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城市污泥经好氧生物发酵(堆肥)处理后可以在无害化、减量化的同时获得优质的有机肥产品,是适合我国国情的处理处置方式。好氧生物发酵调理剂的稳定来源和安全储运是制约污泥堆肥技术稳定工业化应用的瓶颈之一。本论文开发了两种抗压能力强,可重复利用的新型调理剂,并对其应用效果进行了系统研究。
采用作物秸秆与高分子材料复合成型的CTB-2调理剂,尺寸为:2×2×1.8cm,容重为721.4kg/m3,含水率7.2%,饱和含水率为40.5%,吸水平衡时间为24h。其具有吸水量大、抗压能力强、损耗率低,可回收重复利用的特点。当CTB-2调理剂的混料质量比为25~33%时,可以充分发挥调理剂的吸水能力,并将混合料的含水率调节到较为理想的范围;CTB-2调理剂添加比例、粒径、碳源添加量均对污泥堆肥过程有显著影响,污泥与CTB-2调理剂采用3:1(m/m)的比例进行污泥堆肥可取得较好的堆肥效果,并显著降低堆肥过程中调理剂的费用,取得堆肥处理效率与运行成本的统一;大粒径(2×2×1.8)的CTB-2调理剂堆肥减量化、无害化及脱水效果均要优于小粒径(1×1×0.6)调理剂,通过缩小鼓风间隔可改善小粒径调理剂的堆肥效果;CTB-2调理剂堆肥过程中碳源能够有效抑制堆肥过程中NH3的产生和释放,且随着碳源添加量的增加抑制效果越明显。但综合考虑污泥堆肥减量化、无害化、脱水效果以及经济成本,碳源的添加量以10%为宜。
新开发的塑胶调理剂为直径50mm球型调理剂,容重为:610kg/m3,孔隙率为:46%,孔径为:0.8-0.9cm。塑胶调理剂吸水前后的最大抗压力分别为226、213KN,软化系数达到0.94,具有抗压能力强、孔隙率大,耐水和耐高温的特点,能够有效提供堆体结构,改善通风供氧效果。塑胶调理剂添加比例和粒径均对污泥堆肥过程有重要影响,上堆物料与塑胶调理剂采用2:1(v/v)比例的堆肥效果要优于1:1、1.5:1;污泥堆肥过程中添加不同粒径的塑胶调理剂均可促进堆体快速升温,提高升温速率和达到的最高温度,并能顺利达到无害化的要求;不同粒径的塑胶调理剂均可提高污泥堆肥的减量和脱水效果,其中粒径50mm的塑胶调理剂的堆肥效果要优于30mm粒径的塑胶调理剂;采用塑胶调理剂提供堆体结构进行堆肥时,返混料的含水率和返混料与锯末的配比对堆肥过程有重要影响。随着返混料含水率的提高,堆肥无害化、减量化及脱水效果均降低,通过优化返混料与锯末的配比可克服返混料含水率偏高对污泥堆肥的影响,提高锯末或者返混料的添加量均可显著改善堆肥效果,但返混料的添加比例不宜过高,返混料比例以20%为宜。