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 我們在這里向大家匯報的年處置10 萬噸城市污泥的項(xiàng)目是1999 年度的國債項(xiàng)目。項(xiàng)目的全稱是“北京城市污泥無害化農(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)目原計劃投資規(guī)模為1 個億，其中固定資產(chǎn)投資為6500 萬，流動資金投資4000 萬，建成后將形成年處理50000 噸污泥，年產(chǎn)50000 噸有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)能力。
經(jīng)過中試階段的工藝調(diào)整，全部采用國產(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 萬元，其中固定資產(chǎn)投資3500 萬元，流動資金投資800萬元，形成年處理100000 噸污泥，年生產(chǎn)3 萬噸有機(jī)肥料的生產(chǎn)能力。
項(xiàng)目從2000 年下半年開始籌建，2002 年6 月投入試運(yùn)行。兩年來已經(jīng)處置高碑店污水處理廠的污泥15 萬噸。試生產(chǎn)有機(jī)肥2 萬噸。 
圖1試運(yùn)行15 個月污泥處理量統(tǒng)計：（2003.1-2004.3） 從2003 年1 月至2004 年3 月15 個月累計處置污泥11.7 萬噸，最高月份13000 噸，最低月份不到2000 噸。期間安然度過非典肆虐的2003 年春夏季。 二、項(xiàng)目的工藝路線 項(xiàng)目采用的污泥無害化農(nóng)用技術(shù)簡稱CET技術(shù)。CET 城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)是綜合日本污泥堆肥技術(shù)和德國污泥顆粒化技術(shù)的基礎(chǔ)上國產(chǎn)化研發(fā)的。該項(xiàng)技術(shù)的基本概念在日本和德國都得到了比較廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的國產(chǎn)化研發(fā)始于1996 年，由中國機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所、中國農(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)起針對中國國情進(jìn)行研究開發(fā)，從而使該項(xiàng)技術(shù)采用的工藝和成套設(shè)備得以滿足中國城市污泥無害化農(nóng)用處理的要求。該項(xiàng)目的工藝流程圖見圖2。 
圖2 工藝流程圖
該技術(shù)的內(nèi)容分兩個部分：其一是城市污泥無害化處置技術(shù)；其二是城市污泥資源化利用技術(shù)。
下面我們重點(diǎn)介紹污泥無害化處置技術(shù)，其核心部分是年10 萬噸露天條跺式好氧堆肥技術(shù)。 1、露天堆肥場的占地面積 大興污泥露天堆肥場的總面積為38000M2 ，呈梯形布局。堆肥場北側(cè)144 米寬，南側(cè)220米寬，西側(cè)195 米寬。 2、堆肥場的環(huán)保條件 （1）整個堆肥場由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。
（2）環(huán)堆肥場有1.5 米寬的雨水渠，把雨水引向堆肥場東南角的污水沉降池，經(jīng)過一級處理后再向外排放。沉降的污泥，可用泵回抽到堆肥場繼續(xù)堆肥。
（3）堆肥場周邊1500 米內(nèi)為無民居的農(nóng)田，因此不存在堆肥臭氣污染的問題。 3、露天堆肥場的主流工藝 露天堆肥場的主流生產(chǎn)工藝為“CET 條垛式好氧堆肥”。其基本過程如下 
4、大興污泥露天堆肥場的生產(chǎn)能力 根據(jù)理論計算和試運(yùn)行的驗(yàn)證，大興露天堆肥場的生產(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）整個堆肥場的最大污泥容量為14000 噸。 5、大興污泥露天堆肥的流程設(shè)計（適用于4月～10月 見圖3）  圖3 流程設(shè)計 6、大興污泥處理廠的現(xiàn)場布局 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60m。現(xiàn)場堆肥條垛平面布局示意圖見圖4。 
圖4 現(xiàn)場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）無害化要求
堆肥溫度達(dá)到50 度，保持時間72 小時，基本消除對人體有害的病原體。堆肥產(chǎn)品符合國家農(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。為了保持污泥熟化后的有機(jī)質(zhì)含量，堆肥過程中必須控制發(fā)酵時間和溫度。 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)手段的案例簡介：
翻堆的操作規(guī)范
（1）翻堆就是用鏟車將整條跺的污泥，從一個跺位遷移到另一位。翻堆的目的就是通過對整個跺位的遷移，使堆肥過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，最長不超過14 天。正常情況下翻堆的頻率為7－10天一次，最常不超過14 天。一個條跺在整個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攝氏10 度時，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始，依次將堆肥過程中的污泥從一個跺位遷移到另一個跺位； 在傾倒污泥的時候，鏟車的鏟斗要有顛撒的動作，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。 翻堆后必須及時清理現(xiàn)場，保證現(xiàn)場的整潔。
（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，翻堆日期，堆跺容積，翻堆工作時間。
堆肥過程中污泥有機(jī)質(zhì)、溫度及含水率變化趨勢見圖5、圖6及圖7。 
圖5 堆肥過程中污泥有機(jī)質(zhì)含量（%）變化趨勢 
圖6 堆肥過程中污泥溫度變化趨勢 
圖7 堆肥過程中污泥含水率變化趨勢
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。
我們對堆肥后形成的有機(jī)肥進(jìn)行了各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)測定，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。它含有作物各生長期所需的養(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)見表1。
表1 各種污泥指對比 | 序號 | 檢測項(xiàng)目 | 濕污泥 | 半干泥 | 干泥 | | 1 | 含水率 | 80% | 35% | 3% | | 2 | 大腸桿菌 | 6.5×107 | 0 | 0 | | 3 | 蛔蟲卵 | 2 | 0 | 0 | | 4 | 有機(jī)質(zhì) | 51 | 31 | 27 |
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，國外報價一般是1000 元。
2、運(yùn)行費(fèi)低。測算運(yùn)行費(fèi)是65 元處理一噸濕泥，國外報價高達(dá)200 元。
3、經(jīng)濟(jì)效益明顯。測算達(dá)產(chǎn)后年工業(yè)值超過1000 萬元，年利潤率超過3％，動態(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 萬噸
年生產(chǎn)有機(jī)肥:1.5 萬噸
污泥處理費(fèi)收入（含運(yùn)費(fèi)）: 180 萬元
有機(jī)肥收入:80 萬元
年總產(chǎn)值:260 萬元 四、技術(shù)提高的方向 污泥無害化農(nóng)用技術(shù)的深化主要有兩個方面的考慮：
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，超過一定數(shù)量后又會被農(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。國家對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象，一般情況下不存在重金屬鹽超標(biāo)的問題。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源，以確保污泥肥料的安全可靠，真正實(shí)現(xiàn)污泥無害化農(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因素，都會影響堆肥的效率。再比如冬季，大氣溫度的降低，也將延長堆肥時間。由于受天氣影響，一年中大約有5 個月的時間里，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)，并力爭在2008 年以前將該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 | 
