《毕业设计(论文)-动态好氧发酵(SACT)处理污水处理厂污泥工艺设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-动态好氧发酵(SACT)处理污水处理厂污泥工艺设计.docx(27页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、毕业设计说明书目:动态好氧发酵(SACT)处理污水处理厂污泥工艺设计指导教师:学生姓名:二。一八年六月七日摘要动态好氧发酵(SACT)技术依据高温好氧发酵原理,通过控制合适的外界条件,利用有益菌群分解污泥中的有机物并释放出能量,杀灭有害细菌和病毒,使终产物的有效成分含量和微生物指标满足农用标准,最终实现污泥的减量化、无害化、资源化。SACT技术是立足中国国情,由我国技术人员自主研究开发的一种先进的污泥堆肥系统,它是在动态槽式堆肥技术基础上,提出全新动态隧道仓型概念和与之配套的翻堆设备,适合以污泥、畜禽粪便、有机垃圾为主要原料的封闭式堆肥生产。本文就好氧堆肥进行污泥处理工艺的条件进行了设计。预处
2、理采用1套污泥预干化设备,热源来自污水厂锅炉房。采用长X宽X高=66.0mX5.0mX6.4m的动态隧道发酵仓,采用双层布置形式,用普通生物滤池法除臭。关键词:堆肥,好氧发酵,除臭AbstractDynamicaerobicfermentation(SACT)technologyisbasedontheprincipleofhigh-temperatureaerobicfermentation,bycontrollingappropriateexternalconditions,beneficialbacteriaareusedtodecomposeorganicmattersinsludge
3、andreleaseenergy,killingharmfulbacteriaandviruses,makingthecontentofeffectivecomponentsandmicrobialindicatorsofthefinalproductmeetagriculturalstandards,andfinallyrealizingsludgereduction,harmlessnessandrecycling.SuperaerobiccompostingtechnologyisanadvancedsludgecompostingsystembasedonChina,snational
4、conditionsandindependentlyresearchedanddevelopedbyChinesetechnicians,onthebasisofdynamictankcompostingtechnology,itputsforwardanewconceptofdynamictunnelbinanditsmatchingturnoverequipment,whichissuitableforclosedcompostingproductionwithsludge,livestockmanureandorganicwasteasmainrawmaterials.Inthispap
5、er,theconditionsofaerobiccompostingsludgetreatmentprocessweredesigned.Onesetofsludgepre-dryingequipmentisusedforpretreatment,andtheheatsourceisfromtheboilerroomofsewageplant.Dynamictunnelfermentationsilowithlengthmultiplywidthmultiplyheightequalto66.0mmultiply5.0mmultiply6.4mwasadopted,anddouble-lay
6、erlayoutwasadoptedtodeodorizebycommonbiofiltermethod.Keywords:composting;aerobicfermentation;deodorization目录第一章绪论11.1 城市污水厂污泥处理处置的必要性11.2 国内污泥处置情况11.3 国外污泥处置的情况21.4 课题研究的意义3第二章设计内容42.1 设计目的及相关的原则和标准42.1.1 设计目的42.1.2 设计原则42.1.3 设计的相关标准42.2 设计的内容及要求4221设计题目42.2.1 设计内容52.2.2 设计要求5第三章工艺及构筑物的选取73.1 .工艺比选
7、73.1.1 污泥处理方法比选73.1.2 堆肥的基本原理83.2 堆肥工艺的分类选取83.2.1 按照微生物对氧的需求8322按温度范围93.2.3 按堆肥过程中物料运动形式93.2.4 按堆肥堆制方式93.2.5 SAeT堆肥技术103.3 翻堆机113.4 曝气系统113.5 布料方式113.6 除臭设计123.6.1 技术优势123.6.2 填料选择133.7 本设计工艺流程143.8 总平面设计15第四章设计计算164.1 发酵仓设计164.2 普通生物滤池设计17总结20参考文献21致谢23第一章绪论1.1 城市污水厂污泥处理处置的必要性在经济得以快速发展的今天,虽说污泥的产生量虽
8、与日俱增,但污水处理效率也随之大幅度提升。一般情况下,在污水量中,污泥含量在0.3-0.5%之间。若其属于深度处理的范畴,污泥含量将会增加0.5-1倍。从相关数据中不难看出,当下国内大约有427座污水处理厂,每年可处理113.6亿肝的污水,并确保年增速在10%-20%之间。因污泥本身含有大量的有机质、植物养分,甚至是病原微生物和重金属等,面对大量的污泥,若不能及时处理,并将导致周边环境,甚至是人体健康受到影响。但值得我们注意的是,污水处理的费用是非常高的,甚至在污水处理厂的总投资中的占比高达30-50%;在污水处理厂的总运行费用中,污水的运行费用就占到了20%-50%。正因如此,我们应切实以安
9、全、经济、合理等各方面因素为出发点,确保污泥处置的稳定化、减量化、资源化和无害化,而这恰恰是当下全球关注的热点课题之一。表1-1城市污水污泥的肥分污泥类别总氮/%磷鸟。,./%钾K2。/%有机质/%灰分分初沉污泥2.01.03.00.10350-6050-40初沉污泥消1.6-3.440.55-0.770.2425-3075-70化后生物膜法污2.8-3.141.03-1.980.11-0.79泥消化后活性污泥3.51-7.153.34.970.22-0.4460-7040-301.2 国内污泥处置情况在水处理过程中,我们会发现一种含水率较高的絮状泥粒,它便是污水污泥,其实质为一种聚集体,有以
10、下几种物体共同形成:一是污水中的悬浮物;二是污水中的微生物及其吸附的有机物;三是微生物代谢活动产物。在处理污水污泥的过程中,应切实以城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)为参考依据,并在此基础上将其与污水处置有机地结合在一起,逐步实现污泥处置过程的稳定化,真正做到“综合利用”。就当下而言,常见的污泥处理方法有以下几种:(1)浓缩;(2)调理;(3)消化;(4)稳定;(5)脱水;(6)消毒;至于其最终处置方法,则可归纳如下:(1)涵盖农用、森林、绿化园艺和土壤改良等各方面内容的土地利用;(2)投海;(3)建材利用;(4)填埋;(5)涵盖焚烧、湿式氧化、热干化和高温融化等各方面内容的
11、灰化处理方法。就发达国家的传统污泥处理系统而言,大多运用了各种相关设施来对污泥进行浓缩、稳定、调理,甚至是脱水操作。但从国内的污水处理现状来看,其普及率在15%以下,而且大多只是对污泥进行脱水处理。就最终处置率而言,则是非常低的。1.3 国外污泥处置的情况当下,国外应用较为广泛的污泥处置技术有如下三种:其一为土地处置技术,除了污泥农用之外,还确保其在森林,亦或是园艺中得以广泛应用;其二为单独或者与生活垃圾等共同填埋;其三为热处置。关于国外污泥处置方法的具体应用情况,可参考下表l-2o表1-2几种处置方法的应用情况国家污泥量(104tDS)农用()填埋()焚烧(%)其他(%)欧盟(1992)65
12、039401110欧盟(预计10104517382005)美国(1992)4935151日本(1991)1713315493中国4934314对各欧盟成员国而言,其污泥处理处置统计情况,可参考下表1-3:表1-3各成员国的污泥处理处置统计处置方法处置成本备注农用或林地利用75-200污泥进行脱水处理。物质含量应控制在20%左右。杀菌消毒的费用也计入其中堆肥125300法国统计数字为每吨70-130干燥150400处理厂每年干物质的处理量在2400吨。包括20%的进泥含固量和74ElJRo干燥处理的费用。假设将干污泥处置、存储以及建筑的费用计入其中。成本约为150T70左右。焚烧225400灰烬
13、处理;系统升级;人工操作;设备投资等都属于该成本支出。根据污泥干化厂(年处理量在2-5千吨)的数据进行估算;荷兰的统计数字是每吨135185EUR0o如果与城市固废共同焚烧,其成本为75112EUR0填埋100300建设设施;机械投资;气体采集;液体过滤;人工操作;建设、场地建设;其他准备工作的支出均计入在内,但不包括购买场地费外的所有费用注:预处理、脱水、运输等成本不计入其中。欧盟国家出于以下几个方面因素的考虑:(1)可使用土地面积;(2)日益严格的环境标准;(3)处理成本;(4)资源回收政策的普及等,已逐渐认识到污泥填埋处理方法是无法实现可持续发展的。不少国家出于长远利益的考虑,都采用了污
14、泥的农用处理方法,但使用这一方法时,必将受到其中重金属含量的影响。在过去的10-20年时间里,污泥的性质发生了翻天覆地的变化,在此基础上可知未来的污泥农用比例将日益提升。1.4 课题研究的意义从长远利益方面来看,在选择污泥处理处置方法时,应切实考虑到这一方法在生态、经济和社会效益方面的有机统一。若能有效处置污泥,便可将其顺利转化为一种有效的资源,如此便实现了再生利用,而这恰恰是当下世界各国关注的热点问题之一。尤其值得一提的是,作为经济基础较为薄弱的农业大国之一,我们有必要加大对污泥的综合利用力度,尤其是应用到农业中去网。第二章设计内容2.1 设计目的及相关的原则和标准2.1.1 设计目的对脱水
15、处理后的污泥而言,其含水率一般在80%左右,在未采取任何处理措施的情况下,随意堆放,将对水体,甚至大气造成二次污染的严重影响。如此不仅会导致污水处理系统的有效处理能力大大降低,生态环境,乃至人类活动也将因此面临极大的威胁对大部分城市污水处理厂而言,有机物都是其污泥中的主要成分。正因如此,我们可将污泥视为一种理想的农用有机肥的原料,对其进行综合利用,真正做到“变废为宝”。本项目是采用动态好氧发酵(SACT)工艺,将污泥资源化利用,造成有机复合颗粒肥,事实上,此类复合肥属于高效无机和有机缓释肥的范畴,不有利于农作物产量的提升,甚至还有利于土壤的保护,作为农业肥料品种之一,它具备了极大的发展潜力。2
16、.1.2 设计原则(1)应将以下各种因素考虑在内:污泥的地理位置;经济社会发展水平;污泥的泥质特征;环境条件,同时根据当地的具体实际来确定一种合适的污泥处置方式。(2)应确保处理的泥质与国家和行业相关标准相符,以有效避免二次污染的情况。(3)应确保污泥处理的过程中,严格遵循了以下几个原则:一是无害化原则;二是稳定化原则;三是减量化原则,并将污泥处置的最高要求定位为污泥的资源化。2.1.3 设计的相关标准(I)城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质(GB/T23485-2009)(2)镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质(GB/T23486-2009)2.2 设计的内容及要求2.2.1 设计题目动态好
17、氧发酵(SACT)处理污水处理厂污泥工艺设计2.2.2设计内容堆肥工艺参数:进料:50t(含水率80%的脱水污泥)反混料:50t(含水率3540%的成品料)添加剂:桔秆IOt(含水率1015%,适当粉碎后使用)容重:0.7-0.8tw3发酵时间:20天脱水污泥pH:510出料含水率:4045%发酵终止指标:容积减量:30%含水率:4045%温度降至30以下,好氧速率趋于稳定。2.2.3 设计要求基于给出的动态好样发酵工艺流程图,做好好氧发酵、辅助和除臭系统的设计工作;在给出平面设计的基础上,做好经济技术的论证工作叫绘制主要构筑物图,流程图,符合各类标准。表2-1污泥土地利用污染防治最佳可行技术
18、施用污泥的指标要求项目相关参数要求臭度95%种子发芽指数70%PH5.58.5含水率45%有机物降解率40%其他样品在20C继续消化30d,挥发分组分的减量须少于15%,或比好氧呼吸速率小于1.5mg2/力g污泥(干重)镉及其化合物(以Cd计)20mgkg汞及其化合物(以Hg计)15mgkg铅及其化合物(以Pb计)100OmgZkg倍及其化合物(以Cr计)1000mgkg碑及其化合物(以AS计)75mgkg硼及其化合物(以B计)150mgkg矿物油3000mgkg苯并花3mgkg铜及其化合物(以CU计)500mgkg锌及其化合物(以Zn计)1000mgkg银及其化合物(以Ni计)200mgkg
19、第三章工艺及构筑物的选取3.1 工艺比选3.1.1 污泥处理方法比选表3-1集中处置方法的比较处置方法优点缺点投资运转与投资费用卫生填埋可缓解污泥物占地大,有可能国内350420国内25元/出路问题污染地下水,无元/。加(75%am3(75%含害化要求标准高含水率泥)水率泥)焚烧迅速和最大限高成本和可能国内700-750国内200元/度地实现减量产生废气、噪元M(75%atn3(75%含化,热能和灰粉声、震动、热核含水率泥)水率泥)可回收利用辐射污染,对热国外7500国外600值有一定的要12000元r1250元0f(干求(干污泥)污泥)干燥填埋减量化,并可杀耗费能源国内800-850国内16
20、0元/死各种病菌元/(75%am3(75%含含水率泥)水率泥)投海处理量大,简单污染海洋生态易型,费用低系统及人类食物链,已被禁止堆肥(土地利成本低、可资源对重金属、病原制肥可获利用)化,实现生态系菌及其他有害统的良性循环物质有一定的要求,可能会有臭味等制陶粒可资源化,作建国内300350元筑材料/M(75%含水率泥)因此选取堆肥的处置方法。3.1.2 堆肥的基本原理对污泥堆肥而言,它是以生物学为出发点,充分运用混合微生物群落在特定环境中,可有效分解有机物的特性,对污泥进行有效改良,使其真正转化为稳定的腐殖质。其中,起到分解作用的主要还是细菌,但并不包括:(1)放线菌;(2)真菌;(3)酵母菌
21、。在营养、水分,以及通风情况下,微生物群落可对污泥中的有机物起到一定的分解作用,将其顺利分解为以下几种物质:(1)二氧化碳;(2)无机物;(3)水;(4)生物体细胞物质。与此同时,它还会将一定的能量释放出来,在进入高温状态之后,将病原体杀死。3.2 堆肥工艺的分类选取3.2.1 按照微生物对氧的需求(1)好氧堆肥事实上,好氧堆肥也是一个生化过程,在这一过程中,它充分运用了兼性和专性均优良的好氧菌来实现有机物的有效降解。它主要具备了以下几个特点:(1)堆肥周期较短;(2)可彻底降解有机物;(3)分解有机物的速度较快。一般情况下,一次发酵的时间大约为4-12d;而二次发酵的时间在10-3Od之间。
22、因好氧堆肥处于高温状态,可将活病原体、虫卵,乃至垃圾中的植物种子消灭干净,从而实现无害化的堆肥。就当下而言,好氧堆肥的堆肥工艺较为常见,究其原因,主要还在于:这一堆肥方式必须具备一定的氧浓度,因此在运转费用方面,必将处于较高水平口叫(2)厌氧堆肥所谓厌氧堆肥,则是在厌氧细菌的作用之下,有效实现有机物的降解的一个过程。厌氧堆肥的特点是工艺简单。充分运用堆肥的自然发酵规律,对有机物进行有效分解,因其可以对外界能量进行充分运用,以此可以有效降低运行费用。若对于所产生的甲烷处理得当,还有加以利用的可能。但值得我们注意的是,厌氧堆肥的周期一般在3-6个月之间,而且所占面积相对较大,加之容易产生恶臭。也正
23、因如此,此种堆肥方式并未得到大面积推广口L此次设计选取好氧堆肥。3.2.2 按温度范围(1)中温堆肥对中温好氧堆肥而言,其所需温度不高,一般控制在15-45C之间,正因如此,它无法将病原菌消灭干净。但国外有学者研究认为:与60的堆肥温度相比,45之下的降解率要高一些。而堆肥对物料的干化,应在40-60C的条件下进行,此时的效果最佳。(2)高温堆肥对好氧堆肥而言,它所产生高温一般处于50-65C之间,80-90C为其极限值,此温度足以将病原菌消灭干净。与此同时,在温度较高的情况下,过程中产生的臭气就相对较少。正因如此,高温堆肥在世界各国得以广泛应用。高温堆肥最适宜的温度为5560”引。此次设计是
24、高温堆肥。3.2.3 按堆肥过程中物料运动形式(1)静态堆肥所谓静态堆肥,是不断堆制自身收集的各类新鲜有机废物的一个过程,一旦堆肥物得以堆积,将不再添加新的有机废物,也不会将其翻倒,而是通过微生物的生化反应将其顺利转化为腐殖土之后,再将其运出。对此类堆肥方式而言,在中小城市的厨余和下水垃圾的处理过程中,广泛应用口支(2)动态连续(或间歇式)堆肥动态连续堆肥,又被称之为“间歇式堆肥”,它是通过一定的动态机械堆肥装置来实现堆肥的。这一堆肥方式不仅堆肥周期相对较短,其机械化程度也相对较高,有利于大规模机械化的连续操作运行。正因如此,这一堆肥方式在大中城市固体有机废物的处理过程中得以广泛应用。但值得我
25、们注意得是,这一堆肥方式不仅提出了高度的机械化要求,甚至还在设计和施工技术方面提出了较高要求。与此同时,无论是一次性投资,还是运转成本,都相对较高。就当下而言,此类堆肥方式已在发达国家得以广泛应用口习。此次设计采用间歇式堆肥。3.2.4 按堆肥堆制方式(1)露天式堆肥露天式堆肥,又被形象地称之为“露天堆积”,其实质为物料在开放场地上的有效发酵过程,期间,这些物料将被堆成条堆,亦或是条垛。在自然翻堆,甚至是强制通风的情况下,这种堆肥方式可为有机物的降解过程,提供其所需氧气。关于其优点,主要还在于其设备相对降低,在投资成本方面,相对较低。但值得我们注意的是,此类堆肥方式也存在以下缺点:(1)发酵周
26、期相对较长;(2)受气候因素影响较大;(3)容易招蚊蝇和老鼠;(4)占地面积相对较大;(5)存在恶臭。基于以上缺点,此类堆肥方式在农村,亦或是偏远郊区的应用范围较广口也(2)装置式堆肥现实中,我们将装置式堆肥称之为“密闭型堆肥”,亦或是“封闭式堆肥”,其实质在于:通过发酵塔、发酵仓和发酵筒等,让堆肥物处于密闭的状态,并充分利用风机来实现强制通风,从而促进氧源,乃至不通风厌氧堆肥的形成。对此类堆肥方式而言,它不仅具备了较高的机械化程度,而且其占地面积相对较小,堆肥时间也不长,环境条件好,堆肥质量可控可调等口刀。因此适用于大规模工业化生产。此次设计选用装置式堆肥。3.2.5 SACT堆肥技术就此次
27、设计而言,主要对SACT技术进行了运用,这一技术在高温好氧发酵工艺类型的范畴,它具备了工程化和工业化特征。与传统技术相比,它从以下几个方面着手进行改进口叫(1)动态隧道式发酵仓型对动态隧道式发酵仓翻堆机而言,它比传统的动态发酵槽更具优越性。因其在发酵仓上部牛腿梁上行走,而且发酵仓的断面是封闭性的,以至于其在以下三个方面得以优化:一是占地面积;二是车间结构形式;三是臭气污染控制。(2)全机械化流程所谓全机械化流程,其实是要求机械设备自主完成所有的工艺过程,这操作人员的安全而言,无疑提供了可靠的保障。这种全机械化的流程需要以下几个机械子系统之间的充分协作和配合:混料;转仓;曝气;贮存;计量;翻堆;
28、进出仓;除臭;物料输送,这些子系统之间虽目的不同,但彼此存在一定关联口为。(3) MCCD(“机械一建筑协同设计”简称)所谓MCCD,其实是在整个构筑物的设计过程中,将建筑与机械的设计理念、方法和全过程有机地融合在一起,进而通过机械和各种建筑设施来实现构筑物的各个功能设计。换一句话说,它是将建筑物视为一台设备,其壳体,或是结构支撑件为土建设施,而运动部件为机械。它可以实现对系统无效空间的大大压缩,这对堆肥系统的除臭过程而言,无疑是有利的。此外,它还可以在保障性能的情况下,实现投资成本的降低和占地面积的有效减少2纥3.3 翻堆机翻堆机有三种:(1)槽式翻堆机:与发酵槽体配套,行驶于轨道上。(2)
29、自走式翻堆、特种翻堆机:与地面堆置式发酵场配套,靠轮胎或履带行走。槽式翻堆机适用SACT堆肥技术,是堆肥工程最早、最普遍使用的机型。主要优点:一是机械作业占地少;二是车间整洁、规范;三是翻堆机驾驭简便。此次选用F5.UO智能滚筒翻堆机F5.110设备主要特点:(1)可以根据物料含水率和疏松程度自动调节行走速度,高效节能;(2)机械传动方式传动效率最高,电耗低;(3)机械传动方式“皮实耐用”,使用寿命长,维修维护成本低;(4)对机械传动方式系统而言,不仅其本身的造价相对较低,在设备的投资成本方面,也不高;(5)机械传动方式运行可靠,轻松实现无人化控制;(6)回程速度快,提高设备有效使用率;(7)
30、翻堆部件可方便拆卸更换,便于维护维修】。3.4 曝气系统对于动态仓式堆肥工艺,由于采用“推流式”流程,在相同时间同一座发酵仓内物料沿发酵仓长度方向,理论上所需曝气量各不相同,因此采用多段曝气形式更为合理。曝气区划分数量理论上与停留时间数量相等,实际设计中基于经济性和降低操作难度等因素考虑,一般根据堆肥过程的三个阶段划分为36个曝气段,此次采用三个曝气段,采用3台离心风机分别作为风源,共设置12台曝气风机。3.5 布料方式在料仓中导入粉碎后的调理剂,通过铲车将回填料输送到相应的料仓之中。而污泥车会将污泥送入到污泥料仓之中,对以上三种原料而言,将会通过各自的卸料螺旋传送到皮带输送机,进而通过输送机
31、抵达混料机,在完成混合之后,由污泥车来接收这些混合物,将其送往发酵车间的堆肥仓之中,进行下一步发酵工作PR。自动进仓有两种形式:顶进式与前进式,主要设备配置与优缺点如下表所示。表3-2自动进仓(布料)形式比较项目顶进式前进式设备配置单皮带+犁式卸料器组合伸缩皮带优点布料距离远,设备简单可靠布料进深长,布料后料堆顶面平顺,设备清扫效果较好缺点布料进深短,设备清扫效果不理想布料距离相对较近,设备相对复杂适用范围单层SACT系统单层或多层SACT系统由于是多层SACT系统,进仓出仓采用前进式组合皮带布料机。3.6 除臭设计对生物过滤除臭系统而言,它将在国产化程度日益提升的基础上,得以大量生产和广泛应
32、用。它不仅具备了一定的投资可比性,从运行管理方面来看,也相对简单。再从运行费用方面来看,主要是指电费。在处理异味气体时,我们最终选择了普通生物滤池法,并在此基础上以国内除臭场合的具体实际为出发点,很好地实现了系统的优化设计,从而使发酵过程中产生的一系列异味气体得以有效去除,并确保其排放量满足相关要求【23】。就除臭系统而言,其第一级被称为水喷淋洗涤,可将其中的水溶性气味物质(如:H2S.NH3等),甚至是有机气味物质初步去除,从而对空气的物理化学性质(包括PH值和温度等)起到一定的调节作用,从而使空气的湿度得以有效提升,这对后继生物的过滤而言,无疑创造了良好的条件。臭气在历经喷淋洗涤之后,其相
33、对湿度将超过95%,从而使微生物所需的水分得以充分满足。第二级称之为“生物过滤”,我们会发现布气空间存在于池底部分,空气将会通过布气板自下而上发生运动,并充分接触那些具有一定湿度的填料,这些填料会首先吸收气味物质,这些物质将在填料中微生物的作用下得以氧化降解,从而将气味清除干净。自此,废弃的除臭过程得以顺利完成ML3.6.1 技术优势1、它不仅占地面积相对较小,而且设备相当紧凑,运行费用方面也相对较低。因设备本身属于一体化的范畴,因此其结构相对紧凑,且布局合理。若是其处理能力相同,那么,占地面积的减幅将超过30%;与其他除臭技术相比,其运行费用可减少15-40%之间磔】。2、抗冲击负荷能力强:
34、它顺利实现了生物洗涤和过滤之间的有机融合,可实现超过99%的除臭净化率。3、全自动控制:就整个控制系统而言,是通过PLe来实现有效控制的,并以国际通用接口相配,完全可以实现远程控制功能。4、优质的水泵和风机:对这一系统而言,无论是与其相配套的风机,还是水泵,它们在质量和性能上都是有所保障的,可确保系统得以长期、稳定地运行。5、系统自适性强:因系统本身具备了一定的自适应性,因此在调试运行正常之后,我们刻意在不重新接种,不对任何营养物质,乃至特殊菌种进行补充的情况下,来实现系统运行的安全性和稳定性的有效提升。3.6.2 填料选择1、木片树皮类有机填料:此类填料不仅取材方便,投资成本也相对较低,因此
35、在国内生物除臭技术的早期阶段得以广泛应用。该类填料存在比较明显的缺欠:因其本身具备了较差的抗酸能力,因此其腐烂的可能性较大PS。2、塑料填料:因其原材料价格相对较低,而且形式多样,在具备高强度的同时,又具备了较好的结构稳定性和通透性;生物膜易生易落;PH值稳定;压力损失低;使用寿命长;不易被腐蚀;不会在厌氧产生的情况下,导致其他臭味的产生、虽说它具备了以上各种优点,但依然存在不少的缺陷,具体如:(1)比表面积小;(2)吸附能力相对较差;(3)保湿性相对较差等。就早期而言,它在工业臭气的化学处理过程中应用较为广泛。3、陶粒填料:此类填料的主要生产原料在于黏土和陶瓷灯,在经过一系列的工艺(主要包括
36、:配料;破碎;成球;高温烧制;筛分等)加工之后,可形成一定的球形材料。事实上,此类填料的内部孔隙的主要构成部分为一系列未贯通的孔洞,因其孔径相对较大,以至于其吸附能力介于塑料和炭质两种填料之间。与此同时,此类孔径对微生物的附着生长过程而言,无疑是有利的。它可以让更多的微生物进入到陶粒之中,从而使有机物的降解时间得以大大延长。除此之外,无论是微生物的分布情况,还是其所处的环境,都将促进不同微生物群落的有效形成,从而使不同性质的污染物得以有效处理。作为理想中的生物载体之一,陶粒填料的应用前景是非常广阔的。4、炭质填料:此类填料不仅具备了较高的保水性,它们在透水性,乃至通气性方面的表现,也是良好的;
37、除此之外,它和微生物之间存在较好的相容性,这对多种微生物的生长而言,无疑是有利的。它可以实现生物群落的多样化,从而有效去除各种臭气的成分。因炭质填料本身具备了较好的保湿性特征,因此可确保其具备一定的含水率,从而使微生物的存活率大大提升,这对微生物的存活喷淋水间歇运行过程而言,同样有利,如此可大大减少水的消耗量。即便是对脱臭装置而言,它在闲置一段时间后的重新启动难度将大大减少,可长期稳定运行2刀。综合比较以上四类填料发现,其中炭质填料更具优越性和适用性。3.7 本设计工艺流程本工程总体工艺流程分解为三大部分:第一部分为物料混合单元;第二部分为生物除臭单元;第三部分是污泥发酵车间28。其中,第一和
38、第三部分已合建为综合处理车间,关于其具体的工艺流程情况,可参考下图3.1:3.8 总平面设计本工程设计规模为50td,平面布置如下:除臭单元第四章设计计算4.1发酵仓设计翻堆机采用F5.U0型,主要参数如下29:时部为4.8m;落为4.2m;%提为2.2m;上为1m;/翻距为3m。b翻部翻堆部件宽度,m%落翻堆部件完全落下后,翻堆机行走系统底面与设备最底部垂直距离,mz提翻堆部件提升完毕后,翻堆机行走系统底面与设备最底部垂直距离,m%上翻堆机最高点与行走轮底面垂直距离,mImi翻堆机物料翻抛距离,m1、发酵仓仓壁内侧宽度:=部+2b式中:bx翻堆机翻堆部件与槽壁设计间距,一般取520cm,一般
39、10cm本次设计取20Cm%=4.8+20.1=5m2、发酵仓牛腿梁顶面距离槽底曝气层顶面距离:H牛胭=翻落+h式中:hx翻堆机翻堆部件与槽底(曝气层顶面)设计间距,一般取1020cm,本次设计取20CmH牛腿=4.2+0.2=4.4/?3、发酵仓高度:,隧=-.+牛腿+h式中:h翻堆机顶部与隧道仓顶所设计间跑其一般取值在0.5-Im之间,就此次而言,取值1m:”隧=1+44+1=6.4?4、有效槽深:有效=牛一力翻提H有效=4.42.2=2.2m5仓长:=/翻印P+L进仓+仓式中:n翻堆频次,一般取(131)次d,本次取1次/dP一一设计发酵周期,动态隧道仓工艺一般取值1421d,本次为20
40、d1.进仓进料区修正长度,取3m1.出仓出料区修正长度,取3m=l3203+3=66/?6、单仓单日进料%进=/翻距时H有效0h进=352.2=33w7、发酵仓数量m=心Ql进式中:QH总单日处理混合物料量,加3,按容重为0.7”50/0.7am=2.16个33最终发酵仓尺寸为66m5w6.4m,考虑检修问题,发酵仓数量确定为4个,采用双层布置形式。4.2普通生物滤池设计1、废气量计算Q=Sn式中:S臭气空间,加3n换气数,一般不进人的地方,换气数约为23次h,选取换气数为2次/h=6656.42=4224n3z选取进口流量。为5000/人的离心式管道风机,型号为GDF5.0-8。2、生物滤池
41、表面积式中:Q风机进口流量,加/力q表面负荷50200z.-2,此次设计选用200而.加2.广3、填料需要量V=hA式中:h填料高度0.51.5m,此次设计选用1.2mV=1.225=3O4、空床停留时间核算Vt=-Q30t=X3600=21.620s(可行)505、生物滤池直径D=2=5.6mV3.146、滤池总高度滤池底部排水区高九二400微,底部布气区高为=200加填料高为=1200加顶部布水区高4=6OOw7?滤池顶部尾气收集区A5=30OmmH=Zij+4+%+人4+%H=400+200+1200+600+300=2700加生物滤池外形DH=562700mm7、其他设计参数风管风速(
42、)12温度/:10-35臭气湿度/%90臭气去除率/%:95-99PH值:69总结为期三个月的毕业设计让我收获颇丰,本次设计的主要内容是动态好氧发酵技术处理污泥及部分构筑物设计,采用的主体设备是发酵仓,普通生物过滤池,污泥好氧堆肥无论采用何种形式,基本原理相同,但由于实现工艺目的的方式不同,故会影响到工程的技术效果、经济性和安全性、可靠性。选择污泥堆肥工艺应当结合自身特点,在充分考虑污泥成分和处理要求的同时,因地制宜,对工艺的投资、运行费用、职业健康安全特性、二次污染问题加以考虑网)。SACT是中国自主研发的具有自主知识产权的堆肥技术,高度集成化和集约化的特点,使它可控性更强,更有可能形成标准
43、的设计方法和设计流程,相信不久的将来,会出现普适性更强的机械化堆肥设计规范,为大中型集中堆肥市场的形成提供技术基础。参考文献川罗金华卧式螺旋式污泥好氧动态堆肥装置试验研究重庆大学.2004吕吉华.城市污水处理厂污泥好氧堆肥技术研究贵州大学.20073赵书勤.高温好氧发酵法处理城市污水厂脱水污泥同济大学.2004付蓉.混合菌群的筛选及废旧火药堆肥化工艺的初步探索武汉理工大学.20095柳青.城市污水处理厂污泥农肥化关键技术研究东北大学.20086吴超重力翻板式有机生活垃圾快速堆肥工艺试验研究华中科技大学.20087王维军城市污泥处理及资源化利用技术北京工业大学.20088王利娟.蓝藻快速好氧堆肥
44、的研究江南大学.20099李国学.固体废物处理与资源化中国环境科学出版社.200510李亮.生物滴滤除臭技术填料比较四川建筑.201111蒋秀娅.贵阳市循环经济型生态城市污泥减量化、稳定化、无害化、资源化技术对策研究贵州大学.200912刘军.咸阳路污水处理厂升级改造工程经济技术管理研究天津大学.201213王涛,邢家乐等.SACT污泥高温好氧发酵技术典型案例分析给水排水.201414王涛杨明.地下式高温好氧发酵系统-SACT污泥/有机固废堆肥技术研究应用进展中国环保产业,201615张幸涛.城市污泥的减量化和资源化研究重庆大学.200516袁荣焕.城市生活垃圾堆肥腐熟度综合评价指标与评价方法
45、的研究重庆大学.200417蔡璐平.带温室螺旋搅拌槽式堆肥机的设计与中试试验研究北京化工大学.200818杨虎元.我国城市污水污泥处理现状北方环境.201019陈世和,张所明.城市垃圾堆肥原理与工艺复旦大学出版社,199020张建频.五、上海市城市污泥处理与处置方法探讨会议论文,200321王涛.SACT高温好氧发酵技术与多层堆肥系统中国环保产业.201522王涛.污泥堆肥工程曝气系统的设计与选型比较中国环保产业.200923池勇志,迟季平,马颜等.污泥高温好氧堆肥的中试研究与工程设计环境科学与技术.201024黄渊圣.长沙市湘湖污水处理厂提质改造技术研究湖南大学.201225孙卫东,衣春敏,刘绪宗.长春市南部污水处理厂工程除臭设计中国环保产业.