8.4 污泥好氧发酵

8.4.1 采用好氧发酵的污泥应符合下列规定：
    1 含水率不宜高于80％；
    2 有机物含量不宜低于40％；
    3 有害物质含量应符合现行国家标准《城镇污水处理厂污泥泥质》GB24188的规定。
8.4.2 污泥好氧发酵系统应包括混料、发酵、供氧、除臭等设施。
8.4.3 污泥好氧发酵工艺可根据物料发酵分段、翻堆方式、供氧方式和反应器类型进行分类，工艺分类和类型宜符合表8.4.3的规定。 8.4.4 污泥接收区、混料区、发酵处理区、发酵产物储存区的地面和周边车行道应进行防渗处理。
8.4.5 北方寒冷地区的污泥好氧发酵工程应采取措施保证好氧发酵车间环境温度不低于5℃，并应采取措施防止冷凝水回滴至发酵堆体。
8.4.6 污泥、辅料和返混料的配比应根据三者的含水率、有机物含量和碳氮比等经计算确定，冬季可适当提高辅料投加比例。
8.4.7 进入发酵系统的混合物料应符合下列规定：
    1 含水率应为55％～65％，有机物含量不应低于40％，碳氮比应为20～30，pH值应为6～9；
    2 混合物料应结构松散、颗粒均匀、无大团块，颗粒直径不应大于2cm。
8.4.8 给料设备应能按比例配备进入混料设备的污泥、辅料和返混料。当采用料斗方式给料时，应采取防止污泥架桥的措施。
8.4.9 混料设备的额定处理能力可按每天8h～16h工作时间计算，设备选择时应根据物料堆积密度进行处理能力校核。
8.4.10 辅料储存量应根据辅料来源并结合实际情况确定，并应满足消防的相关要求。
8.4.11 一次发酵仓的数量和容积应根据进料量和发酵时间确定，堆体高度的确定应综合考虑供氧方式、物料含水率、有机物含量等因素，并宜符合下列规定：
    1 当采用自然通风供氧时，堆体高度宜为1.2m～1.5m；
    2 当采用机械强制通风供氧时，堆体高度不宜超过2.0m。
8.4.12 一次发酵阶段堆体氧气浓度不应低于5％（按体积计），温度达到55℃～65℃时持续时间应大于3d，总发酵时间不应小于7d。
8.4.13 二次发酵宜采用静态或间歇动态发酵，堆体供氧方式应根据场地条件和经济成本等因素确定。
8.4.14 二次发酵阶段堆体氧气浓度不宜低于3％，堆体温度不宜高于45℃，发酵时间宜为30d～50d。
8.4.15 翻堆机选型应根据翻堆物料量、翻堆频次、堆体宽度和堆体高度等因素确定。
8.4.16 发酵系统中和物料、水汽直接接触的设备、仪表和金属构件应采取防腐蚀措施。
8.4.17 污泥好氧发酵的供氧可采用自然通风、强制通风和翻堆等方式。
8.4.18 强制通风的风量和风压宜符合下列规定：
    1 风量宜按下式计算：     式中：Q——强制通风量（m³/min）；
    R——单位时间内每立方米物料通风量[m³/（min·m³）]，宜取0.05～0.20；
    V——污泥好氧发酵容积（m³）。
    2 风压宜按下式计算：     式中：P——鼓风风压（kPa）；
    P ₁——鼓风机出口阀门压力损失（kPa）；
    P ₂——管道及气室压力损失（kPa）；
    P ₃——气流穿透物料层的压力损失（kPa），取值不宜低于3kPa/m堆体高度；
    λ——供氧系统风压余量系数，宜取1.05～1.10。
8.4.19 鼓风机或抽风机和堆体之间的空气通道可采用管道或气室的形式，应尽量减少管道或气室的弯曲、变径和分叉。
8.4.2 污泥好氧发酵系统应包括混料、发酵、供氧和除臭等设施，基本工艺流程如图7所示。 8.4.3 污泥好氧发酵工艺主要根据物料发酵分段、翻堆方式和供氧方式进行分类。一次发酵和二次发酵所采用的工艺类型要根据实际的稳定化和无害化要求进行选择。
    静态、间歇动态和动态好氧发酵是根据发酵反应器内物料的翻堆方式做出的分类：完全不翻堆为静态，间歇性翻堆为间歇动态，持续性翻堆为动态。
8.4.4 为防止污泥好氧发酵中产生的污泥水对土壤和地下水等产生污染，必须设置防渗层做好防渗措施。
8.4.5 当环境温度较低时，不利于污泥好氧发酵堆体升温和高温期的持续，因此应采取措施保证污泥好氧发酵车间环境温度不低于5℃，并应通过设置气体导流系统、冷凝器和冷凝水收集管路等措施，预防和解决冷凝水回滴问题。
8.4.6 污泥好氧发酵可添加辅料和返混料以调节物料的含水率、孔隙率和营养物质比例，污泥、返混料和辅料的质量配比应根据三者的含水率、有机物含量和碳氮比等计算确定，无参数时可按照污泥、辅料、返混料的质量比为100：（10～20）：（50～60）进行配比。冬季宜适当提高辅料投加比例，提高物料的孔隙率，以利于发酵堆体升温。
8.4.9 混料生产线的额定处理能力可按每天8h～16h工作时间计算，便于合理安排工作班次，并保证必要的维护时间，同时可通过延长生产线工作时间提高处理能力。
8.4.10 污泥好氧发酵工程通常采用碎秸杆、木屑、锯末、花生壳粉、蘑菇土和园林修剪物等作为辅料，辅料储存量应根据辅料来源并结合实际情况确定，储存量不宜过多，以5d～7d投加量为宜。辅料的存储应充分考虑防火要求，且应配备灭火器等消防器材。
8.4.13 二次发酵是物料的熟化过程，生物降解过程平缓，对环境条件的要求不高，二次发酵工艺和设施可适当简化，以节省处理成本。
8.4.16 污泥发酵过程中会产生大量水汽，并且可能会由于局部厌氧而产生NH ₃、H ₂S等腐蚀性气体，因此和物料、水汽直接接触的设备、仪表和金属构件应采取防腐措施。
8.4.17 污泥好氧发酵供氧方式有自然通风、强制通风和翻堆等。
    自然通风能耗低，操作简单。供氧靠空气由堆体表面向堆体内扩散，但供氧速度慢，供气量小，供气不均匀，易造成堆体内部缺氧或无氧，发生厌氧发酵。另外，堆体内部产生的热量难以达到堆体表面，表层温度较低，无害化程度较低，发酵周期较长，表层易滋生蚊蝇等。需氧量较低时（如二次发酵）可采用。
    强制通风风量可准确控制，分为正压送风和负压抽风两种方式。正压送风空气由堆体底部进入，由堆体表面散出，表层升温速度快，无害化程度高，发酵产品腐熟度高，但发酵仓尾气不易收集。负压抽风堆体表层温度低，无害化程度差，表层易滋生蝇类；堆体抽出气体易冷凝成腐蚀性液体，对抽风机侵蚀较严重。
    翻堆有利于供氧和物料破碎，但翻堆能耗高。次数过多会增加热量散发，堆体温度达不到无害化要求；次数过少则不能保证完全好氧发酵。一次发酵的翻堆供氧宜和强制供氧联合使用，二次发酵可采用翻堆供氧。
    强制通风加翻堆，通风量易控制，有利于供氧、颗粒破碎水分的蒸发和堆体发酵均匀，但投资、运行费用较高，能耗大。
8.4.19 减少管道或气室的弯曲、变径和分叉的目的是减少压力损失。