導語：在第一季微水會中，我們先是針對污泥概括性的討論了其處理處置方式及未來發展，后深入到技術。在第15期和16期，分別就污泥生物瀝浸技術和電滲透污泥高干脫水技術做了分享。本期微水會邀請中科博聯副總經理陳俊博士就污泥好氧發酵技術及案例做分享，好氧發酵工藝是在傳統堆肥技術基礎上開發的一種高效的固廢減量化、無害化、穩定化、資源化技術;物料以靜態發酵為主，并輔以動態翻拋，保證物料快速充分腐熟。現將內容做簡單梳理，供大家參考交流。

背景：由于我國的污泥處理歷史欠賬多，工藝技術路線雖多種多樣，但沒有一種得到市場的廣泛認可并推廣。再加上多地陷入“污泥圍城”困境，我國從“十一五”開始逐漸加大了對污泥處理處置的重視。去年11月公布的《城鎮污水廠污染物排放標準》征求意見稿中除新增近50項標準外，對污泥的穩定化和無害化也制定了標準。而近日環保部、住建部聯合下發的《關于加強城鎮污水處理設施污泥處理處置減排核查核算工作的通知》，也被認為給污泥處理處置領域帶來了政策暖風，業內相關預測“十三五”期間，污泥處理處置市場空間近千億。

主題：城市污泥好氧發酵技術及案例分享

話題：

1、污泥處理處置主要技術路線

2、好氧發酵技術介紹

3、應用案例分享

嘉賓簡介：陳俊，中科博聯副總經理，博士后，教授級高工，中關村高端領軍人才、北京市科技新星、北京市優秀人才。長期專注于污泥好氧發酵工藝技術、成套設備研發和工程應用，主持國家科技支撐計劃、北京市科技計劃等項目5項;獲得專利50余項，發表論文40余篇，制訂行業標準6項;獲得北京市科學技術一等獎等省部級獎3項;作為技術負責人完成了大型污泥好氧發酵工程30多項。

關于中科博聯：北京中科博聯環境工程有限公司是一家專業從事固廢好氧發酵工藝技術、裝備研發制造的龍頭企業，設有全國博士后科研工作站、北京市固廢生物處理裝備工程研究中心、北京市設計創新中心等研發平臺。先后主持完成了國家863計劃、國家科技支撐、北京市科技計劃等20多項省部級及以上課題，主編或參編10余項行業和地方標準，擁有70余項專利、軟件版權，自主研發了智能好氧發酵成套技術設備、智能生物除臭設備等大型設備等20余種。其中具有自主知識產權的CTB好氧發酵技術居行業領先地位。

微水會˙精彩講堂

作為污水處理的產物，污泥的處理處置一直以來是老大難問題。污水經過一系列處理過程，最終約有50%的污染物轉移到污泥當中，因此，如果不合理的排放污泥，不采取及時有效的措施進行污泥處理處置，帶來的危害很大。

1、典型的污泥處理處置技術途徑在住建部發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南》中給出的技術路線有以下幾種。1)厭氧消化+土地利用2)好氧發酵+土地利用3)深度脫水+協同焚燒(階段性方案)4)熱干化+焚燒+建材/填埋5)石灰穩定+填埋(應急方案)

2、好氧發酵技術介紹好氧發酵技術是在傳統堆肥技術的基礎上發展起來的，現在的污泥處理處置更強調的是減量化、穩定化、無害化和資源化。眾所周知，傳統的條垛式堆肥具有占地面積大、堆肥周期長、不能完全腐熟及臭氣污染嚴重等問題。由中科博聯開發的CTB好氧發酵技術，是一種智能高效的污泥減量化、穩定化、無害化和資源化技術。采用基于發酵過程智能監控的靜態發酵(主發酵)與動態發酵(后熟發酵)相結合的組合工藝。處理過程基于溫度、氧氣、臭氣等參數的實時在線監測和反饋控制，實現了發酵過程的智能化操作。

CTB好氧發酵具有發發酵和脫水速度快、占地面積小、無害化徹底等優點，發酵產物滿足《城鎮污水廠污泥處置 園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)、《城鎮污水廠污泥處置 農用泥質》(CJ/T309-2009)等標準的無害化要求。

好氧發酵工程一般分為混料系統、發酵系統、篩分系統，并配套有鼓風系統和除臭系統。

混料環節：主要是將含水率80%的污泥、加入的輔料和一部分堆完后干化的腐熟料進行混合，混合到結構松散的狀態，能夠容易讓空氣鼓入，進行曝氣。

發酵環節：混合完畢的物料通過輸送設備送到發酵倉，發酵倉底部配備曝氣系統，用羅茨風機或離心風機對其進行鼓風曝氣，提供微生物繁殖需要的氧氣，同時也帶走物料中的水分。

在發酵過程中，除曝氣外，還有一個非常重要的操作環節，就是通過翻拋機或翻堆機進行物料的翻動，讓其上下及中間邊緣能夠均勻，使發酵過程進行的更加快速，發酵過程比較徹底。

采用動態—靜態結合的處理方式。在發酵初期，物料濕度大、熱量累積和持續高溫的階段，堆體保持靜止狀態，采用鼓風機供氧，充分保證堆體的高溫狀態，加速物料無害化，避免惡臭氣體排放。在堆體維持足夠的高溫期后，為改善堆體的水分分布，對堆體進行勻翻，促進物料后期腐熟，加速水分脫除，確保整個堆體物料充分發酵腐熟。

篩分環節：在目前我國設計的污泥好氧發酵工程中，發酵周期一般在20天以上，發酵完的物料結構是松散的、無臭的，水分一般能降到45%以下，然后送到篩分系統進行篩分;如果不做深加工，也可不做篩分，直接進行土地利用。

除臭系統：在鼓風曝氣和翻拋過程中會產生一些臭氣，這些臭氣通過收集系統送到生物濾池里進行處理，處理達標后予以排放。

好氧發酵對物料實現無害化、減量化主要體現在以下幾個方面：1、讓物料的溫度升高到60℃，維持5天以上，把里面的病原菌和雜草種子殺滅掉;2、讓物料里易降解的有機質降解，向腐殖化的方向轉化，實現無害化;3、讓物料里的水分散失出來，這是一個減量化過程。

CTB好氧發酵技術特色：

1、自動化、智能化程度高;實現了好氧發酵穩定化處理的自動測控硬軟件技術，操作簡單，可實現無人值守和故障的自我診斷。

2、工藝過程快速、穩定;

3、好氧發酵效率高，工程占地面積小;好氧發酵時間較國內外同類技術短，占地面積也僅為同類技術的1/2—1/3。

4、無二次環境污染;該技術通過好氧發酵過程中氧氣變化過程的監測和控制，可以確保好氧發酵的氧氣含量在8%以上。

5、產品質量穩定，符合國家相關標準;好氧發酵過程對病原菌、雜草種子等有害物質的殺滅率高。

6、運行成本和能耗低;人力成本和工作量降低60%-70%。

7、技術成熟，運行效果穩定。

目前CTB好氧發酵成套技術已經成熟，并在山東、天津、河南、長春、上海等地推廣應用。

設備介紹：一體化智能好氧發酵設備

上圖中的一體化污泥好氧發酵設備是為了降低污泥好氧發酵工程的投資，專門為中小城鎮開發的。將混料、發酵、翻拋、監測、除臭全都集中在一臺設備中予以實現;標準的生產線是一臺設備日處理量為10噸。最大的優勢是取消了傳統污泥好氧發酵中的廠房，節省了人力。這一設備現在陽朔、河池等地的五六個項目中都有應用，運行效果不錯。為了提高這個設備的可復制能力，是做了標準模塊化設計。

這一設備適用于中小型城市污泥、需求糞便、餐廚垃圾、園林廢物和厭氧消化廢物的好氧發酵處理，尤其適用于固廢產生源較分散，不宜進行大規模集中處理的場合。具有運行管理方便、占地面積小、建設周期短的特點，且可通過增減設備臺數調整處理規模。

應用案例分享

1、長春市污水處理廠污泥處置工程該工程項目于2009年5月開工，2010年10月投入運行，占地11.34公頃，工程投資17843萬元，日處理污泥400噸。好氧發酵后，臭氣濃度低于國家惡臭污染排放標準(GB14554-93)，發酵溫度為55-65 ℃ ，污泥穩定化率為100%，處理處置前含水率為80-82 %，處理處置后含水率為40 % ，運行成本：80-110 元/噸。

本項目的主要創新點：1)溫度-氧氣-臭氣自動監測和反饋智能化控制系統(CTB工藝和CompSoft V3.0);2)采用冬季堆肥輔助系統，解決了長春市冬季氣溫低，堆體升溫慢的問題;3)智能控制條件下工藝參數監控，消除了污泥含水率波動和溫度波動的不利影響;4)通過好氧發酵過程中的通風策略優化，達到快速脫水、生物干化的目的;5)對惡臭氣體的產生、能耗、工藝穩定性等關鍵技術參素有明顯改善。

本項目發酵處理過程采用溫度-氧氣-臭氣耦合智能化控制，可以根據不同條件下的工藝參數變化自動調控和優化無害化處理過程。進料污泥含水率80-82%，腐熟物料(發酵產品)含水率40~45%左右;添加15%秸稈。發酵產品的發芽率大約90%，糞大腸桿菌值大于0.01，蠕蟲卵死亡率大于95%;發酵車間NH3、H2S等臭氣低于國家惡臭污染排放標準(GB-14554-93)。解決了長春市的污泥問題，通過生物好氧發酵干化后，作為垃圾填埋場的覆蓋土或生產肥料的原料(營養土)。

經過嚴格無害化處理后的污泥堆肥可以作為基質及土壤改良劑，直接用于退化土地改良、育苗基質、苗圃、觀賞植物、草皮、草地、公園、高速公路綠化帶和高爾夫球場及尾礦堆、采石場、露天煤坑的復墾等;也可生產復合肥，用于農田、蔬菜、果樹、草坪肥、花卉等。(注：這是中科博聯早期的一個好氧發酵示范工程，與近年來中科博聯好氧發酵技術與設備相比，有些稍顯落后，最新的技術水平及設備工藝都大大領先市場。)

2、上海松江污水廠污泥處理處置工程該工程日處理污泥120噸，總投資7200萬元。采用雙層結構，建有參觀通道，除臭裝置建于二層，車間部分屋頂采用好氧發酵后的污泥進行綠化。于2011年開工建設，2012年2月調試運行。

答疑及討論

1、中科博聯目前做的最大的污泥處理處置工程，是日處理多少噸?有怎么樣的技術優勢?答：2010年我們完成的長春項目日處理400噸，是當時從規模上比較大的項目;最近正在建設武漢漢西項目，設計規模435噸。

2、污泥好氧消化需要投加營養嗎?需要哪些養料?答：好氧發酵在發酵前是需要投加其他外源物質的，最主要目的是調節污泥的水分到60%左右，調節孔隙度，讓空氣能夠進入，調節碳氮比。投加的物質一般是因地制宜的，比如秸稈、蘑菇渣、鋸末等，不需要添加其他的營養物質。

3、調理劑主要是什么，做什么用?答：調理劑的作用是調節水分、增加孔隙、調節C/N。

4、重金屬問題是大家所關心的，康碧的廖總提出要進行源頭控制，您有什么建議?答：在國際上主流的污泥處理工藝路線中，基本上沒有哪條路線能夠解決重金屬問題，因此從源頭上控制污水中的重金屬可能是最根本的一個辦法，希望在污泥處理設施中解決重金屬問題幾乎是不可能的。在好氧發酵過程中，污泥中的重金屬有向惰性態的方向轉化，有利于降低土地利用的環境風險，但是并不能減少重金屬的總量。

5、有沒有做養殖場的好氧堆肥?答：除了污泥堆肥處理外，也做了幾個畜禽糞便的好氧發酵工程，最近在做的是雙匯集團一大型養殖場的雞糞堆肥項目，日處理規模是300多噸。

6、溫度怎么控制?答：溫度是發酵過程最關注的一個參數，一方面我們要追求高溫讓無害化進行的更徹底，而過高的溫度又會讓微生物休眠，不利于物料的降解。解決這個矛盾是通過曝氣或翻拋，來控制溫度在合理的區間。對于無害化要求，我們在實際工程中，一般是將堆體溫度維持在55℃以上，維持7天。如果溫度過高，就要增大通風曝氣量;溫度低時，減少曝氣量，減少翻拋，減少熱量損失。

7、處理周期多長?答：在目前的工程中一般都采用20天的發酵周期。

8、處理噸泥費用多少?答：在各地差異比較大，運行費用在80-200元/噸的區間內，因地區而異。

9、中科博聯好氧發酵技術或設備對于污泥的來料有怎么樣的要求?同時，好氧發酵與厭氧發酵在工藝選擇上有怎么的優勢或者適用性?答：要求有幾個方面：含水率盡量能低些，有機質含量不低于20%，pH值呈中性。對常規市政污水廠產出的污泥，這幾個要求一般都能滿足，當壓濾系統做到位，水分低時，運行成本會降低。

10、請問發酵后重金屬含量大概在多少范圍內?答：根據對全國近150個污水廠的調查，重金屬在污泥里的超標率是很低的;隨著監管力度的加大，污水產生的污泥重金屬含量在持續降低。在超標的重金屬中超標率最高的是鋅，其他的重金屬超標分險是比較低的。

11、重金屬污泥可不可以添加到建筑材料中去，比如磚塊?答：對于重金屬超標的污泥，不建議進行農業利用，但對重金屬含量較低，養分含量還較高的污泥，是鼓勵進行不同途徑的土地利用的。

12、每天10噸處理量，得多少投資?答：日處理10噸規模約650萬。

13、請問好氧發酵對比厭氧消化的優勢在哪里?答：兩種工藝各有優缺點，都是可以實現資源化利用的工藝路線。就兩者來講，好氧發酵的優勢體現在以下兩方面，發酵完的物料能夠直接進行土地利用，厭氧消化的沼渣進行土地利用使用不便;從運營管理來講，這套系統冷凝度比較高，運營管理更方便。通過考察發現，厭氧消化系統對運行參數、設備的工況、控制的精度等要求都比較高，因此，運行管理的難度會增大一些。

14、污泥處置的一個局限性就在于運行成本，您可以介紹一下前期投資多大?后期運營成本，能耗，電耗問題?答：就大型污泥好氧發酵工程來講，噸投資范圍大概在25萬-60萬(以含水率80%的濕污泥來計);電耗大概在30kWh/噸的范圍。

15、關于重金屬的問題，您剛才是說不用處理或者根本含的某一種元素還不夠?還是說源頭降低了貴公司的設備就不考慮處理了?答：好氧發酵工藝可以促進重金屬向惰性態轉化，降低重金屬的環境污染風險，但無法削減重金屬總量。

16、平時運行對微生物進行監控嗎?答：發酵過程主要檢測溫度、氧氣和臭氣指標，不監控微生物。

17、之前一直接觸污泥，好氧發酵技術，最關鍵是工藝設計，過程控制，這一塊有怎么樣的建議呢?答：關于污泥好氧發酵的設計，最近公司正在與上海污市政院一起編寫《污泥好氧發酵技術規程》是行業標準，預計會在明年發布，是專門針對工程設計領域的。

18、有機質在這個過程中轉化的過程是怎么樣的?答：具體轉化過程可見下圖。

19、這種污泥與正常干化直接用于園林利用有什么大的區別?答：污泥熱干化后直接用于園林沒有進行穩定化，存在燒苗的風險，生物毒性也比較強。

20、產生的臭氣怎么處理?處理完的發酵產物到哪里去?答：臭氣的處理在兩個方面，一個是發酵過程中調節工藝參數，少產生臭氣;二是產生的臭氣收集后送到除臭裝置當中，除臭裝置現在全世界70%以上采用的是生物濾池工藝，運行成本低，處理效果也不錯。目前，用的最主流的方向是做園林綠化，或者是作為肥料廠的原料，將其做成肥料，當然在不同地方針對做肥料這一途徑給出的政策也有所不同。

結束語

在第二季首期微水會中，我們了解了電滲透污泥高干脫水技術、設備及應用案例。本期微水會中，中科博聯的@陳俊 博士為我們帶來了關于污泥好氧發酵技術的精彩分享，講解了中科博聯基于傳統好氧堆肥技術自主研發的CTB好氧發酵技術的優勢，介紹了專為中小城鎮開發的小型一體化好氧發酵成套設備，分享了其早期及現今成熟的工程案例。針對群友提出的重金屬、溫度控制、運行成本、對污泥的要求等問題給予了詳細解答。

在環保部、住建部聯合發布的《關于加強城鎮污水處理設施污泥處理處置減排核查核算工作的通知》中，將首次把污泥處理納入污水總量減排，業界預測這回促進污泥處理處置的發展。相信隨著政策的不斷向好，污泥處理處置也會日漸走向規范化，任何一項技術都不是完美的，需要在后續發展歷程中不斷探索創新，并結合地域、綜合因素等選擇因地制宜的工藝路線。

再次感謝@陳俊 博士的精彩分享，感謝中科博聯的支持，感謝積極參與本期微水會的群友，我們將努力做專業的技術交流平臺，也希望大家能夠多參與，多分享交流。敬請關注我們微水會每期的精彩內容。相約下期。