城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理.docx
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城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理
上海市城镇污水处理厂固态污泥高温
好氧发酵处理基本技术规定
上海市水务局
二〇〇八年七月
前言
为了促进本市城镇污水处理厂污泥处理设施的建设，上海市水务局委托同济大学城市污染控制国家工程研究中心编制了《上海市城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理基本技术规定》（以下简称《规定》）。
编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，在参考有关国家和行业标准及国内外文献资料和广泛征求意见的基础上，制定了本《规定》。
该《规定》（送审稿）于2008年6月16日经市水务局科学技术委员会审查通过。
《规定》的主要内容是：
总则、规范性引用文件、术语、技术内容和附录。
《规定》自发布之日起执行。
为进一步完善本《规定》，各单位在执行中有何意见和建议，请与上海市水务局（上海市大沽路100号，200010），或者与《规定》主编单位进行联系。
主编单位：
同济大学城市污染控制国家工程研究中心（地址：
上海市密云路588号；邮政编码200092）。
本《规定》由上海市水务局提出，并负责管理。
参编单位：
上海元钧环保科技
主要起草人：
高廷耀朱石清唐建国李国建周增炎
吴星五洪建灵
目次
1总则
1.0.1为促进社会经济和环境保护的协调发展，进一步推进本市城镇污水处理厂污泥处理设施建设，确保污泥能够按照安全、有效和积极倡导资源化处置的要求，实现污泥稳定化、无害化、减量化等有效处理；进一步规范污泥处理设施的建设和操作行为；合理选择的设施工艺和主要设备，降低投资和运行成本低；方便操作管理；提高城镇污水处理厂污泥的高温好氧发酵处理技术的技术水平，制订本《规定》。
1.0.2本《规定》适用于本市中小型城镇污水处理厂（污水处理设计能力小于20万m3/d）采用固态污泥高温好氧发酵处理的新建工程项目；改、扩建工程项目可参照执行。
1.0.3城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理除执行本《规定》外，尚应符合国家现行的有关强制性标准、定额和指标的规定。
2规范性引用文件
2.1下列标准中的条文通过本《规定》的引用即成为本《规定》的条文，与本《规定》同效。
GB4284-84农用污泥中污染物控制标准
GB7959-87粪便无害化卫生标准
GB8172-87城镇垃圾农用控制标准
GB12348-90工业企业厂界噪声标准
GB3096-93城市区域环境噪声标准
GB14554-93恶臭污染物排放标准
GB3095-1996环境空气质量标准
GB16297-1996大气污染物综合排放标准
GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准
CJJ/T52-93城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程
CJ/T3059-1996城市生活垃圾处理厂技术评价指标
CJJ/T86-2000城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及其安全技术规程
CJ248-2007城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质
CJ/T249-2007城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质
NY481-2002有机—无机复混肥料
有机生活垃圾生物处理技术规范（中华人民共和国行业标准，征求意见稿）
当上述标准被修改时，应使用其最新标准。
3术语
3.1高温好氧发酵处理thermophilicaerobicfermentationtreatment
俗称“好氧堆肥”（composting）是指污泥在以某种形式堆放过程中，污泥中的有机物在好氧发酵微生物的作用下进行分解，而达到稳定；发酵的同时温度升高至55ºC以上，在此温度下，持续维持一定时间，发酵使污泥中的病原菌等得到杀灭。
3.2固态污泥solidsludge
城镇污水处理厂经过脱水的污泥，含水率约为80%，俗称“脱水污泥”（dewateredsludge）。
3.3堆料层氧浓度oxygenconcentrationincompostingpile
发酵堆体堆料空隙内氧（O2）的含量。
3.4耗氧速率consumingrateofoxygen
单位时间内单位体积堆料层中，在好氧微生物的作用下有机物降解而消耗的氧量。
4技术内容
4.1城镇污水厂固态污泥进行高温好氧发酵处理，污泥含水率不宜大于80%。
4.2为确保城镇污水厂固态污泥在高温好氧发酵处理过程中能够保持良好的好氧状态，污泥发酵前，污泥与辅助材料必须进行有效地混合、破碎。
混合和破碎后进行发酵的混合料颗粒直径应在2cm以下，并应具有一定的强度，且发酵堆料层高度在2m时，确保堆料层不被压实、以利于供氧。
4.3城镇污水厂固态污泥高温好氧发酵处理时，进入一次发酵仓的污泥混合料适宜理化性质的要求为：
1、含水率宜为50%～70%；
2、有机物含量宜≥50%；
3、碳氮比（C/N）宜为10:
1~20:
1；
4、一般脱水污泥不需调节pH；而添加石灰乳液的脱水污泥pH高至11~13时，应先采取pH调节措施，将pH调至10以下才能进行一次发酵。
4.4城镇污水厂固态污泥高温好氧发酵处理应采用两次好氧发酵处理。
若城镇污水厂固态污泥经高温好氧发酵处理后作混合填埋处置，如一次发酵后达到了城镇污水厂污泥处置混合填埋泥质（CJ/T249-2007）要求，可只进行一次发酵。
4.5一次发酵工艺参数与操作条件。
4.5.1在堆料层各测试点一次发酵温度均应保持在55oC以上且持续时间不得少于6天，一次发酵总发酵时间应不少于7天；或在堆层各测试点一次发酵温度均应保持在65oC以上且持续时间不得少于4天，一次发酵总发酵时间应不少于5天。
4.5.2一次发酵的供氧方式有翻堆供氧、风机强制供氧、翻堆供氧加风机强制供氧三种主要形式，不同地区，不同工艺可选择各自合适的供氧方式，但不论何种供氧方式都必须保证发酵堆料层中始终有氧。
一次发酵堆料层中氧浓度应在5%以上；翻堆供氧在一次发酵阶段每1~2小时翻堆次数不得少于1次；风机强制供氧必须保证全堆料层布气均匀，供气量不得小于0.025m3/m3·min。
4.6.3一次发酵堆层中的温度、氧浓度、好氧速率应每4小时测试一次。
4.6一次发酵结束时，发酵污泥须满足表1中的相关指标：
表1一次发酵结束时发酵污泥相关指标
一次发酵结束指标
表观指标
堆料应为深棕褐色（包括污泥颗粒内部，污泥颗粒内部达不到棕褐色的污泥颗粒的重量比例应小于10%）、无臭、呈松散状、不招引苍蝇
达到无害化卫生标准
蛔虫卵死亡率：
95%~100%
粪大肠菌值：
大于0.01
耗氧速率要求
小于0.2~0.3（O2%）/min
4.7二次发酵工艺参数与操作条件。
4.7.1在堆料层中二次发酵温度不应超过50oC，二次发酵总发酵时间应为10~20天。
4.7.2二次发酵的供氧方式有自然通风、翻堆供氧、风机强制供氧、翻堆供氧加风机强制供氧等形式，不同地区，不同工艺可选择各自合适的供氧方式，但不论何种供氧方式都必须保证发酵堆料堆层中始终有氧。
4.7.3二次发酵堆料层中氧浓度应在3%以上；自然通风堆料高宜在1.5m以下。
4.7.4二次发酵堆料层中的温度、氧浓度、好氧速率应每2~3天测试一次。
4.8二次发酵结束时，发酵污泥须满足表2中的相关指标：
表2二次发酵结束时发酵污泥相关指标
二次发酵结束指标
表观指标
堆料应为浅棕褐色（包括污泥颗粒内部），污泥颗粒内部无黑心、无臭、呈松散状、不招引苍蝇
耗氧速率要求
0.1（O2%）/min以下
含水率
40％以下
种子发芽试验
无抑制效应，如绿化利用时，种子发芽指数大于60%
4.9城镇污水厂固态污泥高温好氧发酵处理技术应考虑节能，建议在方案比较时，以混合、破碎设备及一次发酵供氧设备的装机总容量为比较标准，设备的装机总容量小者为优。
4.10城镇污水厂固态污泥高温好氧发酵处理厂应配备保证污泥发酵产品质量监控检验器材和设备（如气体氧浓度测定仪，水份、温度测定、各类污染物检测仪器和设备等）。
4.11处理厂应设置仓库，仓库容量应按能存储30天以上处理后的污泥量，或者产品量设置。
4.12城镇污水厂固态污泥高温好氧发酵处理设施的环境保护和劳动保护应符合国家现行有关标准的要求。
对防火、防尘、除臭、灭蝇等要有切实可行的工程措施。
废气排放应符合现行国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）。
5处置要求
5.1城镇污水处理厂固态污泥经高温好氧发酵处理后的处置方式（出路）主要为：
1、城镇污水处理厂污泥中重金属、有机有毒有害物质等污染物指标满足《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）相关规定时，固态污泥经高温好氧发酵处理技术处理，且满足本《规定》要求后，应进一步加工成为满足相关土地利用标准的土地利用产品，其相关产品可用于园林绿地和围垦地等的改造。
2、城镇污水处理厂污泥中重金属和有机有毒有害物质不满足国家标准时，固态污泥经高温好氧发酵处理技术处理，且满足本《规定》和填埋泥质标准后，可进行卫生填埋，或者作为填埋场覆盖材料。
5.2发酵后的污泥用于土地时，在好氧发酵过程中，或者在后续加工过程中，须有分解聚丙烯酰胺和钝化重金属的相关措施。
5.3发酵污泥再加工后用于土地，应加强对其成分和污染物质的检测，并接受有关部门的抽检。
附录A耗氧速率的测定
一、耗氧速率的测定原理：
固态污泥高温好氧发酵过程中微生物分解有机物的同时，需要消耗氧气，发酵堆料层中氧的消耗速率的大小直接反映微生物分解有机物的快慢和有机物的降解状况。
对于堆料层颗粒都在2cm以下的堆层，可视堆料层孔隙率基本不变，为了实际操作中简便使用，耗氧速率可用堆料层中每分钟氧的百分浓度的变化来表示。
如果已知堆料层孔隙率，则也可用堆料层中每m3堆料每分钟消耗的氧量来表示。
二、测定装置
测定装置由测氧枪、气体测氧仪、抽气针筒组成，测氧枪如图所示：
三、测定方法
通过强制通风或翻堆供氧，使堆料层中充满氧气，立即停止供氧，将测氧枪插入堆料层，测氧枪（详见图1）的取样孔要插到堆料层需要测定的位置后，用抽气针筒抽集气样，因测氧枪内有一定的空间，第1次抽集的气样不代表堆料层中的气样应弃去，紧接着第2次抽集的气样打进气体测氧仪进行氧浓度测定。
一次发酵阶段按照每隔2分钟测定1次氧浓度，二次发酵阶段间隔时间可适当延长。
将测得的氧浓度为纵坐标，时间为横坐标作图，得到堆料层中氧浓度随时间变化的曲线，如图2。
曲线切线的斜率即为堆料层中测定点的耗氧速率v1（单位为O2％/min）。
如已知堆料层孔隙率ρ，堆层中测定点的温度T1，可求得以耗氧量表示的耗氧速率v2。
v2（L/m3.min）=1000v1ρT0/22.4T1
图1测氧枪示意图
图2氧浓度随时间变化的曲线
附录B污泥中污染物测定方法
（引自GB18918-2002）
序号
控制项目
测定方法
方法来源
1
污泥含水率
烘干法
2
有机质
重铬酸钾法
1）
3
蠕虫卵死亡率
显微镜法
GB7959-87
4
粪大肠菌群菌值
发酵法
GB7959-87
5
总镉
石墨炉原子吸收分光光度法
GB/T17141-1997
6
总汞
冷原子吸收分光光度法
GB/T17136-1997
7
总铅
石墨炉原子吸收分光光度法
GB/T17141-1997
8
总铬
火焰原子吸收分光光度法
GB/T17137-1997
9
总砷
硼氢化钾-硝酸银分光光度法
GB/T17135-1997
10
硼
姜黄素比色法
2）
11
矿物油
红外
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