處理后的污泥可廣泛用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)種植、園林綠化和土地復墾等，因此，堆肥處理資源化利用技術應用將極有可能是解決我國污泥問題的最有希望的出路之一。
1、污泥堆肥處理的必要性
目前污泥處理方法主要有填埋、干化、焚燒、厭氧消化和好氧堆肥等。填埋方式因場地限制沒有前途，干化、焚燒、厭氧消化方式因投資大運行成本高昂而難以廣泛推進。污泥養(yǎng)分含量高，有機質(zhì)含量48%～75%，每噸干污泥養(yǎng)分含量相當于100kg硫氨，100kg過磷酸鈣和16kg硫酸鉀。污泥與畜禽糞相比，有機質(zhì)高出2～3倍，氮磷鉀含量高出更多，是制作有機肥的上乘原料。污泥好氧堆肥處理是指污泥在一定的水分、氧氣和溫度等條件下，通過微生物發(fā)酵作用，將有機物分解、穩(wěn)定后轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系纳锘瘜W過程，事實證明是一種安全、有效、經(jīng)濟的處理處置方式。處理后的污泥可廣泛用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)種植、園林綠化和土地復墾等，因此，堆肥處理資源化利用技術應用將極有可能是解決我國污泥問題的最有希望的出路之一。
2、污泥資源化處理工藝路線
本文提出的污泥堆肥處理工藝路線采用“原料攪拌調(diào)制+太陽能好氧堆肥發(fā)酵+高效擠壓制粒成型”處理與加工工藝。首先將原料（脫水后的污泥）添加一定比例輔料（秸稈粉、鋸屑、樹葉粉等）和微生物菌劑充分混合攪拌，并調(diào)整物料水分及孔隙度。然后將混合物料投入太陽能發(fā)酵室內(nèi)進行好氧發(fā)酵，通過發(fā)酵槽內(nèi)強制性機械翻拋和自動通風充氧曝氣（冬季氣溫低可選配太陽能穿孔集熱系統(tǒng)供應熱風）完成規(guī)模化堆肥作業(yè)，發(fā)酵后物料達到無害化穩(wěn)定化要求。堆肥成品既可以作為營養(yǎng)土可直接用于農(nóng)林業(yè)、園林綠化和土地復墾，也可以將其進一步加工成顆粒狀有機肥及有機無機復混肥等商品性產(chǎn)品。顆粒制肥工藝主要包括粉碎、配料、混合、制粒、烘干、冷卻、篩分和打包等環(huán)節(jié)。污泥堆肥處理及顆粒有機肥生產(chǎn)工藝流程見圖1。
3、污泥處理關鍵工藝技術特點
本污泥處理工藝技術系統(tǒng)融入三項關鍵新技術，解決了以往普通好氧堆肥處理工藝技術處理污泥不徹底的難題。
3.1污泥原料混合調(diào)理高效處理技術
充分利用輔料多孔結構和吸附力強的特點，配套自動計量攪拌和調(diào)質(zhì)技術，將污泥和輔料稱重配料后對物料揉搓、剪切、揉搓、翻轉(zhuǎn)、擠壓、擴散及壓扁，做到主輔料混配均勻相互滲透性好。
3.2太陽能好氧發(fā)酵自動控制工藝技術
堆肥車間采用太陽能發(fā)酵室結構，室內(nèi)環(huán)境溫度可控，堆肥區(qū)升溫加速、腐熟快、降水快。室內(nèi)配備自動化動態(tài)機械翻攪和靜態(tài)曝氣的雙重充氧作業(yè)系統(tǒng)，堆肥過程可控。一方面采用高效自動化大型槽式強力翻拋，充分破碎料堆改善孔隙；另一方面配套采用溫度—供氧自動反饋曝氣實時控制技術，避免了人工經(jīng)驗判斷法和普通時間控制法帶來的通風誤差，減少氨氣溢出和養(yǎng)分損失。尾氣則通過水浴系統(tǒng)和生物過濾池系統(tǒng)處理達標排放。
3.3平模擠壓制粒工藝為中心的顆粒制肥技術
采用新近研發(fā)的新一代平模擠壓制粒法，有效地克服了以往的圓盤制粒法和滾筒制粒法的有機肥制粒上的缺陷，顆粒成型率提高到95%以上，成品顆粒外觀均勻不易破碎，最大的有點是制粒過程無需加水后期顆粒烘干成本低，每噸成品加工成本約降低20%左右，節(jié)能效果顯著。顆粒制肥系統(tǒng)采用模塊化組合設計，作業(yè)可實現(xiàn)連續(xù)自動化，車間整潔，工人勞動環(huán)境大為改善。
4、配套的污泥處理系統(tǒng)成套設備
4.1原料預處理設備
原料預混調(diào)質(zhì)機將污泥和輔料等各種待發(fā)酵的原料按照一定的比例進行自動計量混合調(diào)質(zhì)。該機采用重量式稱量，精確計量，配方可儲存，混合均勻，對物料具有一定的揉搓和剪切功能。
4.2好氧發(fā)酵堆肥設備
4.2.1 太陽能好氧發(fā)酵室
針對發(fā)酵室內(nèi)堆肥產(chǎn)生的腐蝕性氣體，發(fā)酵室結構采用防腐性優(yōu)越的骨架材料，骨架結構為標準件制作，現(xiàn)場無需焊接操作。覆蓋物采用透光和保溫性能好的優(yōu)質(zhì)陽光板，矩形三層結構可抗強風冰雹。發(fā)酵室內(nèi)部設計有單條或多條發(fā)酵槽和配套的電力隨動裝置、通風排濕裝置等設施。
4.2.2 鏈板式深槽翻拋機
該機適用于污泥的深槽和寬槽的好氧堆肥的機械翻拋，可滿足槽深2m，寬度4～20m多種發(fā)酵槽規(guī)格。設備采用鏈式傳動、滾動支撐的托板結構，翻拋阻力小；翻拋托板配備柔性張緊和彈性減震系統(tǒng)，保護傳動系統(tǒng)和工作部件；翻拋托板上裝有可拆換的耐磨曲面齒刀377片，破碎能力強；翻拋時，物料高位拋散與空氣接觸充分利于充氧；翻拋工作部件的升降采用液壓系統(tǒng)操控；遠距離遙控該機前進、橫移、翻拋和快速后退等作業(yè)，改善操作環(huán)境；另外配套換槽機可以實現(xiàn)一臺翻拋機多槽作業(yè)，利于節(jié)省投資。
4.2.3 溫度—供氧反饋風機曝氣系統(tǒng)
溫度—供氧反饋風機曝氣系統(tǒng)包括：溫度傳感器、氧濃度傳感器、風機、管路、自動閥門以及計算機控制儀等組成。該曝氣系統(tǒng)技術上的重要進展是配置太陽能穿孔集熱系統(tǒng)，針對冬天或春天環(huán)境溫度較低情況，可對進入曝氣系統(tǒng)的冷空氣進行加熱，增溫約10～20℃，保證室內(nèi)正常發(fā)酵，北方冬季發(fā)酵升溫效果尤為顯著。
4.2.4 溫濕度—氨氣控制尾氣處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、氨氣傳感器、吸風管路、風機裝置及現(xiàn)場控制裝置、水浴裝置、生物濾池和計算機控制系統(tǒng)等，用于處理發(fā)酵過程中會產(chǎn)生的氨氣、硫化氫等有害氣體和大量濕氣。抽出的不潔尾氣經(jīng)過水浴和生物濾池處理后達標排放，廠區(qū)基本上聞不到臭味。
4.3 顆粒制肥設備
4.3.1濕料粉碎與粉料篩分設備
粉碎機采用立式多層紊流鏈錘結構，尤其適合含水率在30%以下有機粘濕物料的粉碎。濕料篩分機適合粘濕物料的篩分，篩面雙振幅，二維方向震動，頻率及振幅恒定。
4.3.2自動配料及混合設備
連續(xù)式配料秤采用計算機自動控制，配料數(shù)量2～10種，動態(tài)顯示配方情況，可儲存多個配方，配料精度高，便于生產(chǎn)統(tǒng)計和管理。物料混合攪拌采用雙軸式混合機，其槳葉結構比較適合黏結性較強的物料，物料不易粘附。
4.3.3制粒成型設備
制粒成型的作用是將配料混合完備后的物料制成顆粒。制粒采用新一代PM平模制粒機。該機對原料水分和粉碎細度要求降低，顯著節(jié)省后續(xù)顆粒烘干的成本；該機采用大直徑壓輥，物料均布于壓縮室內(nèi)，造粒穩(wěn)定，顆粒均勻性和顆粒強度明顯改善；采用獨特的切線出料方式，可有效防止成型后顆粒破碎。
4.3.4懸浮式干燥機
懸浮式干燥機是一種用來干燥顆粒或小塊狀物料的干燥設備，以熱蒸汽為熱源，通過換熱器實現(xiàn)空氣加熱。干燥過程在完全密封的箱體內(nèi)進行，勞動條件較好，避免了粉塵外泄對環(huán)境的污染。相比滾筒干燥， 懸浮式干燥機對顆粒肥料干燥效果優(yōu)勢突出。
4.3.5冷卻系統(tǒng)
逆流冷卻器用于顆粒肥具有如下優(yōu)點：翻板驅(qū)動連桿長度可調(diào)，方便調(diào)整翻板運行角度；進料口設有分料機構，便于物料在冷卻室內(nèi)均勻分布；采用阻旋式料位器，無電磁干擾現(xiàn)象；采用組合式冷卻室，便于磨損更換；喂料器采用減速器結構，運行穩(wěn)定喂料均勻；占地少，造價低。
4.3.6篩分打包設備
配套選用的回轉(zhuǎn)式篩分機振動小，噪音低，換篩方便，且裝有篩面清理裝置。自動包裝秤采用微電腦控制，可實現(xiàn)多量程的計量，具有稱量精度高、自動夾包、縫包、自動去皮重和檢測功能，大大提高包裝車間的工作效率。
5、結束語
污泥堆肥資源化處理技術的立足根本是兼得社會環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。一方面有效減輕污泥堆放場、填埋場的巨大壓力，避免二次污染，節(jié)省土地資源；另一方面污泥變廢為寶實現(xiàn)商品銷售，能為農(nóng)林業(yè)提供優(yōu)質(zhì)量大有機肥改善土壤，進而通過項目運營尋求盈利滾動發(fā)展，有效減輕對政府和社會的依賴。
本文提出的污泥資源化處理成套技術系統(tǒng)是一個整體方案，既包含一系列自主創(chuàng)新技術與新裝備的應用，也包括實際國內(nèi)多個污泥處理工程設計經(jīng)驗的積聚，方案可操作性比較強，對開展污泥處理和有機肥生產(chǎn)實踐具有一定參考作用。