TCECS 20006-2021 城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南.pdf
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区;机器人配备温氧探头自动采集发酵堆体的温度、氧气数据并 传输到智能中心,实时反馈、控制鼓风曝气的强度和时间;发酵 产生的臭气经净化中心收集处理后达标排放。整个设备的运行由 智能中心全自动控制。 装备式发酵主要适用于小型污泥好氧发酵工程,其工艺集成 程度高,占地面积小,机械化和自动化程度高,运行维护简单。 劳动强度较小。由于系统完全封闭,臭气控制效果较好,相对于 条垛式发酵和槽式发酵,对环境影响更小 三、按翻堆方式分类 污泥好氧发酵工艺按照翻堆方式,可分为静态发酵、动态发 酵和间歇动态(半动态)发酵。静态发酵完全不翻堆,设备简 单,动力消耗省;动态发酵进行持续性的翻堆,物料不断翻滚, 发酵均匀,水分蒸发好,但能耗较大;间歇动态发酵进行间歇性 的翻堆,动力消耗介于静态发酵与动态发酵之间,发酵效果较为 均匀,水分蒸发效果适中,是一种普遍采用的污泥好氧发酵 方式。 传统的有机废物好氧发酵以静态发酵为主,发酵产物的质量 并不稳定。废弃物进入工业化处理阶段后,污泥的性质决定了发 酵过程中强制性供氧并及时调整堆体结构,更利于发酵进程的完 成,但又不能过于频繁翻堆,避免堆体温度不足,达不到无害化 要求,因此间歇动态发酵方式更适合污泥好氧发酵。 四、按供氧方式分类 污泥好氧发酵供氧方式包括自然通风、强制通风和翻堆等。 自然通风能耗低,操作简单,供氧靠空气由堆体表面向堆体 内扩散,但供氧速度慢,供气量小,供气不均匀,易造成堆体内 部缺氧或无氧,发生厌氧发酵。另外堆体内部产生的热量难以达 到堆体表面,表层温度较低,无害化程度较低,发酵周期较长, 表层易滋生蚊蝇类。需氧量较低时(如二次发酵)可采用自然通 风发酵。
强制通风可准确控制风量和通风时间,有效调控污泥好氧发 酵进程,促进物料腐熟。强制通风可采用循环供气方式,气体脱 水后循环利用,优势在于回收热量和发酵过程中释放的氮元素, 控制供气含水率,并减少臭气处理量。强制通风一般采用正压送 风,空气由堆体底部进入,由堆体表面散出,将堆体内部水蒸气 驱至堆体外表面,表层升温速度快,无害化程度高,发酵产物腐 熟度高。强制通风的另一种方式是负压抽风,空气经过堆体向下 抽吸至管道内,但该方式表层温度低,无害化程度较差,表层易 兹生蝇类,对辅料的需求量较大,且易冷凝成腐蚀性液体,对抽 风机侵蚀较严重,因此不推荐采用。 翻堆有利于供氧与物料破碎,同时加快了堆体水分的蒸发 缺点是能耗较高。翻堆次数过多增加热量散发,堆体温度达不到 无害化要求,且不利于臭气控制;翻堆次数过少,则不能保证物 料完全好氧发酵。 对于一次发酵,宜采用强制通风联合翻堆的供氧方式,起到 供氧、颗粒破碎作用,加速水分蒸发,有利于物料发酵均匀。二 次发酵可采用单独翻堆供氧,也可采用小堆静置自然通风供氧。 五、好氧发酵新型工艺 1.膜覆盖好氧发酵工艺 膜覆盖好氧发酵工艺是一种将微孔功能膜作为污泥好氧发酵 处理覆盖物的工艺技术。利用功能膜的微孔特性,发酵过程产生 的水蒸气和二氧化碳可以向膜外排出,而病原微生物、气溶胶等 被隔离在膜内。同时,通过底部风机强制通风供氧,在膜内形成 个低压内腔,使堆体内的氧气分布均匀,温度交换平衡,促进 亏泥中有机物的充分降解,并保证病原微生物在好氧发酵过程中 得到有效杀灭,大大减少敬开式堆体工艺由于局部易发生厌氧而 导致的臭气产生。由于功能膜的覆盖作用,风机供氧利用率提 高,能耗较低。 在发醛形式上,条垛式发酵、槽式发酵等工艺均可与膜覆盖
技术结合应用。由于功能膜具有防雨功能,可在室外建立发酵堆 体,堆体高度为1.5m2.5m,宽度为4m~7m。供氧一般采用 堆体底部强制通风方式,采用中压离心风机供风,与常规污泥好 氧发酵不同的是,各堆体宜单独设立风机,而不是单台风机供多 个堆体使用,可实现堆体的工艺指标(温度、氧气浓度)和对应 风机之间的实时控制。其他环节如预处理、进料、一次发酵、二 欠发酵等,与常规发酵工艺类似。 2.超高温好氧发酵工艺 超高温好氧发酵工艺是指在污泥好氧发酵过程中,通过添加 外源嗜热微生物,在高于80℃条件下完成好氧发酵的过程。传 统的污泥好氧发酵工艺高温阶段温度为55℃~65℃,且持续时 间较短。超高温好氧发酵工艺通过向发酵物料中引人耐高温的嗜 热微生物,可实现持续超高温发酵,高温阶段温度可达到80℃ 以上,最高可达100℃以上,从而促进发酵进程,提高发酵产物 的腐熟度和无害化程度。超高温好氧发酵工艺添加辅料量少,但 其发酵所需的菌剂也会导致处理成本增加
进泥的泥质满足好氧发酵要求时配电网标准规范范本,可去掉返混料的工序;当一次 发酵产物可以满足处置要求时,可去掉二次发酵工序;当污泥含 水率过高时,为降低辅料成本,可在混料前增加王化工序。
第三章污泥好氧发酵设计
Ⅱ、Ⅲ类工程规模含下限值,不含上限值
主:主体工程设施包括称重计量、混料、一次发酵、二次发酵、储存、供氧、 臭,由于好氧发酵产物加工和储存工序占地面积受发酵产物性质和资源化 用方式影响,主体工程占地面积指标仅包含简单发酵产物加工和储存用地
3附属工程设施用房控制建筑面积
项目与污水处理厂合建 项目单独建设(含多个污水处理厂 (含新建与改、扩建项目) 污泥集中处理建设项目) 规模 辅助工程 办公管理 辅助工程 生活服务 办公管理 设施 设施 设施 设施 设施 Ⅱ类 50~60 500~600 170~200 300~400 15~20 IV类 40~50 400~500 120~170 200~300
注:1辅助工程设施包括供配电、给水排水、消防、通信、通风、监测控制、维 修等; 2办公管理设施包括生产管理用房、行政办公用房、传达室:
:1辅助工程设施包括供配电、给水排水 通信、通 修等; 2办公管理设施包括生产管理用房、行政办公用房、传达室; 3生活服务设施包括食堂、浴室、锅炉房、值班宿舍
深式和槽式污泥好氧发酵工程建设总
四、总图布置 污泥好氧发酵工程一般包括混料区、发酵区、成品区和转运 区等,应以发酵区为主体,其他各项设施的布置充分考虑物料运 俞路线的流畅性和合理性,满足生产工艺技术要求,同时应考虑 减少污泥运输、贮存和处理过程中的恶臭、粉尘、噪声等对周围 环境的影响,防止各设施间的交叉污染。生产区与管理区应分开 布置,做到人流、物流通畅,作业管理方便 污泥好氧发酵工程防火设计应符合现行国家标准《建筑设计 防火规范》GB50016、《建筑内部装修设计防火规范》GB50222 和《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的有关规定。辅料仓
库的防火间距应按内类仓库设计。 五、生产线 对于工类、Ⅱ类规模的污泥好氧发酵工程(工程规模》 200t/d),混料、输送生产线的数量不宜少于2条,以保障在部 分设备出现故障时,可通过生产调度保持全厂的处理能力。对于 Ⅱ类、N类规模的污泥好氧发酵工程,当仅有一条生产线时,应 考虑增加污泥临时储存空间, 混料、输送生产线的额定处理能力可按8h/d~16h/d工作 时间计算,便于合理安排工作班次,并保证必要的维护时间,同 时还应预留有通过延长生产线工作时间临时提高日处理能力的空 旬。设备选择时应根据物料密度进行处理能力校核
2.辅科 污泥好氧发酵所添加辅料应具有含水率低、碳氮比高、孔隙 率高、具有一定强度和颗粒分散性好等特点,需根据来源稳定 生、孔隙率、密度、成本等因素确定辅料,可采用碎秸杆、木 肖、锯末、花生壳粉、磨蘑菇土、园林修剪物等有机废弃物。辅料 应符合以下要求: (1)不应含有玻璃、金属、石块等不可生物降解的杂物; (2)含水率不宜高于20%,有机物含量不宜低于60%,碳 氮比不宜低于50:1; (3)颗粒直径不宜大于2cm。 如进一步细分,辅料还可分为膨松剂和改良剂。 当好氧发酵工艺需要足够的孔隙率以便于低压鼓风机供氧 时,需要添加膨松剂。膨松剂的主要作用是提供结构性支撑,增 加物料孔隙率以适合充氧,有助于降低对鼓风机风压的要求,降 低能耗。膨松剂宜采用木屑、花生壳、树枝等。
条垛式发酵及一些装备式发酵工艺不需要很大的孔隙率, 但同样需要调节进料特性及补充碳源,加入的辅料可称为改 良剂。改良剂的主要作用是增加可生物降解的有机物质,并 提供附加碳源,以调节物料的碳氮比。改良剂可采用作物精 杆、磨菇渣、木屑、草炭、稻壳、棉籽饼、既肥、草坪修剪 物等。 3.返混料 污泥好氧发酵返混料可减少辅料用量,对于投加菌剂的工 艺,如超高温好氧发酵工艺等,将发酵后的物料进行返混,还有 助于微生物接种。返混料应符合以下要求: (1)含水率不应高于40%: (2)颗粒直径不宜大于2cm,当含有大块物料时,应将其破 碎后使用。 4.混合物料 待处理污泥、辅料、返混料的质量配比应根据进入好氧发酵 系统的混合物料和这三者的含水率、有机物含量、碳氮比经计算 确定,无参数时可按照污泥、辅料、返混料的质量比为100: (10~20):(50~60)进行配比。冬季宜适当提高辅料投加比例 提高物料的孔隙率,以利于发酵堆体升温。 进入好氧发酵系统的混合物料应符合以下要求: (1)含水率应为55%~65%,有机物含量不应低于40%, 炭氮比应为(20~30):1,pH值应为6~9; (2)堆积密度应为0.6g/cm~0.7g/cm,孔隙率应为30%~40%: (3)结构松散、颗粒均匀、无大团块,颗粒直径不应大 于2cm。 物料中的水分不仅为微生物所需的可溶性营养物质提供载 本,而且还为发酵过程的生化反应提供良好的介质。含水率和有 物降解速率密切相关,含水率过低将导致有机物降解速率明显 降低;含水率过高则会堵塞物料孔隙,导致厌氧环境的出现,不
反应过程的温度将不会上升
式中:W一好氧发酵过程中水分挥发量和有机物去除量的 比值。 若W低于8~10,表明系统有足够热量供升温及蒸发所需; 若W大于10,混合物保持湿冷状态。在上述示例中,水分挥发 量/有机物去除量=66.89/9.71=6.89,因此,这一物料平衡对 于能量利用来说是合理的
一、储存系统 污泥好氧发酵工程应分别设计污泥、辅料、返混料和发酵产 物的储存区域,区域面积应根据物料的储存量及可用空间区域 确定。 1.污泥接收和储存 外来脱水污泥一般为车载运输,为了量化管理,应在厂区进 口处设置汽车衡,汽车衡的规格按运输车最大满载重量的1.3倍~ 1.7倍设置。进入厂区后,污泥通过卸料平台卸入接收仓。接收 今宜采用地下式或半地下式,数量不应少于2个,单个有效容积 不应小于运输车最大满载量的2倍,为避免臭气外溢,污泥接收 仓应为全封闭式,并保持仓内微负压状态。 污泥料仓应具有耐腐蚀、耐压和不与所储存的污泥发生反应 等特性。污泥料仓一般由仓体、液压动力站、液压驱动的滑架或 准架单元、液压驱动的闸板阀等卸料设备组成。仓体可设计为圆 形或方形,不论何种形式,其基本要求是在连续生产中物料的储 存不产生由于吸湿、压实或化学反应所导致的结块,并避免物料 的架桥、起拱现象。污泥料仓的设置应符合以下要求: (1)数量不宜少于2座;
(2)有效容积宜按2d~3d处理污泥量确定,以确保生产系 统连续运行; (3)仓内应保持微负压状态(一50Pa~一100Pa),以防止 有害气体逸出; (4)当脱水污泥未经过稳定处理时,堆置过程中易发生厌氧 反应导致甲烷积累:应设置CH.、H,S等可燃气体检测及报警 装置,甲烷浓度控制在1%以下; (5)由于脱水污泥呈半固体状态,不易流动,仓内各个点的 泥面高低差异较大,应多点设置料位检测仪: (6)对于设置在室外的污泥料仓,北方地区应采取料仓保温 措施。 2.辅料储存 辅料的储存量应根据辅料来源并结合实际情况确定,宜为 5d~7d的投加量。 辅料一般比较松散,料仓应具有防拱结功能。为保证辅料在 生产过程中均匀输出到生产线,宜在辅料仓加装振打设备,防止 辅料输送不畅。由于辅料粉尘较多,为了减少粉尘,同时保护设 备不受湿冷季节的影响,辅料的卸料和传送设施可安装于封闭区 域中。辅料车间的防火等级应按内类仓库设计,充分考虑防火防 爆要求,配置消火栓、灭火器等消防器材,同时还应设计良好的 通风散热系统,以免堆体内部热量积累引起自燃。 3.返混料储存 返混料储存的有效容积应根据返混料的投加量确定。由于返 混料的温度较高,返混料仓应采取保温措施,以免返混料携带的 水蒸气在温度降低后凝结,造成物料板结。为保证返混料在生产 过程中均匀输出到生产线,宜在料仓加装滑架、推架等设备,防 止返混料输送不畅。 4.发酵产物储存 发酵产物的使用具有季李节性,受消纳途径影响较天,因此
应充分考虑发酵产物的每日产出量和消纳周期,设计发酵产物储 字空间,也可将发酵产物储存与二次发酵结合考虑。发酵产物应 诸存在通风、防雨、防浸水、防吹散的设施内,设计储存量宜为 15d~30d的出料量,可根据发酵产物消纳情况和用地条件适当 延长。由于二次发酵过程中也产生少量热量,为避免热量积聚在 堆体内部引起自燃,堆体高度不宜超过2m。发酵产物储存车间 还应配置装载设备,以便于发酵产物外运。 二、输送系统 好氧发酵工程中输送设备的主要功能是将进料送人混合设 备、将混合好的物料送入发酵仓、发酵结束后将熟料输送至仓 外、将筛分后的返混料送入料仓等,一般采用螺旋输送机、皮带 输送机和装载机。 螺旋输送机用于较短距离内运输散状颗粒或小块物料,输 送距离宜小于25m,输送高度宜小于8m,输送倾角应小于 30°。污泥输送宜采用无轴螺旋输送机,以免输送过程中对污 泥挤压和搅动造成污泥滴漏。由于螺旋输送机能够较准确地控 制单位时间内的运输量,常被用于定量供料,可满足物料混合 的配比要求。 皮带输送机应符合现行国家标准《带式输送机》GB10595 的有关规定。由于污泥物料含水率较高,宜在皮带输送机的头 部、尾部设置相适应的刮板等清扫装置,防止污泥粘结在皮带 上,易故障部件应便于拆卸和更换。皮带输送机的倾角应小于 20°,避免物料在皮带上发生滑动。在易撒落位置宜装设落料挡 板,防止物料撒落在输送带下。皮带机下方应留有一定空间,便 于清理撒落物料。 装载机一般用于自动化程度较低的小型污泥好氧发酵工程, 随着自动化程度的提高,仅作为必要的补充设备
(a)卧式螺带混料机
率效果。两段螺旋混料机可同时实现污泥和辅料的混合、破碎 送功能,并能连续作业,但由于轴向混合作用较小,要求进 各组分均连续计量喂料
混料机的选型应根据物料量、混合要求等确定,如物料量较 小、混合要求较低时,可采用立式螺旋混料机;混合要求较高 时,可采用双轴浆叶混料机;各组分能连续喂料时,可采用两段 螺旋混料机。混料机的规格应根据混合物料量和混料机工作时间 确定。
、一次发酵 1.发酵仓设计 一次发酵可采用条垛式发酵、槽式发酵或装备式发酵。 发酵仓的数量和容积,应根据进料量和发酵时间计算确定 并应预留不小于10%的处理余量。发酵仓总有效容积的计算公 式如下:
式中: V。 发酵仓总有效容积(m); W。 每日处理的混合物料质量(t/d); t 一次发酵时间(d); Oh 混合物料堆积密度(t/m):
Wo:t V. Xa Ob
a一一余量系数,取值不小于1.1。 发酵堆体高度应根据供氧方式、物料含水率、有机物含量等 因素确定。当采用自然通风供氧时,堆体高度宜为1.2m~ 1.5m;当采用机械强制通风供氧时,堆体高度不宜超过3.0m, 当污泥物料含水率较高时,堆体高度不宜超过2.0m。装备式发 酵的堆体高度可根据具体设备形式确定,不受上述限制。 2.温度和时间 温度是影响好氧发酵过程的关键工艺参数。 高温可以促进有机物降解,增强杀灭虫卵、病原菌、寄生 虫、抱子以及杂草籽的功能,同时由于温度越高水分蒸发越快。 高温也有利于物料含水率下降;另一方面,微生物具有适宜的温 度范围,堆体温度过高(大于70℃)会对嗜热微生物产生抑制 作用,导致其休眠或死亡,影响好氧发酵的速度和效果;同时, 温度过高时污泥堆料发生膨胀,压缩堆料孔隙,导致供氧压力 增大。 温度变化是好氧发酵和强制通风两个因素作用下平衡的结 果,通风过程可以补充氧气,促进好氧微生物活动和产热,但也 会带走堆体的热量,降低堆体温度。同时,温度变化引起好氧发 酵过程中微生物的数量和优势种群的交替变化。好氧发酵初期 温微生物起主导作用;进人高温期(45℃以上)后,嗜热微生 物逐渐取代嗜温微生物;当温度过高时,微生物将会被杀死或者 生长受到抑制。因此,需通过调节通风量的方式维持合理的高温 水平,以利于好氧发酵的进行。 一次发酵的温度和持续时间基本要求如下: (1)堆体温度达到55℃~65℃,持续时间应大于3d; (2)总发酵时间不应少于7d。 实际工程中,若采用条垛式或槽式发酵,一次发酵的时间 般股为20d以上;若采用装备式发酵,一次发酵的时间根据具体设 备结构不同而有较大差异,范围在7d~20d不等;低温季节应适
当延长发酵时间 在北方寒冷地区,当环境温度较低时,不利于污泥好氧发酵 堆体升温和高温期的持续,应采取措施保证污泥好氧发酵车间环 境温度不低于5℃,并通过设置气体导流系统、冷凝器、冷凝水 收集管路等措施,防止冷凝水回滴至发酵堆体。 3.氧气浓度 供氧方式有自然通风供氧、强制通风供氧和翻堆供氧,三种 供氧方式可相互结合,形成多种供氧方式,但须保证发酵堆体中 始终均匀有氧。一次发酵阶段堆体内氧气浓度应控制在5%~ 15%,这个最低浓度限值可及时提供发酵过程微生物活动的耗氧 量,避免庆氧环境的形成。 二、二次发酵 二次发酵是物料的熟化过程。在这一阶段,微生物在好氧条 件下以较低的速度分解物料中难降解的有机组分以及发酵中间产 物,未经筛选的辅料也会继续分解。 二次发酵的生物降解过程平缓,对环境条件的要求不高,因 此工艺和设施可适当简化,一般采用条垛式发酵。二次发酵宜采 用静态或间歇动态发酵,堆体供氧方式应根据场地条件和经济成 本等因素确定,可静态布置通过鼓风机供氧,也可通过翻堆供 氧。二次发酵的基本要求如下: (1)堆体温度不宜高于45℃; (2)停留时间取决于产物的应用要求,与场地空间条件也有 关系,一般宜为30d~50d,以提高物料稳定化程度: (3)堆体内氧气浓度不宜低于3%。 三、翻抛设备 好氧发酵过程翻堆可以促进水分散发,使堆体温度均匀,防 止物料压实,并具有辅助供氧的作用。通过翻抛,条垛或仓内的 好氧发酵物料整体推移,并被打散、抛洒,与空气充分接触,提 高堆体氧气含量,促进有机物分解。翻抛设备根据应用的发酵形
(1)链板式:以循环往复式运转的链板为翻抛部件,通过固 定于链板上的叶片带动物料,将物料从链板的前端输送到后端并 掉落槽中。翻抛能力较大,翻抛深度较深,翻抛物料彻底,功率 消耗较小;搅拌功能一般。 (2)滚筒式:以旋转的滚筒为翻抛部件,通过固定于滚筒外 部的叶片带动物料抛洒以实现翻抛。翻抛能力大,抛送功能强, 对物料具有一定破碎和搅拌功能,滚筒上的刀具可拆卸,磨损时 可及时更换,便于维修。 (3)拨齿式:通过安装在转动轴上的拨齿对物料进行拨动、 搅拌,配有液压升降系统,可根据物料高度进行调节。翻抛能力 大,对物料具有一定破碎和搅拌功能,物料翻抛彻底;较难实现 物料的横向混合搅拌。 (4)螺旋式:通过与减速机相连的双螺旋装置,将底部物料 向上升运并向后移动。翻抛深度大,占地面积小;翻抛能力较 低,没有抛送功能,存在翻抛死角。 翻抛设备应根据发酵形式、翻堆物料量、翻堆频次、堆体宽 度和堆体高度等因素进行选型。随着污泥好氧发酵装备的不断发 展,翻抛机设备的翻抛能力一般在800m3/h以上,最大可达到 3000m/h;操作宽度不宜超过5m;匀翻深度不小于1.6m;行 走速度为1.5m/min~2.5m/min,与堆体高度、密度等因素相 关,发酵初期行走速度较低,后期随着堆体高度和物料含水率的 降低,行走速度可以加快。此外,槽式翻抛机还应配备移行车联 合作业,其功能主要是将翻抛机运送至指定的发酵槽,实现一台 翻抛机多槽作业。移行车的行走速度建议选择4.5m/min~ 5.0m/min为宜。 四、布料及出料设备 混合物料由带式输送机或装载机送至发酵仓上的布料机,经 均匀布料至仓内,也可用装载机进行输送堆料。布料机适用于槽 式发酵,利用发酵槽墙体上架设的轨道前后运动,布料机在发酵
一、系统布置 供氧系统布置应保证供氧布气均匀性、降低管路阻力损失, 并预留设备安装检修空间,鼓风机与堆体距离宜为1.0m~3.0m。 鼓风机与堆体之间的空气通道可采用管道或气室的形式,采 用穿孔管或布气板进行布气,宜在上方铺垫陶粒和15cm~30cm 厚的膨松剂以利于布气;当采用穿孔管布气时,支管间距宜为 0.8m~2.5m。设计中应尽可能减少管道或气室的弯曲、变径和 分叉,以减少压力损失。 二、风量和风压 强制通风是污泥好氧发酵的重要调控手段,可以起到提供氧 气、带走热量和水分的作用。强制通风量应维持在一个合适的范 围,通风量过小,污泥中的微生物得不到充足氧气而影响好氧发 酵过程,难以维持高温,影响水分的去除效果和物料的无害化程 度;通风量过大,不仅增加运行成本,也会使堆体温度下降过 快,影响微生物的好氧发酵作用。 强制通风量宜按下式计算
一、除臭要求 对于污泥好氧发酵系统,当氧气充足时,物料中的有机成分 如蛋白质等,在好氧菌的作用下会产生NH,等刺激性气体;当氧 气不足时,厌氧菌会将有机物分解为中间氧化产物,如含硫化合 物(H,S、SO、硫醇类等)、含氮化合物(胺类、酰胺类等)。主 要的致臭物质来自厌氧过程,但即使在充分好氧的条件下,堆体 也会产生少量致臭物质,如氨、乙酸、丙酮酸、柠檬酸等。 臭气防治须同时考虑作业区环境和厂区及周边环境质量要 求。作业区臭气污染物的允许浓度,应符合现行国家标准《工业 企业设计卫生标准》GBZ1和《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》GBZ2.1的有关规定。厂区内臭气污 染物集中收集、处理后的有组织排放源及厂界臭气污染物的无组 织排放应符合现行国家标准《恶臭污染物排放标准》GB14554 的有关规定。 污泥好氧发酵工程宜通过总平面合理布局、臭气源控制、臭 气收集与处理设施设置系统进行臭气控制。除臭设施应与项目主 本工程同时设计、施工以及投入运行。 二、臭气源控制 臭气源控制主要包括臭气源隔离、过程控制两方面。 臭气源隔离措施包括在卸料池设置液压启闭盖,仅在卸料时 开启;卸料厅使用电动堆积门配合风幕,减少卸料产生的臭气外 溢;使用电动幕帘隔开发酵仓与车间其他区域,使发酵仓形成独 立的密闭空间,在发酵仓上方抽气形成微负压,防止臭气逸出; 在堆体表面覆盖熟料,以减少堆体臭气的释放;通过设置玻璃 ,实现巡视通道和生产区完全隔离。 好氧发酵过程控制一方面是改善混合物料配比和物理结构 如通过加入外源添加剂改善物料的C/N比值、孔隙率等:另 一
方面是通过调节供氧量,控制堆体温度、氧气浓度等关键影响因 子,优化好氧发酵过程运行,避免堆体局部产生厌氧状态,减少 臭气的产生和释放。 三、收集与处理 污泥好氧发酵工程臭气污染物的收集和处理应符合现行行业 标准《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》CJJ/T243的有关 规定。 臭气风量计算是合理设计收集和处理设施的基础。宜根据污 泥好氧发酵处理流程划分除臭分区,并根据人员活动、臭气浓度 等因素确定各个分区的换气频率,建议发酵区的换气次数至少每 小时6次,混合及储存区域的换气次数至少每小时12次,以保 证操作人员的健康和安全。在臭气产生量最大的发酵区,可采用 隔墙或电动卷帘门等方式将不同发酵仓进行分隔,以利于臭气的 收集,臭气风量宜考虑鼓风机供氧和空间换气两方面的因素。需 要注意的是,由于发酵堆体温度较高,计算发酵区臭气量时,应 考虑温度升高引起的臭气体积膨胀现象;此外,翻堆瞬间大量臭 气会集中释放,臭气量设计时应予以充分考虑。 臭气收集的风压计算应考虑除臭空间负压、臭气收集风管沿 程和局部损失、除臭设备自身阻力、臭气排放管风压损失,并应 预留安全余量。各并联收集风管的阻力宜保持平衡,各吸风口宜 设置带开闭指示的阀门,以便于风量平衡和操作管理。 臭气处理以生物处理为主,也可采用化学洗涤、吸附、植物 液喷淋等技术。生物除臭工艺包括生物过滤、生物滴滤、生物洗 涤等。生物滤池应用较多,填料可采用筛分后的熟化污泥、土 壤、沙、泥炭和木屑等,臭气需预湿化,占地面积大,设计时应 考虑填料更换时的进出通道;生物滴滤的填料为各种多孔且比表 面积大的惰性物质,富集的微生物量多,占地面积小;生物洗涤 将臭气物质吸收到液相后再由微生物转化。化学洗涤可采用酸洗 或氧化洗涤,酸洗使用硫酸(或柠檬酸、生物菌液等)作为洗涤
药剂,主要功能为去除氨气;氧化洗涤使用次氯酸钠作为洗涤药 剂,主要功能为去除硫化氢及少量有机臭气。吸附和植物液喷淋 技术适用于低浓度、低气量的臭气处理,植物液喷淋对于无法加 盖密封的场合有一定优势
一、系统功能 污泥好氧发酵工程应配备自动控制系统,由中央控制室和现 控制站组成,包括数据采集传输与显示模块、数据分析与反馈 空制模块、运行操作平台。 自动控制系统应具备以下三方面功能: 1.信息显示 数据包括:储存与输送系统中料仓的料位、皮带输送机等设 备的工作参数,混料系统中混料机的工作参数,发酵系统中堆体 温度和氧气浓度、环境臭气浓度等工艺参数,供氧系统中风机的 风量和风压,除臭系统中除臭风机、循环水泵、电动阀门等设备 的工作参数等。 2.监控预警 设置料位检测仪监控污泥、辅料、返混料等料仓的料位,设 置温度、氧气自动监测设备监控好氧发酵堆体温度、氧气含量等 主要工况参数,宜根据工艺情况设置相应的报警参数,在工况参 数偏离正常运行范围时进行报警;设置硫化氢、氨气等监测仪表 监控有害气体浓度,超过安全值时进行报警,安全阈值应符合 国家现行工业企业设计卫生标准和工作场所化学有害因素职业接 触限值的有关规定;对于电源、气源和设备故障也应设置报警 装置。 3.优化控制 对于有条件采用自动化监测的槽式或装备式好氧发酵,通过 对温度、氧气、臭气浓度等好氧发酵过程关键工艺参数进行自动
采集与实时监测,进行反馈性工艺参数调整,以达到精确控制发 酵参数、缩短发酵周期、促进污泥发酵腐熟的目的,提高发酵效 率和工艺稳定性。监测探头可采用自动拔插,即物料上堆完成 后,监测探头自动插入堆体并开始采集数据。 二、仪表要求 已形成工程应用经验的监测探头有温度探头、氧气探头、氨 气探头、硫化氢探头和VOCs(挥发性有机物)探头等。考虑到 污泥好氧发酵车间粉尘含量高、空气湿度大,且含有一些腐蚀性 气体,在现场安装的控制仪表应满足防尘、防水和防腐蚀要求, 防护等级不应低于IP55。特别是堆体内湿度较高设计图纸,并且可能由 于局部厌氧而产生NH3、H,S等腐蚀性气体,因此与物料直接 接触的仪表应具备耐湿热、耐腐蚀等要求,保证监测数据的准确 性。氧气在线监测仪表应符合现行行业标准《好氧堆肥氧气自动 监测设备》CI/T408的有关规定
第四章污泥好氧发酵运行管理
一、系统运行 1.储存与输送系统 料仓在正式进料之前,应先空载运行,检查输送设备的传输 方向、各种阀门的开启状态,以防止误操作。料仓停用时,应将 仓内沉积的物料彻底清理十净。 物料的存放时间不宜过长,尤其是脱水污泥,在料仓内长时 间储存,有可能造成沉积、干化、板结,给输送带来困难。辅料 应尽量保持干燥。通过机械振动、搅拌等方式,可使物料在料仓 内均匀储存,避免发生堵挂现象。料仓储存量不得大于总容量 的90%。 2.混料系统 混料系统开启前应确认污泥料仓、返混料仓、辅料料仓内装 有物料,螺旋、皮带输送机上应无异物,皮带应无跑偏现象,主 动轮和从动轮应无异物缠绕, 混料系统应避免物料混合不均匀,造成后续发酵堆体温度和 氧气浓度空间差异大,影响好氧发酵效果。混料系统运行过程 中,应周期巡检料仓物料拱结、皮带跑偏、输送设备和混合设备 过载等情况,巡检频率不宜少于每班一次。 混料系统工作结束后,应检查下列项目: (1)污泥料仓的闸板阀完全关闭; (2)皮带机滚筒无粘结物料; (3)皮带机旁无散落物料; (4)混合设备内无粘结物料和缠绕物
前,应确认皮带机上无异物,皮带无跑偏,主动轮、从动轮无 星物缠绕
4.供氧系统 合理控制物料的通风量对于生产高质量和稳定的发酵产物至 关重要。好氧发酵过程中,宜通过传感设备实时监测堆体温度、 氧气浓度,及时调整通风量和通风频率,使物料温度保持在 55℃~65℃之间直至达到病原体控制的要求。当高温持续时间满 足要求后,将温度维持在50℃~55℃,可使物料最快地实现干 燥及稳定。 通风量的调控还应根据不同的发酵阶段有所差异。在发酵初 期,通风的主要目的是满足供氧,使发酵反应顺利进行,通风量 较小以利于堆体快速升温;在高温期水产标准,应增大通风量以控制堆体 温度,并满足好氧发酵微生物的需氧量;在降温期,应维持一定 的风量以吹脱水分,降低含水率。对于序批式好氧发酵,通风量 随时间变化;对于连续式好氧发酵,沿堆体纵向不同位置即代表 了不同发酵阶段,通风量应沿程变化。 冬季和夏季温度差异较大,尤其在北方城市,相同的通风量 对于堆体温度的影响也存在较大差别,因此还应根据环境温度变 化调整供气策略。夏季环境温度高,堆体升温速度快,适当大的 供气量可以加快物料发酵过程,供气量控制应以提高物料腐熟程 度为目的;冬季环境温度低,堆体升温速度慢,过量供气会导致
臭气的收集应保证好氧发酵过程中蒸发的水分和臭气及时 山,尤其是冬季,堆体温度和室温差距较大,如果水汽无法及日
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