生臭氣；通風(fēng)過量，物料變干、溫度下降、反應(yīng)速度減慢；通風(fēng)速度過快，氣體輸送不均勻，不僅耗能，系統(tǒng)狀態(tài)也不均勻。
那么如何來(lái)確定通風(fēng)量呢？這便和系統(tǒng)的溫度、氧氣的含量和濕度有關(guān)。
5.氧-溫度-濕度(OTM)綜合控制技術(shù)
氧-溫度-濕度（OTM）綜合控制技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用基于對(duì)堆肥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的長(zhǎng)期研究。該技術(shù)從根本上解決了人們長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)法直接根據(jù)好氧生物反應(yīng)的真實(shí)情況來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的操作的問題。
OTM系統(tǒng)主要包括三個(gè)基本組成：
氧氣濃度、溫度在線檢測(cè)系統(tǒng)與濕度控制
控制系統(tǒng)
通風(fēng)供氧系統(tǒng)
在線檢測(cè)系統(tǒng)將檢測(cè)的氧氣濃度、溫度傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算濕度的變化并對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行優(yōu)化，自動(dòng)控制通風(fēng)供氧系統(tǒng)。其結(jié)果是，一方面保證系統(tǒng)中足夠的氧氣含量；另一方面避免了由于過量的通風(fēng)而引起系統(tǒng)的溫度與濕度下降，最大程度減少氣味物質(zhì)的產(chǎn)生，同時(shí)，將運(yùn)行能耗降至最低。
與傳統(tǒng)方法比，氧-溫度-濕度（OTM）綜合控制堆肥具有以下優(yōu)越性：
反應(yīng)速度最快、不需專業(yè)翻堆設(shè)備
與傳統(tǒng)通風(fēng)、機(jī)械翻堆相比，氧控制堆肥通過自動(dòng)控制通風(fēng)供氧，使反應(yīng)系統(tǒng)具有最佳的含氧量、溫度與濕度，好氧反應(yīng)速度最大化，節(jié)省停留時(shí)間一半以上（約60%），加大處理效率。
反應(yīng)時(shí)間的比較
從根本上避免堆肥過程中的臭氣產(chǎn)生
氣味氣體的排放是由于生物氧化中的半反應(yīng)物（多出現(xiàn)在供氧不足的厭氧情況下）未被有效氧化，就被不適宜的通風(fēng)帶出而引起的。傳統(tǒng)堆肥在機(jī)械翻堆時(shí)，造成廠內(nèi)大量CO、H2S、有機(jī)酸等成分的排放，不僅污染環(huán)境，而且腐蝕機(jī)械設(shè)備及構(gòu)筑物。氧控制堆肥，自動(dòng)控制通風(fēng)供氧量，避免了厭氧產(chǎn)生的惡臭及腐蝕性氣體的排放。另外，由于均勻、緩慢、柔和的通風(fēng)供氧，不僅進(jìn)行高效的堆肥過程，同時(shí)起著廢氣生物過濾的功能。
通風(fēng)電耗、翻堆設(shè)備油耗、翻堆設(shè)備備品備件是運(yùn)行費(fèi)用的重要組成。傳統(tǒng)堆肥過程中，通風(fēng)電耗要占整個(gè)運(yùn)行費(fèi)用的一半以上。氧控制堆肥，通過在線檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，采用小風(fēng)量通風(fēng)技術(shù)，通風(fēng)量約是傳統(tǒng)的1/4。一方面確保系統(tǒng)的好氧條件，同時(shí)又避免了盲目通風(fēng)，因此將系統(tǒng)的通風(fēng)電耗降到最小。
電耗比較
有效控制濕度
生物垃圾處理過程中，微生物富集在固體表面的水膜里，高分子有機(jī)物需先經(jīng)過水解后溶于水相，水分子再逐步擴(kuò)散至表層。水解產(chǎn)物的生化降解反應(yīng)釋放的熱能是系統(tǒng)熱能的根本來(lái)源。通過在線檢測(cè)溫度和含氧量，以及自動(dòng)控制通風(fēng)量，從而可得到與熱量平衡相關(guān)的全部信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)：任何情況下都能保證系統(tǒng)反應(yīng)速度不受通風(fēng)量的制約；在保證系統(tǒng)有氧的前提下，可有序改變反應(yīng)系統(tǒng)的溫度與濕度，進(jìn)而控制水分的蒸發(fā)量。
6.氧-溫度-濕度綜合控制法主要優(yōu)點(diǎn)
將發(fā)酵時(shí)間縮短約60%，減少?gòu)S區(qū)占地面積
與常規(guī)方法比，系統(tǒng)更穩(wěn)定，更經(jīng)濟(jì)
將氣味產(chǎn)生降至最低，與常規(guī)方法比減少90%以上
大大降低運(yùn)行成本，與常規(guī)方法比可節(jié)省運(yùn)行投資50%以上
顯著改善堆肥質(zhì)量
老廠、新建廠均適用
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