毕业设计（论文）7500吨市政污泥制有机菌肥设计项目.doc

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1、 本科毕业论文（设计） 题目 7500吨/年市政污泥制有机菌肥设计项目 学生姓名学 号2011111750院 系 名化学与环境工程学院专业年级化学工程与工艺2011级指导教师职 称教授单 位化学与环境工程学院辅导教师职 称讲师单 位大学预科教育学院 完成日期2015年5月30日目 录 百色学院本科毕业论文（设计）开题报告I百色学院本科毕业论文（设计）任务书V百色学院本科毕业论文（设计）中期自查表VI摘 要VIIABSTRACT：.VII1 引言11.1国外市政污泥处理现状21.2国外主要处理方式21.2.1污泥制砖21.2.2污泥制生态水泥21.2.3污泥制油31.2.4海洋倾倒41.2.5

2、污泥处理方法优缺点比较41.3我国市政污泥处理现状51.4国内处理主要方式51.4.1污泥填埋51.4.2污泥焚烧61.4.3 污泥农用61.4.4污泥好氧堆肥61.4.5 污泥处理方法优缺点比较71.5 项目建设的必要性71.5.1肥效方面71.5.2 土壤方面81.5.3环境方面82 设计方案92.1 污泥处理设计原则92.2 设计标准92.3 项目规模、地点、方案102.3.1 规模102.3.2 地点102.3.3 建设方案102.4 项目技术指标102.5工艺原理112.6 工艺控制参数122.6.1 供氧量132.6.2 含水率132.6.3 C/N比132.6.4 pH值132.

3、6.5 粒度142.6.6 温度142.7 工艺流程142.7.1 污泥收集142.7.2 污泥存放152.7.3 污泥输送152.7.4 添加料（稻壳）贮存间152.7.5 混料间162.7.6 接种菌剂172.7.7 发酵间参数计算172.7.8 发酵仓相关参数182.7.9 除臭设计192.7.10 滤池设计参数192.7.11 风量设计192.7.12 筛分设计203 投资估算213.1 设备投资213.2 主要用电设备功率223.3 人员编制223.4 土建工程投资费用233.5 运行费用234 工程效益254.1环境效益254.2经济效益254.3社会效益25参考文献27致 谢29

4、百色学院本科毕业论文(设计)诚信保证书30百色学院本科毕业论文（设计）开题报告学号2011111750学生姓名院系名化学与环境工程学院专业年级化学工程与工艺2011级指导教师职称 教授 讲师论文（设计）题目7500吨/年市政污泥制有机菌肥设计项目1.本论题国内外研究动态及研究意义： 国内外研究动态：目前，我国市政污泥的处理方法主要有污泥填埋1、污泥焚烧法2、污泥农用3-4和好氧发酵堆肥5-7等。污泥填埋容易导致潜在的土壤污染以地下水污染8-10，这对以地下水为生活水源的地区来说是不安全的卫生问题。此外，污泥填埋占用土地大，对于城市用地更是受到严重限制。污泥焚烧前期投资大，对操作人员的技术要求高

5、，而且焚烧是能源消耗较大，在焚烧的过程中会产生有害气体。污泥好氧发酵堆肥是利用污泥发酵制肥，获得的有机菌肥可以作为农作物肥料，资源化效果明显。国外对于市政污泥的处理技术起步较早，主要采取的处理方法有污泥制砖11、污泥制生态水泥12、污泥制油13、海洋倾倒14-17等。其中，污泥海洋倾倒是已经被禁止的，其他的三种处理方式处理技术先进，对技术要求高，同时投资大，要求管理水平高，不适合我国的基本国情。对于我国目前常采用的处理方法，普遍无法达到减少资源的浪费和达到资源化利用的效果。研究意义：随着我国人口的增长、经济社会的发展、城市污水处理的发展，污泥的处理的排放量以10%的速度增长18-21,污泥中含

6、有丰富的有机物、营养物质和N,P,K等植物生长所必需的营养元素22-23，施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长，因此污泥的土地利用将是一个很有前途的发展方向。但是污泥中也含大量病原菌、寄生虫（卵）、重金属和难降解的有机有毒有害物质23-27，必须经过妥善的处理，达到稳定之后才能利用。市政污泥如果不合理化处理，不但导致可利用资源的浪费，还会污染地下水进而影响人体健康，因此要求就地进行合理处理和资源化利用。本文采用好氧堆肥技术处理市政污泥，该方法有三个阶段：起始阶段、高温阶段、熟化阶段。通过对市政污泥进行好氧堆肥处理工艺，可以使污泥中的病原菌被杀灭，最重要的一点是产生有机菌肥，

7、有机菌肥可以作为农作物的肥料，是污泥作为二次资源利用，达到资源化利用的效果。污泥无害化经该工艺处理之后达到国家环保部减量化、稳定化、无害化、资源化的要求。对于本工艺来说，不仅能够使市政污泥的合理化，而且能够从中获得可利用的资源，为经济发展产生经济效益。2.毕业论文（设计)研究内容、拟解决的主要问题：(1) 研究内容：本设计以市政污泥的处理研究对象，设计年产7500吨/年的有机菌肥。主要包括设计方案、工艺流程简述、工艺设计、投资估算和工程效益。(2) 拟解决的主要问题：7500吨/年市政污泥制有机菌肥设计项目报告；市政污泥制备有机菌肥。3.毕业论文（设计)研究方法、步骤及措施：(1) 研究方法：

8、本课题采用文献研究法进行研究，通过查阅大量有关文献，根据市政污泥产量，结合最佳处理工艺，根据有机菌肥产品质量标准设计出经济、可行工艺方案。(2) 步骤及措施：查阅相关文献资料，了解国内外市政污泥处理工艺的现状。对市政污泥处理工艺流程进行对比筛选出最佳处理方法。依据行业设计原则、国家标准。根据工艺计算进行设备选型，投资估算、工程效益评估。提出设备一览表。4.主要参考文献：1 赵乐军，戴树桂,辜显华.污泥填埋技术应用进展J.中国给水排水，2 李辉,吴晓芙,蒋龙波,等. 城市污泥焚烧工艺研究进展J.环境工程,2014,06:88 -92.3 丘锦荣,郭晓方,卫泽斌, 等.城市污泥农用资源化研究进展J

9、.农业环境科学学报 ,2010, 29:300-304.4 易红星,王建龙,李书军.我国污泥农用资源化的处置方法J.石河子大学学报(自 然科学版), 2004,03:273-276. 5 李斌,李羊林. 污水处理厂污泥好氧发酵堆肥农用研究进展J. 环境卫生工程, 2009, 17: 118-1206 何泽坚,何伟锋,黄广汉, 等. 污泥好氧发酵堆肥试验研究J. 西南给排水, 2012, 04: 39-42 7 蒋玮.污泥好氧发酵堆肥试验条件研究J.农机化研究,2008,10:106-108.8 曲振晓.污水厂污泥一体化竖式强化渗滤自然干化与消化研究D.重庆大学, 2008. 9 傅凤霞.污泥干

10、化处理中重金属迁移特性研究D.浙江大学,2008.10 张燕玲. 城市污泥资源利用与思考J.现代物业(上旬刊),2014,04:95-96.11 赵友恒,于衍真,李玄. 利用污泥制砖的应用研究与现状J. 中国资源综合利 用,2011,03:33-35. 12 李树霞. 城市污水污泥制生态水泥技术研究D.贵州大学,2009.13 李桂菊,王昶,贾青竹. 污泥制油技术研究进展J.西部皮革,2006,08:32-35.14 熊一凡,熊江璐. 城市污泥资源化利用与思考J. 企业经济,2013,09:164-167.15杨金满,贾瑞宝. 城市污泥资源化利用研究进展J.工业用水与废水, 2011, 05:

11、 1- 516 王菲,杨国录,刘林双, 等. 城市污泥资源化利用现状及发展探讨J. 南水北调与 水利科技,2013,02:99-103.17马芳,刘晓丹. 浅谈城市污泥资源化利用的途径J. 中国资源综合利用, 2007, 08: 16-18.18 柯玉娟,陈泉源,张立娜. 城市污水污泥资源化利用途径探讨J.中国资源综合利 用,2008,08:13-16.19 田冬梅.城市污泥中污染物的化学形态分析研究D.华东师范大学,2006.20 彭韬.城市污泥中重金属的稳定化研究D.湖南农业大学,2012.21马娜,陈玲,何培松, 等. 城市污泥资源化利用研究J.生态学杂志, 2004, 01: 86 -

12、89.22 姚金玲,王海燕,于云江, 等. 城市污水厂污泥处理处置技术评估及工艺选择J. 环境工程,2010,01:81-84.23 王洪臣. 污泥处理处置设施的规划建设与管理J. 中国给水排水,2010,14:1-6.24 彭琦,孙志坚.国内污泥处理与综合利用现状及发展J.能源工程, 2008, 05: 47- 50.25 姚金玲.污水处理厂污泥处理处置技术评估D.中国环境科学研究院,2010.26 赵庆良, 胡凯. 城市污水处理厂污泥处理的能耗分析J. 给水排水动态, 2009, 02:15-20.27 王岚. 我国污泥处理处置发展概述J. 给水排水动态,2010,04:11-12.是否可

13、以进入论文（设计）研究：该课题是紧扣学生所学专业知识，符合学生专业发展方向。研究方法和研究计划基本合理，难度合适，学生能够在预定时间内完成该课题的设计。同意该学生的开题报告，可以进入论文（设计）研究。 指导教师签名： 2014年10月20日是否可以进入论文（设计）研究：院长签名：2014年10月25日百色学院本科毕业论文（设计）任务书题目名称 7500吨/年市政污泥制有机菌肥设计项目学生姓名朱觉军所学专业化学工程与工艺班 级化工本11班指导教师姓名凌绍明、雷禄所学专业分析化学职 称教授、讲师完成期限2014.09.102015.05.101.毕业论文（设计）主要内容或主要技术指标本项目为750

14、0吨每年市政污泥制有机菌肥设计项目，工艺流程是以市政污泥、稻壳和回流堆肥成品为原料，经过混合、两次发酵等工艺流程从而制得有机菌肥，解决了市政污泥给城市环境带来的污染问题，还等到农作物生长所需的有机菌肥，实现污泥资源化利用目标。本设计主要内容包含设计方案、工艺流程简述、工艺设计、投资估算和工程效益。通过设计方案确定项目的规模，通过相关文献对比分析项目的可行性及优势。通过工艺流程设计，确定所需设备型号和数量，通过投资估算和工程效益评估项目的环境效益、经济效、社会效益。2.毕业论文（设计）基本要求 (1)合理设计开题报告并认真填写表格，虚心听取开题会上老师们的意见并完善开题报告； (2)科学严谨的进

15、行论文实验，实验数据合理；(4)论文撰写要概念清晰，结论科学，观点明确，论据充分，数据准确，论证有力，结构合理，文字流畅，格式书写规范； (6)严格遵守纪律，做到态度认真、按时保质保量地完成各项任务，尊重指导老师，虚心请教；(7)必须诚实守信，严禁弄虚作假、抄袭和剽窃他人成果。3.毕业论文（设计）进度安排2014.10.16-2014.12.15 选题、定题并完成毕业论文（设计）开题报告。2015.03.15-2015.04.15 完成处理工艺计算、投资估算及设备的选型工作。2015.04.15-2015.05.19 提交设计初稿并修改。2015.05.19-2015.05.27进行答辩。 指

16、导教师签名： 2014年 11月 14 日百色学院本科毕业论文（设计）中期自查表院系 名化学与环境工程学院年级2011专业化学工程与工艺本人投入的时间和精力每周平均工作 40 小时，出勤情况：较好（ ）、一般（ ）、差（ ）。影响时间投入的原因：找工作（ ）、自身水平（ ）、其他原因 。指导教师的投入指导教师每周指导 2 次，大约 1 小时；指导形式：网络（）、电话（ ）、面对面（ ）、其他 ；指导效果：好（ ）、较好（ ）、一般（ ）、差（ ）。毕业论文（设计）工作情况是否能按任务书的“进程安排”完成工作：是（）、否（ ），已完成内容占全部工作 60 。你的论题是：自选（ ）、专业安排（ ）

17、、跨专业（ ）。论题是否结合专业（是、否）、难度（高、适当、容易）、工作量（大、一般、小）。自己对毕业设计（论文）文件规范的学习情况：已了解（ ）、部分了解（）、不清楚（ ）。条件保障试验设备和器材是否得到保证：是（）、否（ ）。学校提供的图书资料是否满足需要：是（）、一般（ ）、否（ ）。学校计算机上机条件：好（ ）、较好（ ）、不好（ ）；约需 2 机时。经费来源：学校（ ）、个人（ ）、尚无需要（ ）。存在问题及整改思路存在问题:课题工作量较大, 本次论题难度一般，属于化工设计类，在设备选型的时候，对实际的生产需要考虑不周全。整改思路:查阅大量文献,在学习中逐渐完善每个步骤,尽最大努力完

18、成论文。 学生签名： 2015 年 3月20 日 指导教师签名： 2015 年 3月20 日7500吨/年市政污泥制有机菌肥设计项目 化学工程与工艺 2011111750 朱觉军 指导老师：凌绍明、雷禄 摘 要：本项目为7500吨每年市政污泥制有机菌肥设计项目，是以市政污泥作为原料，稻壳为辅料，按照固定比例混合、两次发酵等工艺流程从而制得有机菌肥，解决了市政污泥污染环境问题，实现了污泥的资源化利用。根据污泥的量设计有机菌肥生产规模，本设计主要内容包含有机菌肥综述、设计方案、投资估算、经济效益四个部分。关键词：好氧堆肥；有机菌肥；市政污泥；资源化利用 7500 tons per year of

19、municipal sludge in the preparation of organic fertilizer design project Abstract：This paper is 7500 tons per year of municipal sludge in the preparation of organic fertilizer project. municipal sludge as main material, rice husk as accessories, Mix in fixed proportion, two times of fermentation pro

20、cess is produced organic fertilizer, solving the municipal sludge pollution of the environment and realizing the resource utilization of the sludge. According to the sludge volume design of organic fertilizer production scale, the design paper of the main contents, organic fertilizer review, design,

21、 investment estimation and the economic benefits.Keywords: aerobic compost; Organic Fertilizer; Municipal Sludge; Resource utilization 1 引言随着我国社会经济快速发展的影响下，城市在发展的进程中人口数量不断地壮大，随之而来的市政污水处理规模也随着壮大。截止2014年，我国的污水处理厂已建设3781座，这个数量还会以每年8%的速度增长1，并且在污水的处理技术不断成熟的今天，污水处理量更是在快速地增长，2014年全国城镇污水处理量高达330多亿m3，另外，我国的污

22、水处理量在未来的20年还会持续增长，预计到2020年污水处理量会接近2014年的两倍2，污水处理的同时，产生大量的污泥，污泥中含有大量的有害病菌、重金属离子以及丰富的有机质物质，污泥如何最大化资源利用，是目前环保工作者关注的问题，表1-1是我国与世界其他国家污泥年产量情况。表1-1 我国与世界其他国家污泥年产量国家名称污泥总量(万吨/年)所占比例(%)中国美国日本德国法国奥地利比利时西班牙3500320072027362940588393213821.619.74.416.918.13.62.413.2在污水处理规模不断壮大，污水处理技术不断成熟和效率不断提高3-5的同时，作为城市污水处理产物

23、的市政污泥产生量随之不断提高。在十二五期间，全国每年污泥(含水率80%)以246万m3/年增长。根据资料预测，我国在2015年城镇污泥产生量会达到3500多万吨。面对如此庞大的污泥量，污泥一方面含有大量的重金属离子和少量的微生物等有害物质，如果不进行合理化处理，将会给生态环境带来不可估量的后果；另一方面，市政污泥中含有可利用的有机质和N、P、K等可利用营养元素，这些营养元素适当处理后作为资源进行利用6-7。根据中国污泥处理处置市场分析报告(2013版)显示：每吨污泥的价值大概在350元左右，以此估算我国市政污泥拥超过百亿的市场价值8，因此如何处理和处置成为了我国21世界乃至世界各国研究的重要课

24、题。1.1国外市政污泥处理现状国外对市政污泥处理比较重视，在技术方面起步较早，经历长时间的发展，处理技术已经相当成熟，且已经有了完善的法律法规约束污泥的处理处置。不同的国家和地区根据自身的地理位置和本国的实际情况(资源分布、产业结构)采取相应的处理方式，但是基本都把污泥当做一种资源9，采取处理与利用相结合起来的方式。1.2国外主要处理方式1.2.1污泥制砖目前污泥制砖的技术在国外几个发达西方国家比较受青睐，在日本主要以污泥焚烧制砖的方式，是由于污泥中的有机质在燃烧中的时候产生的热量，可以使工艺节省能源。污泥制砖主要先通过浓缩、脱水、干燥、焚烧得到焚烧灰，再与通过900oC煅烧的骨料（洗沙、陶管

25、）、粘土进行混合，投入到混炼造粒机，得到3-5 mm制砖颗粒，对颗粒出去适当水分后投入烧成机，在温度1000-1100 oC下进行焚烧制得污泥砖。污泥制砖是一种污泥达到资源利用的形式，但是脱水成本过高10-13，具体工艺流程图见图1-1。 图1-1污泥制砖流程图1.2.2污泥制生态水泥污泥制生态水泥已经不算是一门新兴的技术，早在上世纪70年代加拿大人已经进行过首次试验14，结果表明含聚氯苯基等原料在焚烧中是安全的，随后美国对于这方面的研究也取得了研究进展，最具有代表性研究的是来自新加坡研究人员的一次试验，他们利用污泥、粘土、石灰石作为基本的辅助原料，在105oC下，与经脱水、干燥的污泥(含固率

26、95%以上)混合，经过粉碎、磨碎后进行煅烧。经试验结果得出，50%污泥混合石灰石经过1000oC高温煅烧4小时，得出了优质性能的产品。如今在国外已经开始流行污泥制生态水泥，是潜在的一种技术要求高，管理水平要求严格。污泥制生态水泥首先是焚烧污泥，焚烧的过程在水泥回转窑中进行，焚烧的过程高温会很高，使大部分的有害微生物被杀灭，不仅得到无害化物料，还减小了污泥的体积。这部分物料可以作为制生态水泥直接原料，所以不需要对焚烧后得到的物料进行后处理，减少了一段处理工艺，是一种一举两得处理方式，工艺流程图见图1-2。 图1-2污泥制生态水泥流程图1.2.3污泥制油污泥制油与国内常采用的污泥焚烧都属于热化学处

27、理技术。不同的是污泥热解制油属于吸热过程，污泥焚烧是放热过程。反应后的产物固态部分主要成分即为焦炭或者炭黑，气体部分经过冷凝得到的产物有气态的H2、CH4和CO，液体部分的有CH3OH、CH3COCH3、CH3CHO等有机物以及油产品等，获得的产品便于储藏和运输。但是污泥制得的油油质差，因此限制了其在市场销售15。污泥制油是根据污泥中一些有机物受热的时候会分解，首先污泥经过浓缩、离心脱水、热风干燥处理后，在无氧或者有氧的条件下进行加热干馏，使有机物发生裂解反应，工艺流程图见图1-3。 图1-3制油工艺流程图1.2.4海洋倾倒海洋倾倒就是把污泥直接倒入到附近海域，利用海洋水的流动作用使污泥扩散和

28、稀释以达到海洋自净作用，海洋倾倒这种处理方式主要是沿海国家采用得较多。由于这种处理方式不需要对污泥进行特殊的处理，具有处理简单、处理成本较低，并且处理量较大的特点，因而海洋倾倒在20世纪40年代前一直受到许多沿海国家的青睐的处理方式，但是，这种处理方式无法消除环境污染问题，还会导致海洋环境的污染。由于过去海洋污泥倾入量的增加，海洋污染问题已经日益恶化，海底的重金属浓度比以往提高了100200倍，海洋倾倒越来越收到人们关注的处理方式。20世纪末，欧美国家已经制定了相关法规禁止海洋倾倒污泥，在国内，我国也不允许这样的处理方式进行处理污泥。随着人们环境意识的提高，海洋倾倒处理方式开始禁止。1.2.5

29、 污泥处理方法优缺点比较通过污泥制砖、生态水泥、制油以及海洋倾倒处理方法，各种方法的优缺点见表1-2。表1-2国外污泥主要处理方式对比处理方式优点缺点所占百分比（%）污泥制砖1、获得新的资源，变废为宝。2、高温杀死有害微生物3、环境污染小1、脱水成本高2、工艺繁多、复杂3、技术要求高24污泥制生态水泥1、处理量大2、生态水泥比普通水泥更优质3、属于无害化处理1、煅烧温度高，耗能大2、技术要求高3、投资成本大21污泥制油1、产品便于输送和储藏1、油产品不稳定2、产品纯度不高18海洋倾倒1、不需要前处理2、处理成本低3、处理量大1、容易造成海洋污染2、违法国际法规28其他91.3我国市政污泥处理现

30、状我国的市政污泥处理、利用在技术和相关政策法规上仍需进一步完善，当前我国的城市污泥的资源化利用率较低，处理技术比较单一，技术方面与国外许多发达国家相差甚远。我国的普遍情况是污水未处理直接排放或者处理未达标排放，在污泥处理的方面投入比较有限，城市污泥处置不当，将污染环境。部分城市的饮用水源或地下水已经受到了污染。城市污泥处理处置已成为我国在21世纪迈向城市文明建设的重要课题16-17。1.4国内处理主要方式1.4.1污泥填埋 污泥填埋处理在我国是采取较多的方式，它可以分为直接填埋、混合填埋两种形式。混合填埋就是把污泥与生活垃圾一起做适当的灭菌后进行填埋。在我国，大部分采用的都是混合填埋。污泥填埋

31、的优点是资金投入少、处理量大、见效明显18。对于像我国一样大多数发展中国家而言，在污水处理利用率较低的发展中国家和地区，这种污泥填埋方式还会长期被采用。污泥填埋处理方式对环境会带来不良影响，比如各种金属离子和有毒有害物随填埋带到环境中，雨季的时候会导致潜在的土壤污染及地下水污染。当脱水污泥与城市生活垃圾混合填埋时，污泥的含水率通常都高达80%以上，污泥与垃圾混合填埋后，由于污泥的抗剪切强度低，呈现流动态，容易出现混合工艺流程处理缓慢，甚至引发工程机械事故，存在安全隐患19-21。1.4.2污泥焚烧污泥焚烧是污泥中的有机物发生的氧化还原反应，这个过程需要在一定温度和有氧条件下进行，有机物被转化为

32、CO2, H2O, N2等气体物质。这种处理方法的优点在于处理迅速、焚烧残渣无毒无臭味、含水率低以及最大限度减少污泥体积，符合污泥处理减量化的原则。但污泥焚烧前期需要脱水，机械脱水成本高，脱水设施投资大，对操作人员的素质和技术水平要求高，采取自然脱水虽然成本较低，但是耗时、占用空间大、暴晒在空气中的污泥会产生恶臭污染空气，且焚烧时能源消耗也较大。邱松华等设计焚烧含水率为80% 、1t/h的污泥，得出污泥直接焚烧的能源消耗为0. 9 106kg .h-1，且需要较多的辅助燃料。另外，在处理过程中还会产生焚烧烟气，这些气体成分有诸如SO2、氮氧化合物、重金属等对环境和人体有害的物质，这些将很大程度

33、上限制焚烧处理的继续发展。1.4.3 污泥农用市政污泥成分中包含丰富的N, P, K等无机元素和农作物生长所需要的其他有机物质，国内污泥农用的形式大部分是把污泥直接回用于农田，污泥抛撒农田与土壤混合，最后成为农田土壤肥沃部分。污泥农用是一种前期处理简单、经济有效的处置方式，但我国市政污泥农用却受到本身性质的制约。我国市政污泥的成分非常复杂，一方面，其中的重金属离子，具有难迁移、易富集、危害大等特点22-23；另一方面，污泥中含难于降解的有机污染物，渗入到地下水还会污染饮用水源。这些都是限制污泥农用的因素。1.4.4污泥好氧堆肥污泥堆肥的主要形式有两种，一种是厌氧发酵堆肥，厌氧发酵工艺过程产生的

34、甲烷或者代谢物会带有臭味，而且工艺设施投资大，运行程序复杂，要求管理严格，较适用于大型污泥处理厂；另一种形式是好养发酵堆肥，与厌氧发酵堆肥相比较，好氧发酵过程通过部分好氧微生物的自身代谢作用，把污泥中有机物降解转化成植物生长所需的营养物腐殖质，反应的代谢终产物是CO2、H2O和热量24，发出的热量还可以使物料维持较高的温度，使物料的含水率降低，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，遵循了减量化、稳定化、无害化、资源化原则。好氧发酵工艺所需的设施投资和运行能耗都不大，仅为厌氧发酵的1/3，是高效节能的制肥工艺，而且制造出来的生物有机菌肥可以直接投放市场，也可以对有机菌肥做适当的处理，制造成有机肥

35、料。1.4.5 污泥处理方法优缺点比较 通过污泥填埋、焚烧、农用以及有机堆肥等处理方法，各种方法的优缺点见表1-3。表1-3我国污泥处理主要方式对比处理方式优点缺点所占百分比（%）污泥填埋1、处理量大2、见效明显3、资金投入少1、存在安全隐患2、容易导致二次污泥3、资源化利用率低55污泥焚烧1、处理迅速2、焚烧残渣无毒无臭味3、减少污泥体积1、前期投资大2、产生有毒气体3、消耗能源多5污泥农用1、前期处理简单2、投资费用少1、容易造成农田污染2、破坏农田土壤结构3、污染地下水15污泥好氧堆肥1、运转灵活、管理方便2、基建费用低3、污泥得到资源化利用1、堆肥周期长2、需要供养14其他111.5

36、项目建设的必要性 该项目以市政污泥作为基本的原料，生产有机菌肥不但可以解决日益突出的环境问题，还有助于资源化最大利用。把常规农业生产方式向绿色、环保方式转变，可以从根本上解决了环境污染问题。以下介绍利用污泥制备有机菌肥三个方面的优势。1.5.1肥效方面传统的化肥对农作物见效快，有机菌肥见效相对缓慢，当有机菌肥与传统化肥互补施用时，有机菌肥施用到农田后，农田微生物对其进行分解，分解产物就是各种作物所需养分，分解过程还产生二氧化碳，有利用于植物的光合作用，有机菌肥与传统化肥缓急相济，互相补充，可明显提高农作物肥效和化肥利用率。 1.5.2 土壤方面有机菌肥使用于农田后会转化为腐殖质，可以促进土壤形

37、成团粒结构，也提高了土壤保肥、保湿能力。同时有机菌肥料使土壤中微生物的数量增加，还为土壤中微生物的活动创造良好的环境，增强了微生物的活性，起到改良土壤作用。1.5.3环境方面市政污泥不经处理就是污染源，处理后污泥可以当作农作物肥料。市政污泥经过好氧堆肥制成有机菌肥，是提高环境质量的有效措施，避免二次污染。在现代化农业发展的今天，农作物抗病虫危害免疫力下降，人们大量使用化学肥以及农药，严重的打破了生态系统的平衡。化肥大量使用会使化学肥料随着农田流入湖泊，造成湖泊的水体富营养化，破坏生态平衡。 2 设计方案2.1 污泥处理设计原则根据城镇污水处理厂污泥处理技术规程(CJJ131-2009)，污泥处

38、理应遵循：减量化、稳定化、无害化、资源化四大原则。(一)减量化：市政污泥在处理前含水率较高，通常在80%以上，具有体积大和呈流动性的特点，不方便贮存和运输和消纳。污泥处理的减量化就是把从污泥中把水分离出来，使市政污泥处置前的体积减小，以达到降低污泥存放场所及处置的成本。(二)稳定化：市政污泥中含有大量有机物，容易发生厌氧降解，导致腐败产生恶臭，需要经过厌氧消化或者好养消化处理，将易腐败的有机物部分转化稳定的有机物，或者添加化学物质，抑制微生物的活性使污泥稳定。常见的有投加石灰，调节PH值，便可以终止对微生物的繁殖。(三)无害化：污泥中含有大量的有害微生物和重金属离子。比如：病毒，病原菌和寄生虫

39、卵，尤其是初沉污泥中，污泥中的有害物质的含量是最高的。这些微生物和金属离子可从污泥中渗滤到地下水，造成水体污染，严重的可能会导致传染病的传播，需要对病原菌、寄生虫卵及病毒消毒处理达到无害化，提高污泥的无害化指数，所以无害化对污泥处理是要严格遵循的原则。(四)资源化：污泥中含有可利用的元素和物质，市政污泥中的氮、磷、钾等营养成分可以促进植物和农作物生长，同时利用其中部分有机成分可以制成有机肥料，是一种可利用的资源。在适当的条件对污泥合理化处理，就是得到资源化的结果。2.2 设计标准(1)中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2)粪便无害化卫生要求 (GB79592012)(3)工业企业卫生设计标

40、准 (GBZ 1-2010)(4)城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB189182002)(5)建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(2009年版)(6)建筑设计防火规范 (GB50016-2014)(7)建筑制图统一标准 (GB/T50104-2010)(8)工业企业总平面设计规范 (GB 50187-2012)(9)室外排水设计规范 (GB50014-2006)(10)室外给水设计规范 (GB50013-2006)(11)给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)(12)建筑采光设计标准 (GB50033-2013)(13)大气污染物综合排放标准 (GB1629

41、7-1996)(14)恶臭污染物排放标准 (GB14554-1993)(15)工作场所有害因素职业接触限值 (GBZ2-2002)(16)生活饮用水卫生标准 (GB5749-2006)(17)建筑物防雷设计规范 (GB50057-2010)(18)建筑照明设计标准 (GB50034-2013)(19)建筑地面设计规范 (GB50037-2013)(20)混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)2.3 项目规模、地点、方案2.3.1 规模建设一座年产量为7500吨的有机菌肥生产厂，实现合理化处理污泥。2.3.2 地点本项目选择城市污泥处理厂污泥堆放场地附近地皮作为项目建设地点。2.3.3

42、 建设方案日处理污泥100吨，日产有机菌肥25吨。本项目的运转部门有生产车间、办公部门、质量部门、技术部门以销售部门组成，各部门分工合作，各司其职，必要时可以进行兼任工作。2.4 项目技术指标根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中规定，项目需遵循污泥堆肥产品质量控制标准以污泥稳定化控制标准，堆肥产品质量控制标准见表2-1。表2-1 堆肥产品质量控制标准指标标准限值指标标准限值杂物/% 3有机质（以C计）/%10粒度/mm 12总N/%0.5蛔虫卵死亡率95100总P/%0.3大肠杆菌值0.10.01总K/%1.0总Cd/(mg/kg) 3pH值6.58.5总Hg/(mg

43、/kg) 5水分/%2535总Pb/(mg/kg) 100好氧呼吸速率/mgO2/（kg挥发性物料.h）150总Cr/(mg/kg) 300堆肥周期/d15总As/(mg/kg) 30堆肥温度/oC65702.5工艺原理好氧堆肥的基本过程是在有氧条件下，借助好氧微生物（主要是好氧菌）的作用来进行的。在堆肥的过程中，固体废物中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物所吸收，固体性和胶体性有机物先附着在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解物溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动-氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的有机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，微生物逐渐生长繁殖，产生更多的生物体，图2-1可以简单说明这个过程。合