千吨级超大规模污泥堆肥项目如何运营？

Posted 2023-01-12 堆肥

篇首语：前方无绝路，希望在转角。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了千吨级超大规模污泥堆肥项目如何运营？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

世界上最大的污泥机械化堆肥项目——沈阳市污水处理厂污泥处理工程，经过两年的运行实践，处理规模已经完全达到设计规模（1000t/d），并且还在探索提升处理量的运行管理途径。目前核定的污泥处理费用为241元/t，在国内同类项目中处于中低水平。

王涛（1974-），辽宁沈阳人，研究员级高工，主要从事有机固废处理处置、污水处理等领域工艺与设备方面的研究以及工程设计等工作。1处理工艺流程
沈阳项目总体采用SIEMENS公司IPS堆肥系统构架，结合国内SACT堆肥系统特点进行细部优化：发酵槽长90m，宽3.05m，深2.5m（物料有效深度2.4m）；共设置96座发酵槽，好氧发酵设计停留时间22d；配备8台Wide3.0翻堆设备，起混合搅拌和倒垛作用，进槽采用皮带式布料机，出槽采用出料皮带式输送机；曝气系统采用分段曝气形式，每座发酵槽由6台离心式通风机正压供风，设计最大曝气强度0.3m3/（m3·min）；设置除臭系统，终端采用生物除臭滤池，设计处理能力达到140×104m3/h。工艺流程如下图所示。

图1工艺流程
2运行存在问题与技术改造
2.1好氧发酵槽区冬季运行
好氧发酵槽区换气频率采用8次/h，中央廊道、布料区、出料区换气频率采用12次/h，结合沈阳常年气候情况与热量、水分平衡计算，得到污泥发酵车间臭气外排放量为140×104m3/h。臭气收集分为两个步骤：第一步气流组织采用轴流引射风机144台，单台风量为11000m3/h；第二步终端除臭引风，采用除臭滤池风机32台，单台风量为35000m3/h。
冬季运行中好氧发酵槽区出现水汽无法及时排出，在钢结构表面大量凝结并回落仓内现象；即使在夏季运行中仓内能见度仍然很低（见图2）。目前采取的措施是引风系统全天满负荷运转，带来的问题是电耗增加。出现上述问题的主要原因是敞开式堆肥作业面导致引风系统动力效率较低，优化的方法是发酵槽相对独立设置，提高臭气浓度，在相同的动力消耗下可实现更高的工作效率。

图2发酵槽区工况
2.2传感器可靠性
IPS系统的核心是多段自动控制曝气，依靠576套测温传感器反馈数据控制对应曝气风机完成精确曝气。在实际应用中，传感器的可靠性无法保障，造成实时在线控制无法实现，甚至出现误操作现象；后改为时间控制，此问题得到解决。类似情况在料仓物位计上也有出现，因此在今后工程应用中传感器的选择、配置数量、配置模式以及依赖程度是设计者应认真思考的问题。
2.3料仓
本项目共采用18座料仓，其中4座生料（污泥）受料料仓和2座干料受料料仓均为钢筋混凝土结构形式平底带滑架料仓，4座生料配料料仓、4座干料配料料仓以及4座熟料配料料仓均为碳钢防腐结构形式平底带滑架料仓。实际运行过程中，配料料仓滑架破拱效果不佳造成出料量不稳定，影响下游工序顺利进行。经过研究论证，将配料料仓底部形式由平底滑架改为锥斗活底多螺旋式，并且在多螺旋上方设置缓冲拨料机，取得较好效果。
2.4建筑物腐蚀
钢结构堆肥车间防腐问题一直困扰业界，本项目采用的设计规范要求：涂装前结构表面需进行喷砂至ISOSa
2.5，之后涂装60μm环氧底漆、70μm云雾氧化铁环氧中漆及150μm环氧面漆，总漆膜厚度不小于280μm；但在项目投入运行不到两年的时间，生产车间（主要是污泥发酵车间）仍出现了较为严重的结构腐蚀问题。经专业人员进行现场考察后，给出初步结论：对比相同环境中的设备腐蚀情况，说明环境因素不是腐蚀发生的主要因素；通过照相机显微镜模式下结构柱外涂层情况（见图3）观察：漆膜遍布针孔和流挂，这是表面处理和施工不良所致。因此钢结构施工过程中对于涂装工序的质量控制应作为今后项目管理的重点。此外，在条件允许的情况下，应尽量采用钢筋混凝土结构厂房形式，特别是发酵车间。

图3照相机显微镜模式下结构柱外涂层情况
3运行效果
本项目目前已基本实现满负荷生产，总体效果良好。冬季运行处理量下降，但同期污水厂产泥量也下降，因此该矛盾并不突出，通过适当调整干料添加比例可以解决。好氧发酵槽设计尚存富余能力，目前运行人员正进行高效运行模式实验，力图在现有系统不变的基础上调整运行模式以进一步提高处理量。堆肥产物目前采用与外单位合作模式消纳，处置途径为土地利用。
4反思
（1）超大型项目对于可靠性的要求更高，应该在设计中减少传感器的使用量和依赖程度。
（2）车间建筑宜采用钢筋混凝土结构形式，以避免腐蚀问题的出现。
（3）除臭系统的效率提升空间巨大，与能量回收系统相结合，将是今后堆肥技术的重点发展方向。