1.6 現(xiàn)代超高溫污泥堆肥技術(shù)

傳統(tǒng)的污泥堆肥主要通過(guò)好氧發(fā)酵方式殺滅污泥中的病原菌和雜草種子、鈍化重金屬、降解有毒有害污染物，從而解決污泥農(nóng)業(yè)利用的安全問(wèn)題。但由于傳統(tǒng)堆肥發(fā)酵技術(shù)堆溫上升速度慢，堆肥發(fā)酵溫度低（55～70℃），高溫持續(xù)時(shí)間短，導(dǎo)致堆肥生產(chǎn)周期長(zhǎng)、對(duì)病原菌及重金屬的去除效果不盡如人意；特別是有些工業(yè)廢水污泥經(jīng)堆肥發(fā)酵后難以達(dá)到土地利用的標(biāo)準(zhǔn)，該種堆肥產(chǎn)品的處置出路得重新考慮；且在傳統(tǒng)堆肥發(fā)酵過(guò)程中臭氣污染嚴(yán)重、衛(wèi)生條件差等一系列問(wèn)題，長(zhǎng)期制約了污泥堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)的推廣應(yīng)用。為此，人們?cè)诳紤]：有沒(méi)有更好的污泥堆肥技術(shù)？

1.6.1 超高溫污泥堆肥的提出

針對(duì)傳統(tǒng)污泥堆肥好氧發(fā)酵中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多的學(xué)者和公司開(kāi)發(fā)出多種多樣的污泥堆肥好氧發(fā)酵調(diào)理劑及發(fā)酵工藝，但這些堆肥工藝大多沒(méi)有將重點(diǎn)放在如何解決污泥堆肥好氧發(fā)酵升溫及維持高溫階段的停留時(shí)間上，而往往從堆肥發(fā)酵過(guò)程中出現(xiàn)的重金屬、臭氣、病原菌滅活等單一問(wèn)題入手，因而不能從根本上解決污泥堆肥好氧發(fā)酵中存在的問(wèn)題。

因此，開(kāi)發(fā)一種升溫速度快，高溫階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的超高溫污泥堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)，可以有效縮短發(fā)酵周期、徹底殺滅病原菌及防止發(fā)酵過(guò)程中的臭氣污染、堆肥產(chǎn)品水含量低，這對(duì)于堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)在污泥處置上的推廣應(yīng)用，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義：既解決了傳統(tǒng)污泥堆肥技術(shù)中存在的固有問(wèn)題，也因堆肥產(chǎn)品水含量低為工業(yè)污水污泥經(jīng)減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化處理后的處置找到了新的出路。

針對(duì)傳統(tǒng)城市污泥好氧發(fā)酵升溫速度慢、發(fā)酵溫度低、高溫持續(xù)時(shí)間短引起的一系列發(fā)酵問(wèn)題，2013年，大地綠源環(huán)保科技有限公司發(fā)明了一種超高溫污泥堆肥好氧發(fā)酵方法：以污泥為原料，與發(fā)酵腐熟物料混合攪拌，并添加發(fā)酵起爆劑；然后進(jìn)行堆肥好氧發(fā)酵；將好氧發(fā)酵所得物料進(jìn)行靜態(tài)發(fā)酵，得到完全腐熟物料。該方法可提高城市污泥處理效率，縮短發(fā)酵周期、有效殺滅病原菌及防止臭氣污染，大幅度降低腐熟料的含水率，同時(shí)操作簡(jiǎn)便、成本低廉，生產(chǎn)的有機(jī)肥能夠滿(mǎn)足土地利用標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)酵起爆劑由A組和B組微生物菌劑制成：

A組：甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌（Bacillus methylotrophicus），厭氧芽孢桿菌（Anoxybacillus mongoliensis），厭氧芽孢桿菌（Anoxybacillus pushchinoensis），極端嗜熱菌（Calditerricola yamamurae）中的一種或幾種。

B組：地芽孢桿菌（Geobacillus sp.），地芽孢桿菌（Geobacillus sp.），芽孢桿菌（Bacillus sp.）中的一種或幾種。

傳統(tǒng)的污泥堆肥好氧發(fā)酵技術(shù)由于污泥的理化性狀通常需要進(jìn)行堆外接種，這些接種通常為單一或復(fù)合生物菌劑，存在一定局限性，如堆溫在60℃以上，堆肥微生物存在被抑制現(xiàn)象，為了實(shí)現(xiàn)高溫55℃以上5～7d的持續(xù)時(shí)間，通常采用翻堆、鼓風(fēng)等措施，其溫度一般也不會(huì)超高65℃，而且高溫持續(xù)時(shí)間短，處理周期長(zhǎng)、能耗高、運(yùn)行成本高、操作復(fù)雜。超高溫堆肥處理污泥的關(guān)鍵技術(shù)是向堆肥料中引入適宜于堆肥高溫環(huán)境的嗜熱微生物，并引入激發(fā)堆體內(nèi)源微生物的物質(zhì)，通過(guò)內(nèi)外源微生物的協(xié)同代謝作用，最大限度地激發(fā)堆肥微生物的發(fā)酵潛力，促進(jìn)堆肥進(jìn)程。超高溫堆肥處理污泥的技術(shù)的核心成果是超高溫微生物篩選和培養(yǎng)，屬耐高溫的菌種，加入堆體后可實(shí)現(xiàn)持續(xù)超高溫堆肥發(fā)酵（最高可達(dá)100℃以上，平均溫度80℃）。

1.6.2 超高溫污泥堆肥的優(yōu)勢(shì)

超高溫污泥堆肥好氧發(fā)酵有以下優(yōu)點(diǎn)：①超高溫污泥堆肥好氧發(fā)酵工藝升溫快，發(fā)酵溫度高（最高可達(dá)100℃），高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（80℃以上高溫可持續(xù)5～10d），能有效殺滅城市污泥中的病原菌、雜草種子；②污泥中的有機(jī)物分解快，分解徹底，發(fā)酵周期短，10～20d即可完全腐熟，大大提高城市污泥無(wú)害化、穩(wěn)定化處理效率；③超高溫污泥堆肥對(duì)工業(yè)污水污泥的無(wú)害化處理尤為有價(jià)值，好氧發(fā)酵過(guò)程中的超高溫可以加速降解污泥中難降解的芳香烴類(lèi)及多氯苯酚類(lèi)等有毒有害的有機(jī)污染物，徹底實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化；④超高溫污泥堆肥可以快速高效蒸發(fā)堆體物料中的水分，使得堆肥產(chǎn)品中的含水率降到20%以下，對(duì)城市污泥減容/減量化效果顯著，污泥減量化達(dá)75%以上，減容率達(dá)85%以上；⑤高溫嗜熱菌對(duì)臭氣成分分解率高，完全避免堆肥發(fā)酵過(guò)程中的惡臭污染；⑥就同等污泥處理規(guī)模而言，整體投資與運(yùn)行成本降低15%以上，適于大規(guī)模推廣；⑦采用超高溫污泥堆肥處理的工業(yè)污泥堆肥產(chǎn)品，不適用農(nóng)業(yè)土地利用，因其含水率為20%，且有相當(dāng)高的燃燒值，可與煤混合用于熱電廠(chǎng)的能源，既徹底處置了工業(yè)污泥又節(jié)約了大量的燃煤，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求。超高溫污泥堆肥與普通污泥堆肥對(duì)比見(jiàn)表1-18。

顯然，超高溫污泥堆肥工藝是城市污泥（包括生活污泥和工業(yè)污泥）堆肥技術(shù)的發(fā)展方向之一。尤其是，經(jīng)超高溫堆肥處置的堆肥腐熟料含水率在20%左右，完全達(dá)到了無(wú)害化和穩(wěn)定化，可以直接用于衛(wèi)生填埋或摻入粉煤中作為火力發(fā)電廠(chǎng)的燃料燒掉，這將給工業(yè)污水污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后的出路提供了廣闊的空間。