2015年上半年武汉电视问政一则关于东西湖某养殖场因排泄物未及时处理造成重大污染的问题引起了市民的热议。养殖废弃物究竟该如何处理?武汉目前有无可以处理这些废弃物的技术?为此,长江商报记者走访武汉理工大学生物科学与技术系实验室了解到,该校从事城市污泥无害化、减量化、稳定化、资源化处理研

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汉产堆肥技术让污泥固废“软着陆”

2015-09-02 15:42 来源: 长江商报 作者: 陈妮希

2015年上半年武汉电视问政一则关于“东西湖某养殖场因排泄物未及时处理造成重大污染”的问题引起了市民的热议。

养殖废弃物究竟该如何处理?武汉目前有无可以处理这些废弃物的技术?为此,长江商报记者走访武汉理工大学生物科学与技术系实验室了解到,该校从事城市污泥无害化、减量化、稳定化、资源化处理研究多年的桂厚瑛教授研发的一种新技术“阳光棚开放槽污泥堆肥好氧发酵工艺”就可以让城市固废“软着陆”。该技术通过生物技术手段,将废弃物变成一种有机肥料,实现环保和经济的双重效益。

堆肥让污泥变肥料

“由于常年采矿,武汉江夏段岭庙遗留了近8000亩的荒山。因为没有土肥不能植树,这里成了‘荒山复绿’工程的‘拦路虎’。后来我们把江夏污水处理厂的污泥用生物堆肥技术进行处理,处理完以后就变成了土壤改良剂型的有机肥。这种将垃圾固废进行无害化处理的技术让荒山可以种树了。”武汉理工大学生物科学与技术系桂厚瑛教授告诉记者。

在日常生活中,一些残羹冷炙、菜场垃圾、养殖场排泄物等都属于固体废物,由于处理不到位导致环境恶化,能使大气中PM2.5上升,甚至出现恶臭,给城市人口的生活质量带来了一定的影响。

污泥为什么会散发恶臭?这与它的不稳定性有很大关系。菜叶子不稳定会烂掉、残羹冷炙不稳定会馊掉,因为里面有大量不稳定有机物。

然而,比不稳定更糟糕的是固废里面还含有大量的病毒、病菌,并且繁殖。而且,污泥、生活垃圾等固废里含80%左右的水分,这其中大量的水份也是导致固废量增大的原因。因此,我国固废处理不得不面临“减量化”难题。

为此,国家对于固废处理就提出了“四化”要求,即稳定化、无害化、减量化和资源化。所谓的“资源化”是指把这些含有大量有机质的固废,经过科学处理变成能重复使用的肥料。而目前我国处理固废过程中能完全达到“四化”要求的最好方式就是“堆肥”。

所谓“堆肥”,就是在固体垃圾中加入高温菌,并且通氧气(空气),让堆体里的高温菌繁殖,使得其中的不稳定有机物降解,以达到将不稳定的成分变成稳定的腐殖质。而腐殖质又是可以作为营养肥利用到土地里。

究其缘由,高温菌在生长繁殖的时候是需要“吃”这些有机物的,“吃”掉以后经过代谢就变成了腐殖质。这样就达到了固废“稳定化”的目的。

桂厚瑛告诉记者,在降解不稳定有机物的过程中,整个堆肥物料的温度会提高,由常温提高到65℃—70℃,这个温度会维持10—14天,这么高的温度有两个好处,一是可以达到“无害化”目的,里面有毒有害的病毒、病菌耐不了这个环境就会死掉;二是在长时间高温环境下,利于水分的蒸发,固废水分会由80%降到40%左右。这时,固废的体积就会缩小到原来的三分之一左右,这也就达到了“减量化”的目的。堆肥好氧发酵最后就会变成腐熟料,也就是一种利于土地的有机肥,从而实现了“资源化”。

一吨污泥可造0.6吨营养土

堆肥带来经济效益的同时也带来社会效益。

“每处理一吨污泥要加10%—30%的秸秆粉或者堆肥辅料(锯末、花生壳、油菜壳、树叶、稻草等)进去,加进去后就和污泥混合均匀,混合的同时把高温细菌加进去,然后将形成的堆垛布置成长条形堆体便开始好氧发酵,发酵过程中要间歇通氧气(空气)。每处理一吨污泥会得到0.6吨有机肥,也就是腐熟料或者说是营养土。”记者向桂厚瑛教授询问变废为宝处理的比例时得到了这样一组数据。

古人将牛粪、鸡粪、糠、锯末等堆在一起让其自己发酵成堆肥,叫做“厌氧堆肥”,而现代科技将前者变成了一种新的处理方式“好氧堆肥”。

两者的区别在于,厌氧堆肥产生的是沼气,沼气处理不好是有危险的,而好氧堆肥产生的是二氧化碳,就像是我们呼吸产生的二氧化碳;好氧堆肥时间快,一般是20天就足够,厌氧堆肥时间一般至少是三个月。

在这个传统的做法上,桂厚瑛开发出了一种新的技术就是“阳光棚开放槽污泥堆肥好养发酵工艺”,即生物发酵。他介绍,污泥处置并不只是污泥堆肥一种,填埋、焚烧、干化都可以,但是现在国家明文规定不准卫生填埋。因为据发达国家的经验,像美国上世纪填埋的东西基本上没有经过处理,现在还要再掏出来再处理才能确保环境安全,否则就埋在那儿变成一个环保上的“地雷”了。

我国现在的城市生活垃圾的处理方式基本上是卫生填埋,但是慢慢的也不允许这样了。于是就出现焚烧,结果出了很多问题,第一投资很高,动辄几千万,第二是空气污染,所以也不是个办法。其次是干化,即将水分蒸发,但是也存在投资大、成本高、用地面积大等问题。

桂厚瑛说:“但是堆肥就不一样,堆肥是生物发酵,耗能低、成本低,所需场地和建地面积都不是最大的,日处理50吨污泥只需要几百万。在成本上,每焚烧一吨污泥需要450元,干化需要300元以上,而堆肥只需要160元左右。所以用污泥堆肥的方法来处理污泥和生活垃圾,是目前既能最好实现资源化,又是处理成本最低的最有效最清洁的一种方法。”

固废变营养肥流程又是怎样的呢?记者了解到,首先是含水80%的污泥、养殖场排泄物等,与经筛分处理后的生活垃圾或者堆肥辅料(如锯末、糠壳、秸秆粉)进行混合,接着就是通空气,然后进行“一次发酵”,20天后再经过“二次发酵”45天,最后就变成了腐熟的堆肥产品。

“相对于传统工艺发酵槽不开放的封闭空间,新技术采用开放槽,方便堆肥过程中的进料、取料操作,大大提高堆肥效率;同时,添加的阳光棚最大限度地利用太阳能和生物能,做到一年四季能均衡堆肥,弥补传统工艺天冷不能正常堆肥的缺陷。另外,我还采用了生物酶来除臭,因为发酵过程中会产生臭气。最后就是采用自选的可以适用的高效率高温菌种,这是我们的专利技术。”谈到自己的技术,桂厚瑛略显激动,“我们这个技术在武汉市,乃至全国都走在前列。《污泥堆肥工程技术》这本书是我国第一个关于污泥堆肥的专著。因为这是第一本,又符合我国固废处理的时代需要,所以很受欢迎。”

堆肥是生物发酵,利用生物能耗能低、成本低。每焚烧一吨污泥需要450元,干化需要300元以上,而堆肥只需要160元左右。所以用污泥堆肥的方法来处理污泥和生活垃圾,是目前既能最好实现资源化,又是处理成本最低的最有效最清洁的一种方法。

原标题:汉产堆肥技术让污泥固废“软着陆”

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