15城市污泥处理处置技术创新模式JWWGH干化技术

城市污泥处理处置技术创新模式——“JWWGH干化技术”2011年10月补天缺全地衡1前言长期以来“重水轻泥”的思想导致我国污泥处理处置水平滞后于污水处理的局面。污泥得不到有效处理而引发了一系列环境问题，国家各级政府高度重视，纷纷加大力度解决污泥的处理处置难题。本技术旨在提供一种适合我国国情的、可规模化、标准化、无害化、资源化处理城市污泥的新模式。2“JWWGH干化技术”介绍“JWWGH干化技术”全称为“大规模集约式微生物无害化干化处理城市污泥技术”，是广州女娲肥业有限公司在自主研发工业化堆肥工艺基础上自主开发出的城市污泥处理处置技术。2.1“JWWGH干化技术”概念2.2“JWWGH干化技术”技术路线女娲公司秉承“补天缺，全地衡”的企业理念，遵循“以废治废，变废为宝，综合治理，循环利用”的产业模式，以有机质含量高、水分含量低、比重小的、经预处理的有机废弃物为结构发酵调理剂，以可生物降解有机物含量高的有机废弃物为能量发酵调理剂，与城市污泥混合，进行好氧发酵，生产可农用、可燃烧、安全性高、利用价值高的有机素材——碳基质。2.3“JWWGH干化技术”标准化工艺流程混合拌料：含水率、pH值、C/N调节回料通风发酵槽强制通风发酵预处理城市污泥10天高温发酵翻堆、监测安全性检测碳基质出槽筛分预处理桉树皮能量调理剂检测筛选（1）污泥安全性检测与选择性处理“JWWGH干化技术”要求对每个周期、每一批的污泥进行安全性检测与养分检测，选择符合农用泥质的城市生活污水厂的污泥进行处理处置。接收处理的污泥先经过生物除臭、生物脱水等预处理达到《JWWGH污泥混料标准》再进行干化处理。2.4“JWWGH干化技术”标准化工艺简介（2）调理剂的开发利用①结构调理剂桉树皮有机质含量达60%以上，综纤维含量超过40%，比重约为0.2吨/立方米，是一种理想的结构发酵调理剂。我国南方地区桉树种植业发达，桉树皮利用价值低，积存量大，适合于大规模处理污泥用发酵调理剂。北方可用花生壳、秸秆、杨树皮等高有机质农业固废作为结构调理剂，实现调理剂的本土化利用。结构调理剂经预处理达到《JWWGH结构调理剂标准》再进入混料车间。②重金属吸附剂桉树皮经预处理后具有一定的离子交换能力和表面活性，能部分吸收污泥中重金属，是一种新型重金属吸附材料。桉树皮处理污泥后可吸附污泥中30%~80%的重金属离子，吸附了重金属的桉树皮经筛分出制成生物质燃料，被吸附了重金属的干化污泥经二次腐熟后生产农用有机肥，有效降低有机肥重金属风险。③重金属固化剂在混料过程中加入污泥处理量1%的重金属固化剂，经过10d周期的高温好氧发酵和60d的二次堆肥熟化过程，重金属固化率可达10~80%。④能量调理剂以可降解有机物含量高的有机固废或液废作为能量调理剂，以提高混合物料能量，供给发酵微生物充足的可降解有机物，促使发酵微生物快速繁殖，提高堆体热量释放速度，促进堆体水分蒸发，以达到污泥快速干化目的。主要能量调理剂包括：餐厨垃圾、糖渣、油渣、氨基酸回收液等的工农业有机废弃物。能量调理剂的使用方法必须依据《JWWGH能量调理剂使用准则》。（3）混料混料采用混合能力强、混合均匀的滚筒式混料。根据几种配料的理化性质计算出混合料配方，再将各混合料（污泥、结构调理剂、能量调理剂、回料等）按配方在混料车间转入滚筒进行混合，不同混合料以不同的计量方式计量流量。混料速度可达50方/h。混合料达到《JWWGH发酵物料标准》的要求再转入发酵槽进行好氧发酵。（4）好氧发酵好氧发酵是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下通过微生物的分解作用，将有机物料中大分子有机质降解为小分子有机物、二氧化碳、水和矿质养分等物质，同时放出热量的过程。它包涵了有机质的矿质化过程和有机质的腐殖化过程。好氧发酵过程是“JWWGH干化技术”的核心，在标准化发酵车间中进行。标准化车间即一个标准的污泥处理单元，体现了本技术的标准化与可复制性。好氧发酵过程按照《JWWGH好氧发酵操作规范》进行。表1单一标准化发酵车间好氧发酵技术参数参数数值参数数值初水分50%通风量（平均）0.1方/1方物料·min终水分30%水分蒸发速度2%/d初C/N25:1发酵方式发酵槽式发酵终C/N20:1翻堆方式链板式翻堆机翻堆升温速度5℃/h翻堆频率1次/d发酵高温60~70℃发酵周期10d高温期6~8d废气处理方式吸附剂吸附温度监测连续水分监测连续水分温度控制方式翻堆、通风、添加能量调理剂表2单一标准化发酵车间设备设施技术参数参数数值参数数值发酵车间8个混料系统1套混料车间1个混料计量系统5套发酵槽32条碳基质筛分设备1套翻堆机5台水分监测系统1套出槽机3台温度监测系统1套高压风机32台发酵添料系统2套进料系统1套废气排气扇4台出料系统1套废气处理系统1套发酵槽容积300立方污泥处理能力250吨表3物料检测指标（5）物料检测指标物料名称检测指标污泥水分、有机质、养分、pH值、重金属、有机污染物、大肠杆菌、蛔虫死亡率桉树皮水分、有机质、养分、pH值、重金属能量调理剂水分、有机质、养分、pH值、重金属、有机污染物碳基质（回料）水分、有机质、养分、pH值、重金属、有机污染物生物质燃料碳基质水分、重金属、热值农用碳基质（经二次腐熟）水分、有机质、养分、pH值、重金属、有机污染物、大肠杆菌、蛔虫死亡率、腐熟度（6）安全性评价①重金属安全性评价通过活化的桉树皮吸附过程可以将污泥中的部分重金属带入生物质燃料中，降低农用碳基质重金属含量。固化剂在好氧发酵过程中会将部分活性重金属离子转化为非活性的残渣态、络合态、硫化物等形态，在二次腐熟过程中还要进一步固化，使得重金属本就不超标的农用碳基质安全系数更高。配料过程中碳基质的回用使得污泥干化处理成为一个缓冲性能很强的内循环系统，使得不同批次的污泥经干化处理后成为重金属等物质含量更加均衡的碳基质。检测项目限值/（mg/kg)检测值A级污泥B级污泥最小值最大值平均值总砷30751.0386.030.2总镉3150.0128.08.7总铅30010002.0168.066.8总铬500150033.06790.0678.6总汞3150.08.02.5总铜500150065.05222.5730.0总锌1500300092.87102.91228.8总镍10020010.01553.0195.7表4广东省2009-2010年10家污水处理厂城市污泥重金属含量检测表②有机污染物安全性评价通过污泥预处理过程、好氧发酵过程与二次堆肥过程，污泥中的有机污染物经过三次微生物分解过程，农用碳基质中氯代酚(CPs)、PCDD/Fs、多环芳烃（PAHs）类、氯苯类（PCBs、CBs）以及农药等大部分有机污染物得以彻底降解，基本不存在超标风险。（7）技术综合评价表5不同污泥处理技术综合对比表项目处理方式无害化稳定化处理减量化处理处理过程中二次污染风险资源循环利用污染物风险根本上实现污泥处理处置处理成本JWWGH干化技术是是低是低是低污泥厌氧消化是是低是高否低污泥脱水否是低否高否高污泥石灰稳定化是否高否高否高污泥热干化是是高否高否高污泥焚烧是是高否低是高污泥填埋否否高否高否低与其他污泥处理技术相比，“JWWGH干化技术”是成本最低的污泥处理处置方式，处理过程中二次污染风险低、工艺流程简单、可复制性强、处理量大、有害物风险小，可实现污泥的规模化处理处置与循环利用。缺点是占地面积大、设备设施多、回料量大。模式创新点标准化的技术工艺、标准化的车间、标准化的操作流程及设备设施、标准化工厂，可自我复制来扩大规模。达到了规模化、集约化的处理能力。具备防范各种安全性风险的技术手段。3“JWWGH干化技术”实施情况（1）已建立成熟的污泥处理处置基地。广州女娲肥业有限公司肇庆分公司是实施本技术的污泥处理处置基地，位于广东省肇庆市鼎湖区，占地150亩，于2004年开始建设。（2）八年实践运行经验。污泥处理基地已开发运行八年，共计为广东省各地处理处置造纸污泥、城市污泥、工业有机废液废渣、农业有机废弃物等超过100万吨。（3）技术支撑。已申请政府科技项目3个，两个已结题，一个正在实施。申请专利九个，已取得发明专利1个，授权实用新型专利8个。（4）处理能力。目前处理业务集中在城市生活污水厂污泥上，主要处理处置广州、肇庆、佛山、顺德、中山等地的城市污泥，日处理处置污泥量可达600吨以上。（5）存在问题“JWWGH干化技术”是一项污泥集约化处理处置新模式，在实际操作如工艺流程稳定性、工艺操作规范性、设备设施合理性、现场管理水平、人员培训等方面还存在一些问题，这是新技术在实施前期所必经的过程，因此“JWWGH”还在不断完善与发展中。（6）对策近期内，广州女娲肥业有限公司将根据自己的实践经验结合当前的政策和现状，开创新的、特有的污泥处理商业模式，融资一亿元解决目前存在的各种问题，不断改进与完善技术水平，扩大处理规模，将污泥处理处置基地建设成为日处理处置污泥能力达1000吨的标准化污泥处置基地。未来三年内，通过新基地的复制建设，女娲公司利用“JWWGH干化技术”每年污泥处理处置能力可达到3000吨/天，占广东全省污泥总量的30%左右。“JWWGH干化技术”是秉着资源循环利用的方针政策，在“补天缺，全地衡”的企业理念指引下，通过长期的污泥堆肥研究和产业化实施自主研发的一种污泥处理处置新模式，能有效防范各种有害污染物的污染问题，实现污泥稳定化、减量化、无害化处理处置和资源循环利用的处理目标，能够集约化、规模化、标准化处理处置城市泥，是一种低成本、操作灵活、可复制的污泥处理处置新模式。4、结语“JWWGH干化技术”车间内景我们共同创造丰收之美、家园之美、和谐之美！谢谢！