论文部分内容阅读
污泥的好氧堆肥技术由于处理简易有效，产物土地利用前景广阔，成为污泥处理处置的主要技术之一。污泥好氧堆肥的过程与产物质量在不同的物料组成与操作方式下有较大差异，需要有效的过程控制方法保证堆肥效果的同时提升产物质量。本研究针对污泥与绿化废物（主要为园林与街道绿化修枝）的滚筒反应器好氧堆肥工艺，提出了一种能够缩短处理周期、提高好氧堆肥处理效果与产物质量的过程控制方法。温度对污泥与绿化废物混合堆料微生物代谢活性影响的研究表明，温度为45~50℃时，堆料中微生物活性最高，温度高于55℃时，微生物呼吸代谢受到明显的抑制。据此，我们提出了两段式控温的过程控制方法，通过通风控制反应器内堆体温度水平、调节氧气含量，将堆肥过程分为高温段（>55℃）与中温段（45~50℃）两个阶段。通过不同过程控制方法下污泥与绿化废物滚筒反应器好氧堆肥过程研究，考察了两段式控温对堆肥效果的影响，结果表明，两段式控温能够有效缩短堆肥周期，加速有机物降解，杀灭病原菌，减少营养物质损失。辅料回流对两段式控温的影响研究表明，辅料回流能够改善堆肥过程的温度条件，提高升温速率，减少堆肥过程中水分损失，有效提高中温段微生物对VS的降解效果以及中温段污泥中VS的降解比率。辅料绿化废物的回流比为75%（w/w）时，堆体在2.5d内达到55℃，高温段温度达62.0℃；经过中温段后，堆料中VS降解率从10.5%升高至18.8%，污泥VS降解比率达到63.9%。对比了两段式控温方法在槽式与滚筒反应器堆肥工艺的应用效果，结果表明，槽式堆肥堆体中不同位置温度差异较大，中温段控温难度大，难以达到两段式控温的预定效果；两种工艺堆肥过程中污泥与混合物料中有机物降解特点不同，槽式堆肥污泥的降解效果受物料配比的影响较大，而混合堆料的降解所受影响较小；在高温段污泥中有机物的降解比率较高，而在中温段相对较低；有机物的降解特点与滚筒反应器存在一定差异。两段式控温用于槽式堆肥效果较差。本研究的结果为污泥的滚筒反应器好氧堆肥提供了一种优化的过程控制方法，为污泥与绿化废物堆肥的工程化提供了参考。