蘇明立
（北京漢新源科技發(fā)展有限公司）

　　一、項(xiàng)目基本情況

　　 我們?cè)谶@里向大家匯報(bào)的年處置10 萬(wàn)噸城市污泥的項(xiàng)目是1999 年度的國(guó)債項(xiàng)目。項(xiàng)目的全稱(chēng)是“北京城市污泥無(wú)害化農(nóng)用示范工程”。
　 項(xiàng)目由北京城市排水集團(tuán)和中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院等單位投資組建項(xiàng)目公司——北京漢新源科技發(fā)展有限公司承建。
項(xiàng)目建設(shè)在北京城南大興龐各莊，在使用功能上屬于為高碑店污水處理廠配套的項(xiàng)目。距離北京城市中心大約50公里，距離高碑店污水處理廠也為50公里。
　 項(xiàng)目建設(shè)用地面積140000 平米（210 畝）。其中，各類(lèi)建筑和道路大約占了60000多平米，綠化占了其余50％的面積。
　 項(xiàng)目原計(jì)劃投資規(guī)模為1 個(gè)億，其中固定資產(chǎn)投資為6500 萬(wàn)，流動(dòng)資金投資4000 萬(wàn)，建成后將形成年處理50000 噸污泥，年產(chǎn)50000 噸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)能力。
　 經(jīng)過(guò)中試階段的工藝調(diào)整，全部采用國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)和設(shè)備，實(shí)際投資大為減少，而生產(chǎn)能力成倍增加。建成后項(xiàng)目總投資為4300 萬(wàn)元，其中固定資產(chǎn)投資3500 萬(wàn)元，流動(dòng)資金投資800萬(wàn)元，形成年處理100000 噸污泥，年生產(chǎn)3 萬(wàn)噸有機(jī)肥料的生產(chǎn)能力。
　 項(xiàng)目從2000 年下半年開(kāi)始籌建，2002 年6 月投入試運(yùn)行。兩年來(lái)已經(jīng)處置高碑店污水處理廠的污泥15 萬(wàn)噸。試生產(chǎn)有機(jī)肥2 萬(wàn)噸。

圖1試運(yùn)行15 個(gè)月污泥處理量統(tǒng)計(jì)：（2003.1-2004.3）

　　從2003 年1 月至2004 年3 月15 個(gè)月累計(jì)處置污泥11.7 萬(wàn)噸，最高月份13000 噸，最低月份不到2000 噸。期間安然度過(guò)非典肆虐的2003 年春夏季。

　　二、項(xiàng)目的工藝路線

　　項(xiàng)目采用的污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)CET技術(shù)。CET 城市污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)是綜合日本污泥堆肥技術(shù)和德國(guó)污泥顆粒化技術(shù)的基礎(chǔ)上國(guó)產(chǎn)化研發(fā)的。該項(xiàng)技術(shù)的基本概念在日本和德國(guó)都得到了比較廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)始于1996 年，由中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所、中國(guó)農(nóng)科院土肥所、北京排水集團(tuán)漢新源公司及有關(guān)技術(shù)人員發(fā)起針對(duì)中國(guó)國(guó)情進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，從而使該項(xiàng)技術(shù)采用的工藝和成套設(shè)備得以滿(mǎn)足中國(guó)城市污泥無(wú)害化農(nóng)用處理的要求。該項(xiàng)目的工藝流程圖見(jiàn)圖2。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖2 工藝流程圖

　 　該技術(shù)的內(nèi)容分兩個(gè)部分：其一是城市污泥無(wú)害化處置技術(shù)；其二是城市污泥資源化利用技術(shù)。
　 　下面我們重點(diǎn)介紹污泥無(wú)害化處置技術(shù)，其核心部分是年10 萬(wàn)噸露天條跺式好氧堆肥技術(shù)。

　　 1、露天堆肥場(chǎng)的占地面積

　　 大興污泥露天堆肥場(chǎng)的總面積為38000M2 ，呈梯形布局。堆肥場(chǎng)北側(cè)144 米寬，南側(cè)220米寬，西側(cè)195 米寬。

　　 2、堆肥場(chǎng)的環(huán)保條件

　　（1）整個(gè)堆肥場(chǎng)由20 公分厚的混凝土澆注而成，可以有效地防止污泥滲液往地下滲漏。
　?。?）環(huán)堆肥場(chǎng)有1.5 米寬的雨水渠，把雨水引向堆肥場(chǎng)東南角的污水沉降池，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后再向外排放。沉降的污泥，可用泵回抽到堆肥場(chǎng)繼續(xù)堆肥。
　 （3）堆肥場(chǎng)周邊1500 米內(nèi)為無(wú)民居的農(nóng)田，因此不存在堆肥臭氣污染的問(wèn)題。

　　 3、露天堆肥場(chǎng)的主流工藝

　　 露天堆肥場(chǎng)的主流生產(chǎn)工藝為“CET 條垛式好氧堆肥”。其基本過(guò)程如下

　　 4、大興污泥露天堆肥場(chǎng)的生產(chǎn)能力

　　 根據(jù)理論計(jì)算和試運(yùn)行的驗(yàn)證，大興露天堆肥場(chǎng)的生產(chǎn)能力為：
　 （1）日消納250 噸含水率80％的濕污泥；
　 （2）日生產(chǎn)330 噸含水率35％的干污泥；
　 （3）日揮發(fā)水分175 噸；（最高）
　 （4）整個(gè)堆肥場(chǎng)的最大污泥容量為14000 噸。

　　 5、大興污泥露天堆肥的流程設(shè)計(jì)（適用于4月～10月 見(jiàn)圖3）

圖3 流程設(shè)計(jì)

　　 6、大興污泥處理廠的現(xiàn)場(chǎng)布局

　 污泥堆肥條垛指標(biāo)：垛高1.5～2m，垛底寬6～8m，垛頂寬4～6m，垛長(zhǎng)60m?，F(xiàn)場(chǎng)堆肥條垛平面布局示意圖見(jiàn)圖4。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)堆肥條垛平面布局示意圖

　　 7、露天堆肥的基本工藝目標(biāo)

　 （1）無(wú)害化要求
　 堆肥溫度達(dá)到50 度，保持時(shí)間72 小時(shí)，基本消除對(duì)人體有害的病原體。堆肥產(chǎn)品符合國(guó)家農(nóng)肥的衛(wèi)生檢疫標(biāo)準(zhǔn)。
　 （2）減量要求
　　　 使污泥含水率從80％，下降到30％。污泥體積減少50％。
　 （3）堆肥產(chǎn)品的目測(cè)指標(biāo)：

• 堆肥后溫度自然降低；

• 不再吸引蚊蠅；

• 不再有令人討厭的臭味：

• 由于真菌的生長(zhǎng)，表面出現(xiàn)白色或灰白色的菌絲；

• 堆肥產(chǎn)品呈現(xiàn)疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。
  
  （4）堆肥后有機(jī)質(zhì)保持指標(biāo)

　　　堆肥后的有機(jī)質(zhì)保持指標(biāo)為≥30％。有機(jī)質(zhì)的含量由實(shí)驗(yàn)室采用滴定法檢測(cè)。為了保持污泥熟化后的有機(jī)質(zhì)含量，堆肥過(guò)程中必須控制發(fā)酵時(shí)間和溫度。

　　 8、露天堆肥的工業(yè)化生產(chǎn)控制因素和手段

　　　控制因素：　　　　 作業(yè)手段：
　　 （1）水分　　　　 （1）混合
　　 （2）溫度　　　　 （2）堆跺
　　 （3）通風(fēng)　　　　 （3）翻堆
　　 （4）添加劑　　　 （4）晾曬
　　 （5）碳氮比　　　 （5）覆蓋

　　作業(yè)手段的案例簡(jiǎn)介：
　　翻堆的操作規(guī)范
　 （1）翻堆就是用鏟車(chē)將整條跺的污泥，從一個(gè)跺位遷移到另一位。翻堆的目的就是通過(guò)對(duì)整個(gè)跺位的遷移，使堆肥過(guò)程中的污泥得到完全通風(fēng)。
　 （2）翻堆通常在堆跺七天后進(jìn)行，最長(zhǎng)不超過(guò)14 天。正常情況下翻堆的頻率為7－10天一次，最常不超過(guò)14 天。一個(gè)條跺在整個(gè)堆肥周期中的翻堆次數(shù)不能少于2 次。
　 表層和深層溫差超過(guò)攝氏10 度時(shí)，實(shí)驗(yàn)室要提示翻堆。
　 （3）翻堆的作業(yè)順序

• 翻堆通常從條跺的一端開(kāi)始，依次將堆肥過(guò)程中的污泥從一個(gè)跺位遷移到另一個(gè)跺位；

• 在傾倒污泥的時(shí)候，鏟車(chē)的鏟斗要有顛撒的動(dòng)作，盡可能使傾倒下去的污泥保持松散的狀態(tài)。

• 新堆的條跺，也必須保持底寬6～8 米，頂寬4～6 米，高度1.5 米的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

• 翻堆后必須及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，保證現(xiàn)場(chǎng)的整潔。

　 （4）生產(chǎn)班組在翻堆結(jié)束后必須立刻做生產(chǎn)紀(jì)錄，記錄內(nèi)容包括：跺位編號(hào)，翻堆日期，堆跺容積，翻堆工作時(shí)間。
　　 堆肥過(guò)程中污泥有機(jī)質(zhì)、溫度及含水率變化趨勢(shì)見(jiàn)圖5、圖6及圖7。

圖5 堆肥過(guò)程中污泥有機(jī)質(zhì)含量（%）變化趨勢(shì)

圖6 堆肥過(guò)程中污泥溫度變化趨勢(shì)

圖7 堆肥過(guò)程中污泥含水率變化趨勢(shì)

　　發(fā)酵后的污泥也就是有機(jī)肥料，有機(jī)質(zhì)仍保持在30％以上，可以進(jìn)一步資源化利用，用作土壤改良和底肥。
　 我們對(duì)堆肥后形成的有機(jī)肥進(jìn)行了各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定，完全達(dá)到了農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，并獲得北京農(nóng)業(yè)局頒發(fā)的肥料認(rèn)證。
　 這種有機(jī)肥料具有吸熱、松土、保水功能，有利于作物種子的萌發(fā)和根系的生長(zhǎng)。它含有作物各生長(zhǎng)期所需的養(yǎng)分，如氮磷鉀、氫基酸、蛋白質(zhì)等；另外，帶有微生物和酶，有利于活化土壤養(yǎng)分，提高土壤供肥能力。如果配置多種微量元素還能較明顯地改良作物品質(zhì)。其各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 各種污泥指對(duì)比

　　三、經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)

　　從這三年的籌建和試運(yùn)行情況看，示范工程的成果是顯著的：
　 1、投資少。形成一噸泥處理能力的投資約600 元，國(guó)外報(bào)價(jià)一般是1000 元。
　 2、運(yùn)行費(fèi)低。測(cè)算運(yùn)行費(fèi)是65 元處理一噸濕泥，國(guó)外報(bào)價(jià)高達(dá)200 元。
　 3、經(jīng)濟(jì)效益明顯。測(cè)算達(dá)產(chǎn)后年工業(yè)值超過(guò)1000 萬(wàn)元，年利潤(rùn)率超過(guò)3％，動(dòng)態(tài)回收期為12 年（含4.8%折舊）。
　 4、探索了一條自籌資金的市場(chǎng)化、企業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的道路和模式。
　　2003 年試運(yùn)行主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：
　　年處理污泥量:7 萬(wàn)噸
　　年生產(chǎn)有機(jī)肥:1.5 萬(wàn)噸
　　污泥處理費(fèi)收入（含運(yùn)費(fèi)）: 180 萬(wàn)元
　　有機(jī)肥收入:80 萬(wàn)元
　　年總產(chǎn)值:260 萬(wàn)元

　　四、技術(shù)提高的方向

　 污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)的深化主要有兩個(gè)方面的考慮：
　　第一、建立全北京市城市污泥重金屬鹽分布監(jiān)控網(wǎng)。
　　城市污泥中含有一定成分的重金屬鹽，很容易在土壤中沉積，超過(guò)一定數(shù)量后又會(huì)被農(nóng)作物的吸取，影響農(nóng)作物的食用品質(zhì)，從而使農(nóng)田喪失其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能。國(guó)家對(duì)城市污泥中的重金屬污染物有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　北京城區(qū)污水處理廠以生活污水為處理對(duì)象，一般情況下不存在重金屬鹽超標(biāo)的問(wèn)題。為了使突發(fā)情況下形成的重金屬鹽超標(biāo)污泥不被混合制成肥料，必須建立一套監(jiān)控體系，科學(xué)準(zhǔn)確地掌握北京城市污泥中重金屬鹽地分布情況和來(lái)源，以確保污泥肥料的安全可靠，真正實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化農(nóng)用的目標(biāo)。
　　第二、建設(shè)全天候污泥堆肥設(shè)施。
　　目前投入使用的露天堆肥技術(shù)雖然具有投資成本低、運(yùn)行成本低、技術(shù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際運(yùn)行中，受到天氣狀況的影響較大。比如雨季，降雨和空氣濕度高這兩個(gè)因素，都會(huì)影響堆肥的效率。再比如冬季，大氣溫度的降低，也將延長(zhǎng)堆肥時(shí)間。由于受天氣影響，一年中大約有5 個(gè)月的時(shí)間里，堆肥效率要比正常天氣下降50％。
　 為了克服露天堆肥生產(chǎn)效率受制于天氣的狀況，我們正在研發(fā)室內(nèi)嚗氣堆肥技術(shù)，并力爭(zhēng)在2008 年以前將該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。