城市污泥生物堆肥和生物干化技术的特点和发展趋势
城市污泥的出路问题已成为制约中国城镇污水处理行业健康发展的“瓶颈”。污泥的随意倾到、堆放和填埋，已经造成二次污染。由于污泥含水量高，后续的处理处置难度大。如何对污泥进行快速脱水已成为一个技术难题。
生物堆肥和生物干化技术的发展
近期，污泥生物干化技术做为一种新兴的干化技术已引起业内人士的兴趣。污泥生物干化技术是利用微生物好氧发酵的原理，通过强制通风引发微生物产热从而蒸发水分的一种技术。近年来，生物干化技术较多的应用于畜禽粪便干燥处理和垃圾脱水干化处理，而应用于城市污泥的干化研究在国内还很少见。由于污泥生物干化技术能有效地利用微生物好氧发酵所产生的热量，干化过程中不需外加热源，因此是一种非常节能的干化技术。生物干化的目的不在于对物料进行腐熟化，而是用尽可能短的时间对污泥进行干化处理，这是与传统堆肥不同的地方，但生物干化和生物堆肥在技术上还是具有诸多类似地方。
污泥堆肥处理后土地利用可充分利用其有机质和N、P等营养元素，是适合中国国情的处置方式。好氧高温堆肥（生物干化）工序主要分为两个阶段，即主发酵阶段和后熟阶段。好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程为主发酵。堆肥（生物干化）过程中的一次发酵阶段最为重要，病原菌和种子的灭活以及由于水分蒸发和有机物的分解引起的体积减量主要在此阶段完成。
生物堆肥和生物干化技术比较
目前，用于城市污泥堆肥（生物干化）处理的一次发酵阶段的堆肥（生物干化）工艺主要有三种：机械翻堆工艺、强制通风静态堆肥工艺、智能化自动控制堆肥（生物干化）工艺。
（1）机械翻堆工艺：采用专门的翻堆机械，定时对堆体进行翻堆，以满足发酵过程中对氧气的需求。这种发酵方式的优点是，物料容易均匀，操作相对简单。严格地说，这种发酵实际上是一种准好氧发酵过程，在大部分发酵时间内对体都存在氧气供应不充分的问题，因此其微生物活性低，容易产生臭味和孳生蚊蝇，有机质降解速度慢；翻堆过程中会导致对体温度迅速下降到室温，因此不能在堆肥过程中保持堆体的持续高温，难以保证杀灭病原菌、杂草种子和病虫卵等生物无害化的效果。
（2）强制通风静态堆肥（生物干化）工艺：在一次发酵过程中通过设在堆体底部的曝气系统充氧，整个无需翻动堆体。但传统静态堆肥（生物干化）系统主要是通过简单的定时控制来进行通风曝气。这种工艺可以避免机械翻堆的能耗高和生物无害化效果差等缺点。但是由于其缺少对堆肥（生物干化）过程的温度和氧气监测和控制，因此依然存在氧气供应不充分，容易产生臭味和微生物活性低，有机质降解速度慢、发酵时间长，堆肥质量不稳定等问题；由于定时通风不能针对堆肥不同阶段的氧气消耗和需求进行自动调整堆体的适宜通风量，因此在堆肥的不同阶段中会存在通风量不足和通风量过大的弊端，容易出现堆体升温速度慢或者堆体散热过多等问题，从而导致工艺稳定性和无害化处理效果不佳等问题。
（3）智能化自动控制堆肥工艺。针对上述两种堆肥（生物干化）工艺的主要缺点，中国科学院地理科学与资源研究所和北京中科博联环保环境工程有限公司通过多年的研发，联合开发出“CTB智能化控制快速堆肥及专用肥生产成套技术”。该技术实现了对堆肥（生物干化）过程中温度和氧气两大关键要素的实时、在线监控，从而可以大大缩短堆肥周期，提高堆肥（生物干化）成功率、堆肥产品质量和生物无害化处理效果，同时可以显著改善堆肥厂的厂区环境卫生条件，降低堆肥（生物干化）过程的能耗。如果在二次后熟发酵中配合翻堆处理，则可以进一步解决避免静态堆肥中局部位置的物料发酵不匀的问题。其所产出的堆肥质量稳定，用途更加广泛。
机械翻堆技术基本没有监控系统，生产过程多是凭经验操作，因此时常会出现堆体内因氧气不足而产生臭味并招引蚊蝇的情况，环境卫生条件较差。每次翻堆过程中，热量大量散发，导致堆体温度下降，使整个发酵过程中堆体温度动态呈锯齿状变化，堆肥的稳定化和无害化效果差，从而影响堆肥的品质，这一影响在冬季尤为明显。
CTB生物堆肥和生物干化成套技术特点
从性能比较可以看出，“CTB堆肥及专用肥生产成套技术”与机械翻堆技术相比具有以下技术优势：
1、CTB技术基于对非温度和氧气过程的自动监测和优化控制，攻克了堆肥（生物干化）过程工艺运行不稳定、恶臭物质难以控制和堆肥产品不合格等技术难关；开发出适用于污泥好氧高温发酵的专用调理剂，获得了高温好氧堆肥（生物干化）工艺的优化参数，解决了与之配套的工程和技术难题。
2、开发出污泥好氧高温发酵过程温度、氧气等重要参数的实时在线监测探头和计算机自动测控系统，优化了堆肥（生物干化）过程中的温度和氧气调控，实现了生产过程的工业化自动测控，可以保障堆肥（生物干化）过程稳定、快速，使复杂的污泥堆肥（生物干化）处理过程彻底的“傻瓜化”，操作简单，甚至能够实现无人值守和故障的自我诊断功能，同时可以确保技术的高效、稳定运行，确保产品的质量稳定并满足国家肥料行业的相关标准。
3、运行成本和能耗低。其能耗仅相当于国外同类水平的1/20~1/50，处理每吨污泥的直接成本为国外同类技术的1/2~1/3，人力成本和工作量降低60%～70%。
4、堆肥（生物干化）时间短、占地面积小、避免气温波动的影响。堆肥（生物干化）时间仅为国内外同类技术的1/5~1/3，占地面积也仅为同类技术的1/2~1/3。在冬季没有供暖的前提下，依然可以进行正常的堆肥（生物干化），确保污水处理厂每天排放的污泥都能够得到及时的处理。
5、无二次环境污染。该技术通过堆肥（生物干化）过程中的氧气监测和控制，可以确保堆体的氧气含量在8%以上，从而不会产生恶臭气体和招引蚊蝇，确保厂区及其周围无环境污染问题；处理过程中不产生渗滤液；营养土或有机肥在使用过程中不存在二次环境污染问题。
6、技术的完整性和配套性好。不仅解决了污泥有机肥及有机-无机复合肥生产的相关技术和设备问题，使复合肥或有机肥的生产成本降低10%～25%；而且解决了污泥有机肥及有机-无机复合肥用于粮食、蔬菜、园林、花卉的配套技术问题。此外，该技术还针对污泥堆肥产品的安全性评价，开发出堆肥腐熟度快速检测技术，可以充分保证产品的稳定性和农用效果。
7、示范工程运行效果证明该成套技术成熟、稳定。目前，成套技术已在山东、河南、天津等地推广应用，技术已成熟。2008年，CTB技术先后中标郑州污泥处置利用工程（600吨/日）、合肥市污水处理厂污泥处置工程（300吨/日）和秦皇岛市绿港污泥处理工程（200吨/日）。
现阶段我国城市污泥堆肥（生物干化）处理技术选择及技术的产业化过程中面临一些问题。对于堆肥（生物干化）技术需要逐步完善，同时要制定严格的堆肥产品质量标准，避免技术和处理手段的落后制约污泥堆肥（生物干化）产业化的发展。同时，国家要承担起污泥处理处置的主体责任，在污泥处理处置费用、相关财政政策等方面，制定有关污泥堆肥（生物干化）处理的建设和运行的保障性鼓励措施。
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