秦皇島綠港污泥處理廠堆肥工藝

秦皇島綠港污泥處理廠堆肥工藝

秦皇島位于河北省東北部。它是中國著名的沿海旅游目的地、休閑旅游目的地和假貨物銷售中心。渤海周圍的城市是一個(gè)重要的綜合性港口。秦皇島市區(qū)現(xiàn)已建成5座污水處理廠,總設(shè)計(jì)規(guī)模為36×104m3/d,均為二級生化處理廠,同時(shí)每天將濃縮脫水后含水率為80%左右的剩余污泥排放至城市垃圾填埋場,填埋場不堪重負(fù),早已拒絕接收,因此秦皇島市綠港污泥處理廠的建設(shè)于2007年被提上日程。秦皇島市綠港污泥處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為200t/d(含水率為80%),采用高溫好氧堆肥工藝,主要建(構(gòu))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,廠區(qū)總占地面積為3.33hm2,堆肥后污泥可作為營養(yǎng)土進(jìn)行土地利用,也可填埋。1污泥處理廠工藝流程結(jié)合秦皇島市的具體情況,經(jīng)多方案比較,最終采用高溫好氧堆肥工藝,好氧堆肥是在通氣條件下通過好氧微生物活動(dòng)使污泥中有機(jī)物得到降解穩(wěn)定的過程,與厭氧堆肥相比,此過程速度較快,堆肥溫度高,故又稱為高溫好氧堆肥,具有工藝成熟、能有效殺滅病原菌、肥效高等特點(diǎn)。污泥處理廠工藝流程見圖1。綜合處理車間包括秸稈粉碎棚、混料間、好氧堆肥間、篩分及成品間、變配電及控制室。污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥運(yùn)送到污泥處理廠混料車間,直接倒入污泥料斗,由皮帶機(jī)運(yùn)送至混料機(jī);有機(jī)輔料(如秸稈)倒入秸稈料倉,由皮帶機(jī)運(yùn)送至混料機(jī);回填料運(yùn)送至回填料斗,再經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)送至混料機(jī)。脫水污泥、秸稈和回填料按一定比例混勻后用翻斗車將混勻的物料倒入發(fā)酵倉。發(fā)酵倉裝填完畢后,安放溫度、氧氣監(jiān)測裝置,由計(jì)算機(jī)控制發(fā)酵過程。發(fā)酵過程中根據(jù)溫度、氧氣監(jiān)測裝置獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)、閥門、翻拋機(jī)等設(shè)備的控制。發(fā)酵結(jié)束后腐熟料運(yùn)至篩分車間,經(jīng)篩分機(jī)篩分,篩上物作為回填料,篩下物進(jìn)入成品倉庫,外運(yùn)處置?；旌喜牧厦撍勰?、粉碎秸稈和回填料在混料機(jī)內(nèi)混勻,混合后含水率<60%,并控制碳氮比>(20∶1)。確定發(fā)酵倉密度發(fā)酵倉尺寸的設(shè)計(jì)需要綜合考慮多種因素:a.堆料的寬度和高度受翻拋機(jī)性能的影響;b.堆料的高度影響風(fēng)機(jī)的壓力及堆肥的效果;c.發(fā)酵倉的容積最好同一次的堆肥量相關(guān)聯(lián),即一天的堆肥料能填滿一個(gè)發(fā)酵倉。工程選用翻拋機(jī)要求發(fā)酵槽寬度為5m,翻拋機(jī)的翻拋深度為2m,確定發(fā)酵倉凈深為2.2m,根據(jù)物料量及場地情況,確定發(fā)酵倉長度為35m。發(fā)酵倉的數(shù)量受發(fā)酵周期的影響,本工程設(shè)計(jì)發(fā)酵周期為20d,發(fā)酵倉個(gè)數(shù)確定為20個(gè)。風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣充氧和翻拋機(jī)充氧對于好氧發(fā)酵,充氧是最關(guān)鍵的因素,合理的氧氣供應(yīng)和通風(fēng)設(shè)計(jì)可使物料快速腐熟,控制臭味的產(chǎn)生,保證物料實(shí)現(xiàn)無害化和穩(wěn)定化,并可降低能耗。充氧方式有兩種,即風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣充氧和翻拋機(jī)充氧。本工程采用兩種相結(jié)合的充氧方式,前期主發(fā)酵階段采用鼓風(fēng)機(jī)曝氣充氧,后期腐熟階段以翻拋充氧為主。鼓風(fēng)機(jī)的啟閉根據(jù)堆體溫度及氧含量進(jìn)行自動(dòng)反饋控制。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),污泥好氧堆肥充氧負(fù)荷為0.1～0.3m3/(m3·min)。污泥好氧發(fā)酵過程是一個(gè)含水率和有機(jī)物含量逐漸減少的過程。隨著含水率的減少,通風(fēng)阻力也在減少,因此通風(fēng)過程是一個(gè)風(fēng)壓逐漸減小的過程,此種工況比較適合選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)。生物濾池除臭當(dāng)供氧不足處于厭氧狀態(tài)或C/N比不合適時(shí),發(fā)酵時(shí)物料會產(chǎn)生硫化氫、硫醇、氨氣等臭味氣體而影響環(huán)境,因此本工程在發(fā)酵車間設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng),車間中的氣體收集后進(jìn)入生物濾池,經(jīng)除臭處理后排放。經(jīng)除臭設(shè)計(jì),排放的氣體滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554—1993)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)的要求。生物濾池為矩形池,內(nèi)部填充樹皮或木屑等物。在潮濕環(huán)境下,木屑上培養(yǎng)了大量微生物,當(dāng)有臭味氣體通過時(shí),通過微生物將其分解吸收。生物濾池設(shè)計(jì)負(fù)荷為150m3/(m3·min)。2入調(diào)試、運(yùn)行、改進(jìn)階段秦皇島市綠港污泥處理廠工程于2008年6月開始建設(shè),2009年4月進(jìn)入調(diào)試運(yùn)行階段。工程總投資為5200萬元,單位處理成本為142元/t,單位經(jīng)營成本為108元/t。目前經(jīng)過將近一年的調(diào)試、運(yùn)行、改進(jìn),運(yùn)行情況良好,堆肥后的成品基本滿足土地利用的要求。實(shí)測數(shù)據(jù)見表1。3主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)工程規(guī)模的確定本工程規(guī)模是根據(jù)污水處理廠剩余污泥總量來確定的,因秦皇島市是一座海濱旅游城市,不同季節(jié)處理的污水量及產(chǎn)生的污泥量差別很大,因此在規(guī)模確定過程中除了解原污水處理廠設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)外,還實(shí)地調(diào)研了秦皇島市污水處理廠不同季節(jié)的運(yùn)行情況以及產(chǎn)泥量數(shù)據(jù),了解秦皇島市污水處理的現(xiàn)狀及規(guī)劃,對相關(guān)基礎(chǔ)資料進(jìn)行充分分析,既要將現(xiàn)有污水處理廠產(chǎn)生的污泥完全處理掉,又要考慮節(jié)省投資,不使設(shè)備閑置率過高,且有一定的發(fā)展余地,綜合考慮合理確定工程規(guī)模。方案確定的內(nèi)容根據(jù)秦皇島市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,污水、污泥的性質(zhì)以及市總體規(guī)劃的要求,并結(jié)合市場調(diào)研及考察的結(jié)果,審慎選擇先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、適宜的工藝路線,在方案確定過程中對“全干化”和“半干化”工藝、槽式好氧堆肥工藝、條垛式好氧堆肥工藝、筒倉式堆肥工藝以及通風(fēng)靜態(tài)垛式堆肥工藝均進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,最終推薦槽式高溫好氧堆肥工藝方案。多措并舉確定礦廠建筑根據(jù)城市總體規(guī)劃、服務(wù)范圍內(nèi)的污水處理廠布局,并結(jié)合污泥處理廠的工作性質(zhì)、工藝特性、環(huán)境要求等因素,進(jìn)行了多處選址,最終確定在秦皇島市海港區(qū)北港鎮(zhèn)麻念莊村北側(cè)一座未利用的低矮的荒山上,山頂與附近市政道路高差為20多米。廠區(qū)生活污水治理由于該廠址遠(yuǎn)離市區(qū),且位于荒山上,因此該廠區(qū)無市政上、下水,廠區(qū)供水通過在附近打井解決,廠區(qū)設(shè)置消防水池及消防水泵房,廠區(qū)生活污水采用一體化污水處理設(shè)施,處理達(dá)標(biāo)后排放。在發(fā)酵車間及污泥堆放車間設(shè)置臭氣收集系統(tǒng),車間產(chǎn)生的氣體經(jīng)過收集系統(tǒng)進(jìn)入生物濾池處理后排放。太陽能方案的確定本工程所在位置沒有集中熱源,采暖熱源要廠區(qū)自行解決,為此對燃煤、燃油、燃?xì)?、水源熱泵、地源熱泵等均作了調(diào)查了解分析,經(jīng)過多方案比較最終確定采用經(jīng)濟(jì)環(huán)保的太陽能方案來解決廠區(qū)的采暖及生活熱水。堆肥工藝的應(yīng)用對污泥溫度及氧含量的控制直接決定著堆肥成品的質(zhì)量,本工程對槽中堆積污泥采用先進(jìn)可靠的底部曝氣、上部翻拋機(jī)翻拋的聯(lián)合控制技術(shù),具有自行診斷、自我適應(yīng)等功能,達(dá)到成功堆肥的目的。在發(fā)酵倉內(nèi)設(shè)置溫度計(jì)、氧檢測儀,根據(jù)儀表檢測的數(shù)據(jù),工控機(jī)通過控制閥的開啟和變頻器調(diào)節(jié)羅茨風(fēng)機(jī)的頻率,改變不同發(fā)酵倉的風(fēng)量,控制溫度在設(shè)定曲線范圍內(nèi)。最大邊坡高度為11m的邊坡形式本工程廠區(qū)位于山地起伏的丘陵之上,原始地面起伏很大,為此結(jié)合地形采用了多種邊坡形式。其中最大邊坡高度達(dá)到11m,支擋結(jié)構(gòu)工程量很大。設(shè)計(jì)中合理布置廠區(qū)排水,采用透水性回填材料,有效疏導(dǎo)排泄廠區(qū)內(nèi)地下