黃鷗:污泥堆肥不能照搬國外技術(shù)
上20世紀(jì)60年代后期,堆肥化技術(shù)在全球范圍迅速發(fā)展,同期,我國首次在北京高碑店污水處理廠(試驗(yàn)廠)進(jìn)行了污泥自然通風(fēng)堆肥試驗(yàn)并獲得成功,確定了好氧發(fā)酵堆肥工藝的地位。“到目前為止,我國已經(jīng)掌握并應(yīng)用著條跺、槽式、反應(yīng)器式堆肥技術(shù),各技術(shù)持有公司做出了突出貢獻(xiàn)。
9月21日,在由中國水網(wǎng)、中國固廢網(wǎng)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司和上海城投污水處理有限公司聯(lián)合主辦的“2012(第四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇2012(第四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇暨中國污泥產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟年度大會”上,北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院教授級高工黃鷗就上述話題做主題發(fā)言時(shí)介紹道。
北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院教授級高工黃鷗探討污泥堆肥問題
黃鷗首先介紹了污泥堆肥技術(shù)發(fā)展概況。美國早在19世紀(jì)60年代初就有關(guān)于污泥農(nóng)用的研究;日本在1954年建成第一座污泥堆肥中心。20世紀(jì)60年代初,我國首次在北京高碑店污水處理廠(試驗(yàn)廠)進(jìn)行了污泥自然通風(fēng)堆肥試驗(yàn)并獲得成功,確定了好氧發(fā)酵堆肥工藝的地位,到80年代還能呈現(xiàn)出附近農(nóng)民用大車排隊(duì)拉泥的景象。“由于堆肥技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可以達(dá)到‘無害化、減量化、資源化’的效果,因此自20世紀(jì)70年代后,引起世界各國的廣泛重視,并迅速成為環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。”黃鷗介紹道。
對于污泥堆肥產(chǎn)品的出路問題,黃鷗介紹,由于我國食品安全議題中的諸多問題,污泥不允許當(dāng)做食物鏈肥料,其直接農(nóng)用受到限制。但是,美國、日本污泥堆肥產(chǎn)品分級,允許直接農(nóng)用,施用方法和監(jiān)管措施完善。“普遍擔(dān)心污泥堆肥產(chǎn)品的出路,使得污泥堆肥技術(shù)應(yīng)用受到影響。”黃鷗說道。
對于污泥堆肥輔料問題,歐洲絕大部分污泥均經(jīng)過厭氧消化達(dá)到了減量和初步穩(wěn)定化;韓國從中國及亞洲其他國家進(jìn)口木屑、椰殼用于污泥堆肥。黃鷗指出,對于該問題我國面臨諸多困境,污泥的含水率高、生物活性高,缺少污泥堆肥所需要的輔料(園林垃圾、鋸末、農(nóng)業(yè)廢棄物、分選過的垃圾)、缺乏協(xié)調(diào)、各自為戰(zhàn)、沒有收運(yùn)機(jī)制等問題亟待解決。相對而言,按服務(wù)人口平攤計(jì)算,歐洲擁有大量的園林廢枝廢葉、鋸末、和分質(zhì)收集的垃圾,所以幾乎沒有我國所面臨的窘境,“因此就決定了在認(rèn)真學(xué)習(xí)國外單項(xiàng)技術(shù)的同時(shí),要清醒分析單項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用邊界條件。”
對于堆高問題,黃鷗介紹道,國外堆肥3米以上堆料非常普遍,但這些經(jīng)驗(yàn)均基于污泥含量偏低的情況。而歐洲高堆的案例是基于以透氣性、結(jié)構(gòu)性良好的園林廢物、垃圾的堆肥,照搬到我國會帶來諸多問題。“問題根本不在于堆多高,而是能‘站多高’”,黃鷗指出堆高問題癥結(jié)所在,他表示,同行們通常引用歐美高堆料堆肥的案例,但忽略了以污泥為主的物料所存在的嚴(yán)重自壓實(shí)和不透氣的問題,與此同時(shí)為解決上述問題而采取厭氧漚置、頻繁翻拋等措施帶來的設(shè)備損耗及能耗、臭氣發(fā)生量增加數(shù)十倍、上百倍。“在輔料有限的情況下,如果污泥為主的物料堆高超過1.5米,物料通常就會存在嚴(yán)重的自壓實(shí),導(dǎo)致物料致密和不再具有透氣性。所以,究竟堆多高,根本上取決于物料在堆多高的時(shí)候是否仍有較好的透氣性,而不是采用哪種堆積形式。”
對于翻拋?zhàn)鳂I(yè)問題,黃鷗介紹道,翻拋的主要意圖是要將物料均勻化,并給堆肥物料“充氧”。發(fā)酵前一周至前10天內(nèi),翻拋?zhàn)鳂I(yè)的機(jī)械拍打作用會使得污泥物料更加密實(shí),特別是在我國污泥輔料少、堆垛又較高的情況下,翻拋后通風(fēng)間隙極有可能被堵住,系統(tǒng)大范圍進(jìn)入?yún)捬鯛顩r。與此同時(shí),被密實(shí)了的物料喪失了透氣性,翻拋?zhàn)兂上蛳到y(tǒng)間歇給氧的一個(gè)不得已的手段,需要加快頻率。同時(shí)將大量半反應(yīng)產(chǎn)物——臭氣物質(zhì)翻騰出來。“實(shí)測顯示,此種工況下,翻拋過程給物料輸入的氧氣,在極短的時(shí)間內(nèi)就可以完全被消耗掉”。
對于過程控制問題,黃鷗表示,通過堆體的氧氣濃度和溫度信號聯(lián)合控制通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng)的啟停由中控系統(tǒng)根據(jù)接收的氧氣濃度和溫度信號自動做出優(yōu)化計(jì)算,從而保證堆體的含氧量和溫度一直處于最適宜的狀態(tài),促進(jìn)生化反應(yīng)及水分蒸發(fā)。智能化控制利用氧、溫度、風(fēng)量的對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)生物活性及好氧速率最大程度地利用生物熱,實(shí)現(xiàn)快速脫水,有效縮短發(fā)酵周期, “通風(fēng)、氧氣、溫度是過程優(yōu)化控制的關(guān)鍵”。
黃鷗總結(jié),加強(qiáng)系統(tǒng)研究、制定相關(guān)政策、出臺運(yùn)作規(guī)則、形成良好氛圍、落實(shí)投資和運(yùn)行費(fèi)是污泥處理處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本所在。
編輯:dongjing
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