微生物发酵罐平面图|10t/d污泥堆肥方案
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关 键 词：微生物发酵罐平面图
行 业：农机 肥料机械设备 肥料生产线
发布时间：2021-11-01
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无公害处理。
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，污泥中的有机物、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）超过 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有机物、无机物组成的聚合物，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机物、重金属、盐类以及病原微生物和卵等。污泥中有机物和氮、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、有机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突出，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有机质及营养元素，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、恶臭问题突出等问题，对于解决我国日益突出的污水厂污泥问题有着十分重要的意义。
随着城镇化的快速发展，中小型城市的污泥、畜禽粪便、餐厨垃圾、园林废物和厌氧消化沼渣等有机固体废物的处理成为当前急需解决的问题。好氧发酵系统适用于固体废弃物产生源较分散、不易进行大规模集中处理的场合，其原理为：将废弃物(畜禽粪便、厨余垃圾、生活污泥等)、生物质(秸秆及锯末等)以及回流物料按照一定比例混合均匀，使含水率达到设计要求60-65％后进入好氧发酵系统，通过调节原料的水分、氧气含量和温度变化，使物料进行充分的好氧发酵分解，分解过程中释放的热量能够使污泥自身温度增高，污泥中的水分随着温度的上升被蒸发，部分有机物被分解，从而使污泥堆体体积减小，到达污泥的减量化处理。好氧污泥处理设备通过通风、充氧、搅拌等作用控制温度，达到污泥发酵处理的所需温度，在此温度时，能够使污泥堆体中的大量病原菌和，同时利用除臭系统对排放的气体进行生物臭味，达到污泥无害化处理的目的。污泥高温好氧发酵后得产品，可用于土壤改良、园林绿化、垃圾填埋覆盖土等。
发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同，通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程，发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。发酵罐是好氧发酵工业生产中关键生化反应设备，在生物发酵生产中，当今普遍采用的罐内具有多级机械搅拌器的传动搅拌装置和罐底设有多种形式通气装置的通用式发酵罐。传统的发酵罐并不能将浆料均匀搅拌，也不能和足量的气体接触，究其原因发现，搅拌叶只能对浆料进行无规律的搅动，浆料不能形成整体的循环移动，因此留下许多无氧死角。这些无氧死角的存在导致了浆料发酵不完全，变质甚至产生有毒物质，危害十分严重，因此，急需提供一套搅拌充分的发酵罐。
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 ：有机物质 + 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有机质垃圾转化为有机肥料。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、有机物质、水和氧气充分混合接触是促进好氧发酵过程的关键所在。
随着社会的不断进步，城市固体废弃物中的有机物含量不断增加，且垃圾量呈逐年递增趋势，如何有效地处理这些生活垃圾，是一个亟待解决的问题。目前常用的方式是填埋处理，不仅耗费大量人力物力，还存在占地等问题。而堆肥发酵是一种很好的解决办法，利用微生物发酵对城市有机固废进行降解，同时将堆肥产物作为肥料，一方面可以解决环境问题，另一方面又可产生经济效益。固体好氧堆肥是在通气条件好，氧气充足的条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化以及分解的过程。好氧微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体。固体好氧发酵制有机肥过程中会产生H2S、NH3、甲硫醇、碳氢氧化合物等性、可燃性废气，即好氧发酵废气，会严重污染环境，必须进行有效处理，才能达标排放。传统固体好氧发酵废气的处理均是采用吸收法，将这部分含臭废气吸收后大气排放，但均存在吸收效果差、臭气排放量大、产生废水的二次污染。
