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11有机肥（粪便）处理工程本工程所包含的有机肥处理区处理对象主要指粪便，为叙述方便，本文中粪便均用有机肥指代。1.1有机肥处理现状及处理规模目前金华市有机肥经沼气净化池处理后形成的粪渣一部分作为农用肥料，另一部分直接倾到在垃圾场内。至1992年，金华市区（包括双龙风景区）所有新建、扩建、改建的有生活污水或有机肥排放的项目，都必须建造沼气净化池代替原化粪池，将生活污水和有机肥就地、分散、无害化处理。2003年金华市区戴店有机肥无害化处理池也因交通道路建设需要而拆除，至2011年底已建沼气净化池7456座，池容197777m3，沼气净化池作为城市污水处理厂的前处理系统，使有机肥达到减量化的目的。本工程仅对经沼气净化池处理后部分未能利用的沼渣进行处理，根据目前初步统计量，本工程有机肥处理规模为50t/d。1.2有机肥处理工艺设计1.2.1工艺设计原则有机肥预处理工程的原则是要因地制宜，做到技术上可行、操作上方便、经济上合理，同时又与周围环境相协调，满足环境保护要求。利用市政污水管网的纳污能力，将有机肥经简单预处理后排入市政污水管网，处理厂采用的工艺，要视排放情况而定。污水厂一期工程采用二级生物处理工艺，二期工程采用二级生物处理+曝气生物滤池过滤处理工艺，总体来说该工艺对冲击负荷有一定的缓冲能力，但有一定的限度。因此，有机肥污水经处理排入污水厂后，对污水厂的运行基本没有影响。因此，本工程设计时应以去除杂质，保证管道畅通，不产生淤积为主。在其他情况下，适当兼顾有机物的去除。1.2.2预处理工艺方案确定有机肥预处理工艺的选择直接关系到运行管理是否可靠，运行成本的高低。目前，国内在有机肥进生活污水处理厂前的处理根据要求不同，可分为以下两种：第一种如广东、上海、苏州等地有机肥预处理厂，处理工艺主要采用“粗格栅+一体化分离机”的模式，将有机肥中的粪渣和砂子滤出后排进污水厂；第二种如北京有机肥处理厂，先采用一体化分离机去除粗大杂质和砂子，再对液相加药絮凝后进行脱水，筛留物送去填埋场，脱水后干渣制成肥料出售，液相进入污水处理厂。本工程主要对以上两种工艺流程进行比较。1.2.2.1方案一方案一是将有机肥过滤、沉砂后排放，其工艺流程见下图。图9.2-1方案一工艺流程图有机肥称重计量粗格栅一体化分离机外排池计量主体车间排放污水干管排放卸粪槽垃圾桶渣通风除臭臭气臭气密封车外运卸粪间2吸粪车清运的有机肥运至有机肥预处理厂的卸粪间，密封卸入卸粪槽中，经过粗格栅和一体化分离机去除有机肥中的杂质和砂子后流入外排泵井，截流的杂质和砂子被分离出来运走。粗格栅采用1.5cm栅隙的回转式格栅，细格筛与除砂器采用一体化有机肥分离机，可靠性较高。经测试，通过两道格栅后，约有5%左右的固体杂质(压榨后含水率低于65%)被分离，有机肥中有机物部分被去除，水中主要存在污染物为溶解性的有机物和较细小的悬浮颗粒。有机肥预处理后，无机污染物指标下降，对城市污水处理厂的运行管理不会带来较大的影响。1.2.2.2方案二方案二是将有机肥过滤、脱水后排放，其工艺流程见下图。图9.2-2方案二工艺流程图吸粪车清运的有机肥陆运至有机肥预处理车间的卸粪间，卸入卸粪槽中，经过粗细两道格栅去除粗大杂物后流入贮粪池。通过格栅后，约有5~10%的固体杂质被分离，有机物部分被去除，但水中仍存在大量溶解性的有机物和细小颗粒。贮粪池中的有机肥用泵提升至絮凝调节装置，与加药罐投加的絮凝调节剂混合，一起进入脱水装置进行脱水。采用PAC高分子絮凝剂和螺杆式挤压脱水装置，投加量为3‰时分离效果较好，水中残留的悬浮物、泥沙及有机物被大量去除，粪液的CODcr可去除35%以上，悬浮物去除率可达90%以上，脱水后经稀释计量排放进城市生活污水处理厂收集管道。粪液中分离出的粪渣经压榨后含水率在65%以下，可以与格栅粪渣一起用密闭车运走。1.2.2.3综合分析及确定目前，作为有机肥处理措施，方案一和方案二都有应用实例。采用方案一，粗、细两道格栅能去除一些较大的固体杂质，除砂器可以除去粪液中的一些沉砂，经预处理后，有机肥污水使管道发生堵塞和淤积的可能性大大减小，达到了预处理的目的。虽然方案一实施后，污水中仍有不少细小悬浮物质随污水进入城市污水管道，而且粪液中的有机污染物未得到有效去除，但方案一工艺简单，构筑物占地少，设备少，基建投资省，日常运行管理和维修方便，且运行费用也低。采用方案二，在去除粗大杂质和悬浮物质的同时，还能有效去除过滤残留的细小颗粒和有机污染物，这样一方面可确保管道不堵塞，同时随着排放的污染物总量减少，对受纳水体的环境影响较小。但方案二工艺较方案一相对复杂，增加了絮凝加药、脱水环节，使得占地、一次性投资费用、日常运行费比方案一多。方案一与方案二的综合比较见下表。表9.2-1综合比较表项目方案一方案二总投资少略多年经营成本低略高预处理程度去除粗大杂质和砂质去除粗大杂质、砂质、细小颗粒物、悬浮物和部分有机物动力消耗粗细格栅、提升粗细格栅、提升、脱水、二次提升称重计量卸粪槽一体化分离机贮粪池絮凝调节装置外排池脱水装置排放有机肥垃圾桶通风除臭排放气渣液气气气渣密封车外运加药3项目方案一方案二设备维修少略多运行管理简单简单停留时间短略长（多脱水环节）构筑物少略多布局合理合理绿化面积大小车间内臭气影响小小水体影响大小管道维护稍大小对污水厂冲击较小很小COD减排较少较多有机肥污水经过粗细过滤后，虽然一些粗大杂质和砂质能够得到有效去除，但对于6mm以下的细小颗粒物、悬浮物仍有部分未能得到去除，这些细小颗粒物、悬浮物经过一段时间后会板结，这会影响到管道的顺畅和污水厂日后的运行。另外考虑到污水厂采用的常规的二级生物处理工艺抗冲击负荷能力比较有限，因此有机肥污水排入时需尽量避免对污水厂的冲击。综合技术与经济分析，综合考虑在对周围环境的影响、基建总投资、占地面积、COD减排及利于发展等方面的因素，推荐方案二为本工程采用的工艺。1.2.3除臭工艺方案确定1.2.3.1主体除臭方案确定臭味是由挥发性气体产生的。有机肥处理厂产生的臭气主要是由多种挥发性气体组成，主要有含氮化合物，如氨、3-甲基吲哚、氨基化合物和胺等；含硫化合物，如硫化氢和各类硫醇等；另外还有很多有机酸、醛和酮等多种挥发性有机物。人粪尿当中含有上述所有物质。所以说，人粪尿臭味的组份极为复杂。这些物质的不同组合就构成了人粪尿臭味的特性。要想达到有效地控制臭味，必须将上述发臭物质有效地去除。臭味控制的关键在于通风和除臭技术。通风的关键点在于合适的负压和最小通风量，这样既保证了臭味不泄漏于除臭系统之外，又节省能源，降低噪声。除臭系统的第一关键点是选用合适的除臭技术；找出最合适的负压是除臭系统的第二关键点。根据除臭系统设置的位置，除臭技术可分为两类：即末端除臭和前端除臭。末端除臭是指通过负压抽风系统捕获臭气后通过除臭装置除臭后排放。前端除臭是指把除臭装置安装在臭源处，通过物理吸附、化学氧化等作用避免减少臭气散发量。为了实现除臭效果的最佳配置，保证站内空气质量，同时不影响周边环境，本工程拟采取“末端除臭+前端除臭”的除臭工艺，即以末端除臭工艺为主，辅以前端除臭工艺。1.2.3.2除臭标准1）末端排放标准根据处理站所处位置及其周边情况，处理后的臭气应达到“恶臭污染物排放标准(GB14554-93)”规定的新、扩、改建设项目厂界二级标准(15m高空排放)规定的恶臭污染物排放标准值。污染物排放限值详见下表。表9.2-2排放标准限值一览表项目H2SNH3CH3SH恶臭浓度标准限值(kg/h)0.334.90.042000(无量纲)42）厂界标准有机肥处理站厂界应执行“恶臭污染控制标准(GB14554-93)”规定的恶臭污染物厂界标准中新扩改建工程二级标准。具体见下表。表9.2-3恶臭污染物厂界标准序号控制项目单位二级标准1硫化氢mg/m30.062氨气mg/m31.53甲硫醇mg/m30.0074臭气浓度(无量纲)203）车间内部标准根据人们对臭味的感觉程度，参考“工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2002)”要求，有机肥厂车间内部臭气强度应达到如下标准。具体要求如下表。表9.2-4有机肥预处理车间内部主要恶臭排放限值标准序号控制项目单位最高允许浓度时间加权平均容许浓度1氨气mg/m3——202硫化氢mg/m310——3甲硫醇mg/m3——11.2.3.3除臭工艺选择1）除臭工艺简介目前，常用的除臭工艺主要包括物理除臭技术、化学除臭技术、生物除臭技术、天然植物提取液除臭技术和活性氧除臭技术。分述如下：物理除臭技术物理除臭方法不改变发臭物质的物理和化学特性，或以一种气味掩盖另一种气味，如用香水和空气清新剂等来掩盖臭味；或以一种物质吸附恶臭气体，如活性炭吸附等。对于组份简单的发臭物质、且浓度低，臭味持续时间短，需要控制的区域相对小的情况下，物理方法是可行的。另外，电和磁手段也有用于臭味控制当中的案例。物理除臭方法也可以与其它除臭方法结合作为集成臭味控制工艺中的一个环节。物理除臭多用在家庭、办公场所、公共厕所等。在具规模的工业臭味控制当中，很少采用物理除臭。化学除臭技术通过化学反应来改变发臭物质的化学特性和物理特性，以此来控制臭味。如硫化氢通过化学反应转变成硫化铁。硫化氢是具有强烈臭鸡蛋气味的气体，而硫化铁则是无味的固体。化学除臭的另外一种方式是改变发臭物质的溶解性或蒸发性。如通过酸洗将气态氨转化为溶解于酸液的离子态氨，使其不再散发臭味。化学方法适合发臭物质组份简单的臭味控制。如果发臭物质组份复杂，就要用多种化学药剂来控制不同的发臭物质。不过，这些化学药剂本身也可能产生臭味或者发生交叉反应使除臭效果下降或无效。就是采用复合化学药剂也只能是针对几种发臭物质产生效果。有资料表明化学除臭有时会使几种发臭物质的臭味降低，伴随而来的是将另一部分发臭物质的臭味增强。所以，化学除臭只适合组份单一的臭味控制，如生产聚乙酰胺的化工厂等。化学除臭需要的费用相对较高。化学除臭也可以作为生物除臭的预处理或后处理手段。另外，化学除臭属于等当量反应，即一个当量的发臭物质，需要一个当量的化学药剂。所以在臭气浓度高的情况下，很少使用化学除臭。在除臭剂选择不当的情况下会对设备产生腐蚀性。生物除臭技术生物除臭技术利用微生物的新陈代谢将发臭物质转化为微生物的细胞物质，5或被降解为水和二氧化碳。可生化降解物质产生的臭味多采用生物方法来控制，因为他们的原始微生物菌群极为相似。可生化降解物料挥发出来的臭味是在厌氧微生物的作用下产生的。而生物除臭所采用的微生物菌群也多是来源于同一系统的好氧微生物。厌氧和好氧微生物是自然界当中两个非常重要的菌群。生物除臭技术的适用范围非常广。在多数情况下可以替代化学除臭和物理除臭。生物除臭效果好、技术适应性好，运行稳定，运行费用相对较低。生物除臭是目前发达国家多采用的有效除臭技术，应用范围极为广泛，如人畜粪便、垃圾处理场和污水处理场等的臭味控制。生物除臭所需菌种和营养液都是天然产品，对操作人员和环境都不会造成任何负面影响，不会引起任何直接和二次污染。天然植物提取液除臭技术该技术的核心是以天然提取液作为除去异味的工作液，配以先进的喷洒技术或喷雾技术，使得有异味的分子迅速分解成无毒、无味分子，以达到除臭的目的。该工作液的商品名称为Airsolution。Airsolution的原材料是天然植物提取液，经过先进的微乳化技术乳化，使得它可以与水相溶，形成透明的水溶液。Airsolution具有无毒性、无爆炸性、无燃烧性、无刺激性等特点。Airsolution安全性已得到美国、英国、加拿大以及中国有关政府部门的认可。利用天然植物提取液进行除臭是一种广泛使用的安全有效的方法。人们在日常生活中，有用姜或柠檬去除鱼的腥味就是一个很好的例子。在天然植物提取液除臭技术中，Airsolution分解臭气分子的机理可以表述如下：①经过设备雾化，Airsolution形成雾状，在空间扩散液滴的半径≤0.04mm。液滴具有很大的比表面积，具有很大的表面能。平均每摩尔约为几十千卡。这个数量级的能量已是许多元素中键键能的1