世界上最大的污泥機(jī)械化堆肥項(xiàng)目——沈陽市污水處理廠污泥處理工程，經(jīng)過兩年的運(yùn)行實(shí)踐，處理規(guī)模已經(jīng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模（1000t/d），并且還在探索提升處理量的運(yùn)行管理途徑。目前核定的污泥處理費(fèi)用為241元/t，在國內(nèi)同類項(xiàng)目中處于中低水平。

王濤（1974-），遼寧沈陽人，研究員級高工，主要從事有機(jī)固廢處理處置、污水處理等領(lǐng)域工藝與設(shè)備方面的研究以及工程設(shè)計(jì)等工作。

1處理工藝流程

沈陽項(xiàng)目總體采用SIEMENS公司IPS堆肥系統(tǒng)構(gòu)架，結(jié)合國內(nèi)SACT堆肥系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)部優(yōu)化：發(fā)酵槽長90m，寬3.05m，深2.5m（物料有效深度2.4m）；共設(shè)置96座發(fā)酵槽，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間22d；配備8臺Wide3.0翻堆設(shè)備，起混合攪拌和倒垛作用，進(jìn)槽采用皮帶式布料機(jī)，出槽采用出料皮帶式輸送機(jī)；曝氣系統(tǒng)采用分段曝氣形式，每座發(fā)酵槽由6臺離心式通風(fēng)機(jī)正壓供風(fēng)，設(shè)計(jì)最大曝氣強(qiáng)度0.3m3/（m3˙min）；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力達(dá)到140×104m3/h。工藝流程如下圖所示。

圖1 工藝流程

2運(yùn)行存在問題與技術(shù)改造

2.1好氧發(fā)酵槽區(qū)冬季運(yùn)行

好氧發(fā)酵槽區(qū)換氣頻率采用8次/h，中央廊道、布料區(qū)、出料區(qū)換氣頻率采用12次/h，結(jié)合沈陽常年氣候情況與熱量、水分平衡計(jì)算，得到污泥發(fā)酵車間臭氣外排放量為140×104m3/h。臭氣收集分為兩個(gè)步驟：第一步氣流組織采用軸流引射風(fēng)機(jī)144臺，單臺風(fēng)量為11000m3/h；第二步終端除臭引風(fēng)，采用除臭濾池風(fēng)機(jī)32臺，單臺風(fēng)量為35000m3/h。

 

冬季運(yùn)行中好氧發(fā)酵槽區(qū)出現(xiàn)水汽無法及時(shí)排出，在鋼結(jié)構(gòu)表面大量凝結(jié)并回落倉內(nèi)現(xiàn)象；即使在夏季運(yùn)行中倉內(nèi)能見度仍然很低（見圖2）。目前采取的措施是引風(fēng)系統(tǒng)全天滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，帶來的問題是電耗增加。出現(xiàn)上述問題的主要原因是敞開式堆肥作業(yè)面導(dǎo)致引風(fēng)系統(tǒng)動力效率較低，優(yōu)化的方法是發(fā)酵槽相對獨(dú)立設(shè)置，提高臭氣濃度，在相同的動力消耗下可實(shí)現(xiàn)更高的工作效率。

圖2 發(fā)酵槽區(qū)工況

2.2傳感器可靠性

IPS系統(tǒng)的核心是多段自動控制曝氣，依靠576套測溫傳感器反饋數(shù)據(jù)控制對應(yīng)曝氣風(fēng)機(jī)完成精確曝氣。在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器的可靠性無法保障，造成實(shí)時(shí)在線控制無法實(shí)現(xiàn)，甚至出現(xiàn)誤操作現(xiàn)象；后改為時(shí)間控制，此問題得到解決。類似情況在料倉物位計(jì)上也有出現(xiàn)，因此在今后工程應(yīng)用中傳感器的選擇、配置數(shù)量、配置模式以及依賴程度是設(shè)計(jì)者應(yīng)認(rèn)真思考的問題。

2.3料倉

本項(xiàng)目共采用18座料倉，其中4座生料（污泥）受料料倉和2座干料受料料倉均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式平底帶滑架料倉，4座生料配料料倉、4座干料配料料倉以及4座熟料配料料倉均為碳鋼防腐結(jié)構(gòu)形式平底帶滑架料倉。實(shí)際運(yùn)行過程中，配料料倉滑架破拱效果不佳造成出料量不穩(wěn)定，影響下游工序順利進(jìn)行。經(jīng)過研究論證，將配料料倉底部形式由平底滑架改為錐斗活底多螺旋式，并且在多螺旋上方設(shè)置緩沖撥料機(jī)，取得較好效果。

2.4建筑物腐蝕

鋼結(jié)構(gòu)堆肥車間防腐問題一直困擾業(yè)界，本項(xiàng)目采用的設(shè)計(jì)規(guī)范要求：涂裝前結(jié)構(gòu)表面需進(jìn)行噴砂至ISOSa

2.5，之后涂裝60μm環(huán)氧底漆、70μm云霧氧化鐵環(huán)氧中漆及150μm環(huán)氧面漆，總漆膜厚度不小于280μm；但在項(xiàng)目投入運(yùn)行不到兩年的時(shí)間，生產(chǎn)車間（主要是污泥發(fā)酵車間）仍出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)腐蝕問題。經(jīng)專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場考察后，給出初步結(jié)論：對比相同環(huán)境中的設(shè)備腐蝕情況，說明環(huán)境因素不是腐蝕發(fā)生的主要因素；通過照相機(jī)顯微鏡模式下結(jié)構(gòu)柱外涂層情況（見圖3）觀察：漆膜遍布針孔和流掛，這是表面處理和施工不良所致。因此鋼結(jié)構(gòu)施工過程中對于涂裝工序的質(zhì)量控制應(yīng)作為今后項(xiàng)目管理的重點(diǎn)。此外，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房形式，特別是發(fā)酵車間。

圖3 照相機(jī)顯微鏡模式下結(jié)構(gòu)柱外涂層情況

3運(yùn)行效果

本項(xiàng)目目前已基本實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)，總體效果良好。冬季運(yùn)行處理量下降，但同期污水廠產(chǎn)泥量也下降，因此該矛盾并不突出，通過適當(dāng)調(diào)整干料添加比例可以解決。好氧發(fā)酵槽設(shè)計(jì)尚存富余能力，目前運(yùn)行人員正進(jìn)行高效運(yùn)行模式實(shí)驗(yàn)，力圖在現(xiàn)有系統(tǒng)不變的基礎(chǔ)上調(diào)整運(yùn)行模式以進(jìn)一步提高處理量。堆肥產(chǎn)物目前采用與外單位合作模式消納，處置途徑為土地利用。

4反思

（1）超大型項(xiàng)目對于可靠性的要求更高，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中減少傳感器的使用量和依賴程度。

（2）車間建筑宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，以避免腐蝕問題的出現(xiàn)。

（3）除臭系統(tǒng)的效率提升空間巨大，與能量回收系統(tǒng)相結(jié)合，將是今后堆肥技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。