粪便自动化高温发酵系统|好氧污泥处理原理

新乡市银河机械电器有限公司

面向不断增长的蔬菜种植规模、种植品种与种植面积以及由此产生的数量庞大的尾菜废弃物与农业园区种植垃圾，据测算每个蔬菜种植温室每年产尾菜废弃物(茎秆、菜叶、坏果、烂果等)约1 .5-4 .0t。通常情况下，有的就地晒干焚烧填埋；有的堆积地头路边；有的扔进垃圾坑，有的甚至扔到河道。一方面尾菜废弃物腐烂对土壤及地下水造成污染，另一方面燃烧后产生的气体污染周边环境，尤其是雾霾严重的京津冀地区，同时还造成资源浪费，存在交通安全隐患，影响农村环境卫生。近年来，国内外蔬菜废弃物的资源化利用技术有了较大的发展，而且利用方向也逐渐多元化。现阶段蔬菜废弃物主要处理途径有：填埋、直接还田、生产饲料、生产沼气和堆肥。填埋虽然操作简单、省工省时，但随着时间的推移会造成二次污染、浪费大量资源。直接还田也是一种方便、快捷、省工的方法，但存在着转化速率慢、利用率低、污染水资源等缺点。生产饲料虽然发酵时间比较短，但必须要求无菌操作，不太适合大规模生产。厌氧发酵可以产生沼气，但该工艺要求条件比较苛刻，受设施规模的限制，而且废水、废渣必须经过二次处理。相对于填埋、产沼气和堆肥，好氧发酵工艺操作简单、周期短、不受环境和地域的限制，较为适宜于尾菜废弃物的**处理。
随着我国城市化的发展，污水的排放量越来越大，导致城市污泥越来越多，污泥是污水处理后的产物，是一种由**残片、、菌体、无机颗粒、胶体等组成的其复杂的非均质体。原有污泥的处理方法有焚烧，掩埋，填海等，这样不仅污染生活环境，在一定程度上也造成了资源的浪费。污泥处理常常采用工艺之一是发酵堆肥处理，但是在发酵过程中，会产生很多远**常温气体的并带有大量水蒸气的废气，现有技术中对于废气的处理往往是直接排到大气中或者收集后通过滤池进行二次处理。这样废气中的热量没有充分利用，水蒸气也未得到有效去除及回收，不仅有可能延长发酵周期或影响发酵效果，而且排放气体还有可能污染环境。部分发酵、堆肥处理都是在露天的场合进行，这样不仅影响周边环境，而且会导致环境或人为等因素引起的发酵物料温度变化幅度较大，影响发酵效果。

随着我国城镇经济水平的提高和生活质量的改变，城镇地区的生活垃圾产量也迅速增加，同时，农业废弃物、禽畜粪便、灰土等大量混入城镇生活垃圾中，造成了城镇垃圾中**物含量高，但以往大多城镇均将村镇垃圾进行简易填埋、临时堆放焚烧处理，既污染了土壤、水体、大气环境，又造成了可利用资源的很大浪费。即便个别地区对城镇垃圾中的**物进行了堆肥处理，但仍存在堆肥周期长、产品产率低、产品纯度不高等问题。因此，如何提供一种充分利用城镇垃圾中**物的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

随着我国社会经济的发展和城市化水平的提高，城市污水排放量不断增长，污水的处理率逐年提高，而污泥是城市污水处理过程中的主要固体废弃物，污泥中的**物、营养物质及其他污染物质基本上是通过微生物或者是物理、化学作用转移到了污泥中。据估算 2011 年我国污泥产量（80% 含水率）**过 3000 万吨。污泥的成分复杂，是一种由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的**物、无机物组成的聚合物，除含有大量的水分外，还含有难降解的**物、重金属、盐类以及病原微生物和卵等。污泥中**物和氮、磷等营养元素含量较高，如果进入水体环境将会造成大的环境污染，同时也是一种很大的资源浪费 ；污泥中的病原菌、**污染物以及污泥处理处置过程中的臭味问题也引起了公众越来越多的关注。
随着污泥处理处置问题的日益**，我国越来越重视污泥问题的控制和解决。2007 年以来先后编制了污水厂泥质的行业标准 9 项行业标准，其中 6 项标准已经进一步修订编制成为国家标准。除了制定泥质标准，《污水处理厂污泥处理处置可行技术导则》（征求意见稿）、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》技术文件也相继发布，对污泥处置的技术选择、技术发展趋势、具体实施方案以及投融资方式等都做了一些引导性的规定，为我国城镇污水处理厂污泥处理处置指明了发展方向。
污泥处置技术包括卫生填埋、焚烧、好氧发酵以及资源化利用等方法，其中污泥好氧堆肥以其投资和运营成本适中，同时又能资源化利用污泥中的**质及营养元素，是《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》中推荐选用的技术路线。目前国内外常见的污泥好氧发酵系统主要采用混凝土构筑的槽式、仓式或条垛式结构，通过人工或机械翻堆配合自然或强制通风来维持堆体中的有氧状态，保证堆体温度和微生物的正常生长。这是一个开放的系统，开放式的堆肥存在堆肥时间过长、占地面积大等诸多问题，而且开放的系统也使得堆肥过程中产生的臭味、水蒸气、渗滤液等难以控制，严重影响周围环境，损害公众健康、引起公众投诉。另外，现有的污泥好氧发酵系统很难精细、自动的控制堆肥过程中的各项参数。因此，开发出一种新型的污泥好氧发酵系统，提高好氧发酵效率，改变传统污泥好氧发酵时间长、占地面积大、恶臭问题**等问题，对于解决我国日益**的污水厂污泥问题有着十分重要的意义。

随着我国国民经济的飞速发展和生活水平的不断提高，城市规模和人口数量迅速扩大和增加，伴随而来的城市生活垃圾也与日俱增，城市生活垃圾的污染已经成为一个非常严重的社会问题。 综合我国目前投入运行的垃圾处理厂情况，大多数是采用垃圾堆肥、焚烧、卫生填埋等常规方法 , 少数垃圾处理厂采取垃圾综合利用方法。由于填埋和焚烧占地面积大、投资较高，在中小城市很难推广。因此，在城市垃圾处理方面，生活垃圾生物处理技术及好氧发酵技术有着无可比拟的优越性和广阔发展潜力。
 好氧发酵过程是在有氧和有水的情况下产生，它的形成如下所示 ：**物质 + 好氧菌 + 氧气 + 水→二氧化碳 + 水 + 硝酸盐 + 硫酸盐 + 氧化物。因此，通过好氧发酵可以使**质垃圾转化为**肥料。由好氧发酵的过程可知，在合适的温度条件下，如何保证好氧菌、**物质、水和氧气充分混合接触是促进好氧发酵过程的关键所在。
厨废弃物主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。餐厨垃圾处理，是指将餐厨垃圾就地处理并资源化利用的系统方法。随着经济的飞速发展和城市化进程的逐渐加快，餐厨垃圾的产量呈现出逐年上升的趋势。餐厨垃圾目前在很多城市尚未进行规范化管理，收集容器摆放地环境脏乱，孳生和招引蚊、蝇、鼠、蟑螂等害虫，易疾病，气味难闻，危害的身体健康。城市餐饮企业的垃圾主要是被养殖户收集，作为养殖饲料直接使用，而垃圾未经处理进入人类食物链，危及的身体健康；同时地沟油也被收集起来重新炼制成为廉价食用油，在市场上再次流通，危害的身体健康。目前餐厨垃圾的处理技术主要包括填埋、焚烧、饲料化处理、厌氧发酵和好氧堆肥等，其中较有潜力的是厌氧发酵和好氧堆肥，但这两种方法处理周期较长，难以满足餐厨垃圾日产日清的要求。因此，急需一种节约化的系统设备以对餐厨垃圾进行较好，较快速的处理。