污水處理過程中產(chǎn)生的污泥,具有含水率高、易腐爛、有惡臭,并含有寄生蟲卵與病原微生物等特點。如不加以妥善處理,任意排放,將會造成二次污染。另一方面,污泥也是一種有效的生物能源,含有豐富的的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)。合理地開發(fā)利用污泥,既可以解決環(huán)境污染問題,又可為農(nóng)林業(yè)開辟有機肥源。
機械化堆肥技術(shù)是在有控制的條件下,利用微生物對污泥中易腐有機物進行生物降解,使之成為具有良好穩(wěn)定性的腐植土狀肥料的過程。污泥加一些調(diào)整劑或膨松劑混合后,進行通風、供氧,經(jīng)過好氧性微生物進行生化降解,轉(zhuǎn)化為良好的腐植土狀的物質(zhì)。
目前國內(nèi)外正在研究開發(fā)的污泥好氧發(fā)酵堆肥技術(shù)都是采用進料、攪拌、通氣、出料同時進行的發(fā)酵工藝裝置,其核心是好氧發(fā)酵槽。而發(fā)酵槽按照形狀可分為幾類立式多段發(fā)酵槽;筒倉式發(fā)酵槽;臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵槽;臥式敞口發(fā)酵槽。立式多段發(fā)酵槽方式的處理量大,占地面積較小,但物料混和不均勻,設(shè)備的投資較高;筒倉式發(fā)酵槽由于料層很高,易發(fā)生壓實現(xiàn)象,產(chǎn)生部分厭氧狀態(tài),發(fā)出惡臭;臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵槽設(shè)備的價格便宜,易于操作;各類發(fā)酵裝置中,臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵裝置可操作性強、容易設(shè)備化、動力消耗小等優(yōu)點。
常用的污泥處置方法有海洋處置、衛(wèi)生填埋、建材制作、焚燒、土地利用等幾種方法。海洋處置由于污染海洋、破壞海洋生態(tài)已經(jīng)被明令禁止。衛(wèi)生填埋投資省,實施快、方法簡單、處理規(guī)模大,對污泥的衛(wèi)生學指標和重金屬要求比較低但需要大面積的場地和大量的運輸費用,且地基需作防滲處理以免污染地下水,僅實現(xiàn)污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和暫存,并不能避免環(huán)境污染,其應用比例正逐漸減少。建材制作可將部分重金屬固化在建材中,但能耗較高,還需考慮控制有毒有害物質(zhì)的危害。污泥焚燒方法占用場地小,處理快速、量大,減量明顯,但有毒有害氣體處理難,灰渣中重金屬不易浸出,一次性投資費用比較大,處理成本比較高,在國外經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)應用較廣。對于工業(yè)污染物含量較低的污泥來說,污泥中有機物、氮磷污染物和微量元素等均是植物生長所必需的養(yǎng)分,經(jīng)無害化處理后回用于自然環(huán)境,可大幅度提高土壤肥效,降低農(nóng)業(yè)施肥費用。土地利用投資少,運行費用低,可使生活污泥真正得到資源化利用,因此是比較符合我國國情的污泥處理方式。
污泥滾筒發(fā)酵裝置:將預處理段混合均勻好的市政污泥和輔料,由輸送機加入好氧發(fā)酵滾筒,在使物料進行充分的好氧發(fā)酵分解,分解過程中釋放的熱量能夠使污泥自身溫度增高,溫度能夠達到 65℃,污泥中的水分隨著溫度的上升被蒸發(fā),部分有機物被分解,從而使污泥堆體體積減小,到達污泥的減量化處理。發(fā)酵滾筒通過通風、充氧、攪拌等作用控制溫度在 55~65℃之間,達到污泥發(fā)酵處理的溫度,在此溫度時,能夠使污泥堆體中的大量病原菌和寄生蟲死亡,同時利用除臭系統(tǒng)對排放的氣體進行生物臭味,達到污泥無害化處理的目的。相對于我國現(xiàn)有的靜態(tài)堆肥工藝,由于滾筒發(fā)酵是運轉(zhuǎn)的,能為微生物提供較優(yōu)越的生長環(huán)境,具有發(fā)酵時間短,反應升溫快、節(jié)能、占地少等優(yōu)點,更能適應市政污泥的質(zhì)、量的變化;由于是在密封的環(huán)境中進行發(fā)酵堆肥,環(huán)境風險控制更為可靠。發(fā)酵滾筒的優(yōu)點是可連續(xù)運行,結(jié)構(gòu)簡單,它可促使物料快速進入分解階段,為微生物提供良好的溫度、濕度、氧含量等生長條件。