蘇明立
（北京漢新源科技發(fā)展有限公司） 一、項目基本情況 我們在這里向大家匯報的年處置10 萬噸城市污泥的項目是1999 年度的國債項目。項目的全稱是“北京城市污泥無害化農(nóng)用示范工程”。
項目由北京城市排水集團和中國機械科學研究院等單位投資組建項目公司——北京漢新源科技發(fā)展有限公司承建。
項目建設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。
項目建設用地面積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 噸有機無機復合肥的生產(chǎn)能力。
經(jīng)過中試階段的工藝調(diào)整，全部采用國產(chǎn)化的技術和設備，實際投資大為減少，而生產(chǎn)能力成倍增加。建成后項目總投資為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 萬噸有機肥料的生產(chǎn)能力。
項目從2000 年下半年開始籌建，2002 年6 月投入試運行。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)有機肥2 萬噸。 
圖1試運行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、項目的工藝路線 項目采用的污泥無害化農(nóng)用技術簡稱CET技術。CET 城市污泥無害化農(nóng)用技術是綜合日本污泥堆肥技術和德國污泥顆粒化技術的基礎上國產(chǎn)化研發(fā)的。該項技術的基本概念在日本和德國都得到了比較廣泛的應用。該技術的國產(chǎn)化研發(fā)始于1996 年，由中國機械科學研究院環(huán)保所、中國農(nóng)科院土肥所、北京排水集團漢新源公司及有關技術人員發(fā)起針對中國國情進行研究開發(fā)，從而使該項技術采用的工藝和成套設備得以滿足中國城市污泥無害化農(nóng)用處理的要求。該項目的工藝流程圖見圖2。 
圖2 工藝流程圖
該技術的內(nèi)容分兩個部分：其一是城市污泥無害化處置技術；其二是城市污泥資源化利用技術。
下面我們重點介紹污泥無害化處置技術，其核心部分是年10 萬噸露天條跺式好氧堆肥技術。 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 ?。?）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。
?。?）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)理論計算和試運行的驗證，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計（適用于4月～10月 見圖3）  圖3 流程設計 6、大興污泥處理廠的現(xiàn)場布局 污泥堆肥條垛指標：垛高1.5～2m，垛底寬6～8m，垛頂寬4～6m，垛長60m?，F(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 （1）無害化要求
堆肥溫度達到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)生檢疫標準。
（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： 堆肥后的有機質(zhì)保持指標為≥30％。有機質(zhì)的含量由實驗室采用滴定法檢測。為了保持污泥熟化后的有機質(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 （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。
（2）翻堆通常在堆跺七天后進行，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，實驗室要提示翻堆。
（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 米的標準尺寸。 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肥料，有機質(zhì)仍保持在30％以上，可以進一步資源化利用，用作土壤改良和底肥。
我們對堆肥后形成的有機肥進行了各項衛(wèi)生指標測定，完全達到了農(nóng)用標準，并獲得北京農(nóng)業(yè)局頒發(fā)的肥料認證。
這種有機肥料具有吸熱、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)。其各項指標見表1。
表1 各種污泥指對比 | 序號 | 檢測項目 | 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 | 有機質(zhì) | 51 | 31 | 27 |
三、經(jīng)濟技術參數(shù) 從這三年的籌建和試運行情況看，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、運行費低。測算運行費是65 元處理一噸濕泥，國外報價高達200 元。
3、經(jīng)濟效益明顯。測算達產(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)化運行的道路和模式。
2003 年試運行主要經(jīng)濟指標如下：
年處理污泥量:7 萬噸
年生產(chǎn)有機肥:1.5 萬噸
污泥處理費收入（含運費）: 180 萬元
有機肥收入:80 萬元
年總產(chǎn)值:260 萬元 四、技術提高的方向 污泥無害化農(nóng)用技術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格的控制標準。
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的問題。為了使突發(fā)情況下形成的重金屬鹽超標污泥不被混合制成肥料，必須建立一套監(jiān)控體系，科學準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，真正實現(xiàn)污泥無害化農(nóng)用的目標。
第二、建設全天候污泥堆肥設施。
目前投入使用的露天堆肥技術雖然具有投資成本低、運行成本低、技術簡便等優(yōu)點，但是在實際運行中，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，并力爭在2008 年以前將該技術產(chǎn)業(yè)化。 | 
