1、項(xiàng)目概況：沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目是沈陽(yáng)市重點(diǎn)環(huán)保項(xiàng)目，承擔(dān)沈陽(yáng)市5座大型污水處理廠污泥無害化處理任務(wù)。項(xiàng)目建設(shè)單位為國(guó)電東北環(huán)保環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司（原沈陽(yáng)振興環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司），工程地點(diǎn)位于沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)新民屯。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1000t/d（脫水污泥含水率80%），總占地面積130680m2。建設(shè)內(nèi)容包括受料車間、污泥發(fā)酵車間、生物除臭濾池、原料庫(kù)、污泥成品庫(kù)、變配電間、消防水池及泵房、地量衡與計(jì)量間、辦公樓、維修間、車庫(kù)、自備水井等。

項(xiàng)目建造過程集合了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域多家實(shí)力企業(yè)：機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司承擔(dān)總體設(shè)計(jì)與項(xiàng)目管理（PM）工作以及混配料系統(tǒng)供貨，SIEMENS公司提供BDP翻堆機(jī)與控制儀表，美國(guó)Blcak&Veatch水務(wù)咨詢公司提供項(xiàng)目部分子系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目2009年5月通過可行性研究論證，2010年10月沈陽(yáng)市發(fā)改委核準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)，2011年7月開工建設(shè)，2012年11月完成全部工程建造工作，2012年12月系統(tǒng)開始進(jìn)入工作狀態(tài)。

2、工藝流程：項(xiàng)目核心工藝采取全機(jī)械化流程槽式高溫好氧堆肥工藝，工藝流程圖如下。

Fig.2.1 processflow t

3、工藝設(shè)計(jì)：

工程物料平衡計(jì)算如下：每日處理1000t含水率80%的脫水污泥，消耗10t原料（輔料），返混熟料1227.5t（含水率35%），最后獲得289t的堆肥產(chǎn)物（含水率35%）。

3.1受料車間

本工程共設(shè)置2座受料車間，單座的平面尺寸為21.7m×15.7m。

含水率80%的市政污泥通過污泥運(yùn)輸專用自卸車運(yùn)輸?shù)绞芰宪囬g中的污泥料倉(cāng)。每座受料車間設(shè)置污泥料倉(cāng)2座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為70m3。污泥料倉(cāng)下設(shè)手動(dòng)閘板閥，用以控制污泥下落量。污泥通過料倉(cāng)下滑至料倉(cāng)下面的液壓柱塞泵中，由液壓柱塞泵輸送至位于混料車間內(nèi)的生料配料料倉(cāng)中。

輔料通過自卸載重車運(yùn)輸?shù)绞芰宪囬g中的干料料倉(cāng)。每座受料車間設(shè)置污泥料倉(cāng)1座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為70m3。干料料倉(cāng)下設(shè)手動(dòng)閘板閥，用以控制干料下落量。干料通過料倉(cāng)下滑至料倉(cāng)下面的旋轉(zhuǎn)給料站中，然后由羅茨風(fēng)機(jī)通過管道運(yùn)送至位于混料車間內(nèi)的干料配料料倉(cāng)中。

3.2污泥發(fā)酵車間

污泥發(fā)酵車間是整個(gè)工藝的核心部分。車間分成混料區(qū)、好氧發(fā)酵槽區(qū)和卸料區(qū)三個(gè)主要區(qū)域：

混料區(qū)：含水率80%的脫水污泥由受料車間內(nèi)的液壓柱塞泵系統(tǒng)輸送至生料配料料倉(cāng)�；靥盍贤ㄟ^卸料皮帶輸送至熟料配料料倉(cāng)。輔料由受料車間內(nèi)的氣力里輸送系統(tǒng)輸送至干料配料料倉(cāng)。生料配料料倉(cāng)、干料配料料倉(cāng)、熟料配料料倉(cāng)下分別設(shè)有計(jì)量螺旋定量配料至預(yù)混螺旋輸送機(jī)進(jìn)行預(yù)混和，然后由上料螺旋輸送機(jī)輸送至混料機(jī)�；炝蠙C(jī)完成混料過程后，含水率55%的混合物料由上料皮帶輸送機(jī)輸送至布料機(jī)，利用布料皮帶機(jī)上的卸料器完成自動(dòng)進(jìn)倉(cāng)過程。

好氧發(fā)酵槽區(qū)：混合均勻的物料在通風(fēng)曝氣的條件下，進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵。槽底部布置有曝氣系統(tǒng)，采用576臺(tái)曝氣鼓風(fēng)機(jī)對(duì)發(fā)酵槽的不同區(qū)域，也針對(duì)發(fā)酵不同的反應(yīng)階段，進(jìn)行分區(qū)域精確供氧，以控制發(fā)酵的工藝反應(yīng)過程。物料從槽內(nèi)一側(cè)向另一側(cè)移動(dòng)，由在槽兩側(cè)墻頂往復(fù)行走的翻拋機(jī)完成，在翻拋物料的同時(shí)，打碎物料顆粒，保證均勻性，且有效蒸發(fā)水分，最終實(shí)現(xiàn)從槽尾端出料的工藝運(yùn)行效果。物料在槽內(nèi)通過好氧生化反應(yīng)，降解有機(jī)物的同時(shí)釋放大量的生物熱，嗜熱菌種不斷大量繁殖，濕污泥中的水分得到蒸發(fā)。

卸料區(qū)：物料從槽尾端出料后通過卸料皮帶輸送機(jī)輸送到熟料配料料倉(cāng)，其中一部分物料做為堆肥產(chǎn)物，由移動(dòng)皮帶機(jī)輸送至污泥運(yùn)輸車后裝車運(yùn)走或暫存；另一部分物料做為混料組分之一，輸送至混料機(jī)，與污泥和干料按設(shè)計(jì)比例進(jìn)行混合。

本工程設(shè)置1座污泥發(fā)酵車間，平面尺寸為：209.68m×210.78m，分四個(gè)處理系列，每個(gè)處理系列處理量為250t/d。污泥發(fā)酵車間的每個(gè)處理系列設(shè)置24個(gè)發(fā)酵槽，每個(gè)發(fā)酵槽的尺寸約為：90m×3m×2.5m，每批次進(jìn)倉(cāng)物料約30m3。

3.3除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目共設(shè)置4座生物除臭濾池，單座處理量Q=350000m3/h，生物除臭濾池尺寸70.0m×18.0m×3.5m。生物濾池中填料主要為有機(jī)-無機(jī)復(fù)合填料，填料高度為1.5m。

3.4成品庫(kù)

項(xiàng)目設(shè)置1座成品庫(kù)，平面尺寸為：120m×48m，H=6.0m。設(shè)計(jì)暫存時(shí)間約30天，堆高2.3m。暫存污泥成品量約為13000m3。

3.5原料庫(kù)

原料庫(kù)設(shè)計(jì)平面尺寸為：60m×48m，H=6.0m。

設(shè)置原料粉碎機(jī)1臺(tái)，配套除塵器。

4.設(shè)計(jì)特點(diǎn)與運(yùn)行效果

4.1設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）堆肥系統(tǒng)規(guī)模同類最大

沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目對(duì)于含水率80%的脫水污泥總處理規(guī)模為1000t/d，是目前世界上已投入運(yùn)行處理規(guī)模最大的機(jī)械化槽式污泥堆肥系統(tǒng)。

（2）除臭系統(tǒng)規(guī)模巨大

沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目由于采用槽式堆肥工藝，同一好氧發(fā)酵槽區(qū)上部空間連通，為確保臭氣的收集和水分的去除，臭氣收集處理量達(dá)到1，400，000m3/h，也是目前世界上同類規(guī)模最大的除臭系統(tǒng)。

（3）處理單體建筑面積最大

為了減少物料輸送距離，有效控制各工序連接部分臭氣外溢，項(xiàng)目污泥發(fā)酵車間采用與混料車間合建形式，單體建筑物面積達(dá)到44959.3 m2，是目前國(guó)內(nèi)污泥處理行業(yè)建筑面積最大的單體廠房。通過布料設(shè)備廊道與混料區(qū)將車間分隔為四個(gè)好氧發(fā)酵槽區(qū)，各槽區(qū)空間相對(duì)封閉，有利于氣流組織與收集。

（4）自動(dòng)進(jìn)出倉(cāng)設(shè)備距離最長(zhǎng)

項(xiàng)目每一個(gè)好氧發(fā)酵槽區(qū)布料區(qū)、出料區(qū)長(zhǎng)度均超過90m，出料皮帶長(zhǎng)度達(dá)到97.5m，布料皮帶長(zhǎng)度更達(dá)到100m，上述參數(shù)也創(chuàng)國(guó)內(nèi)污泥領(lǐng)域同類系統(tǒng)最長(zhǎng)。

（5）多段曝氣與多種控制模式

項(xiàng)目采用動(dòng)態(tài)槽式曝氣，為優(yōu)化工藝運(yùn)行控制，每條發(fā)酵槽采用6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行6階段曝氣，并且曝氣系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況在時(shí)間模式、溫度模式等多種模式間自由切換。

（6）氣力輸送輔料

項(xiàng)目在污泥堆肥行業(yè)首次采用氣力輸送輔料，主要基于提高輸送效率以與處理規(guī)模匹配目的考慮。

（7）完善的備用系統(tǒng)

大規(guī)模機(jī)械化物流輸送可靠性需依賴備用系統(tǒng)，沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目在以下方面考慮備用系統(tǒng)：

1）翻堆系統(tǒng)

2）皮帶布料系統(tǒng)

3）混料系統(tǒng)

4）混合物料輸送

5）氣力輸送系統(tǒng)

6）污泥泵送系統(tǒng)

（8）優(yōu)異的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)

鑒于項(xiàng)目處理規(guī)模大，基于節(jié)能方面考慮將曝氣用鼓風(fēng)機(jī)放置在發(fā)酵槽區(qū)內(nèi)部，可以利用車間內(nèi)加熱空氣為曝氣風(fēng)源，在冬季仍可以實(shí)現(xiàn)無外加熱源的條件下正常運(yùn)行，并設(shè)置空氣濕度與外排風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，確保水分去除效果。此外項(xiàng)目設(shè)計(jì)輔料添加量為1%，對(duì)于超大型污泥處理項(xiàng)目來講，降耗效果明顯。

4.2運(yùn)行效果

沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目2012年11月完成全部土建、安裝工作，12月初進(jìn)泥以來，運(yùn)行正常，在順利實(shí)現(xiàn)出料后，部分發(fā)酵槽已經(jīng)按照設(shè)計(jì)指標(biāo)運(yùn)行，主要運(yùn)行參數(shù)基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。出料含水率控制在35%以下的前提下，進(jìn)料含水率嚴(yán)格控制在55%以下，較之大多數(shù)60%進(jìn)、40%出的國(guó)內(nèi)其它類似項(xiàng)目，運(yùn)行成本未有明顯增加，但系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力加強(qiáng)，翻堆機(jī)和曝氣系統(tǒng)負(fù)荷均降低，系統(tǒng)整體可靠性提高。

5.結(jié)語(yǔ)

沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目在設(shè)計(jì)建造和運(yùn)行過程中，并未局限于傳統(tǒng)槽式堆肥系統(tǒng)的簡(jiǎn)單放大，而是在成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)于系統(tǒng)的強(qiáng)化臭氣控制、提高自動(dòng)化水平和系統(tǒng)的可靠性等方面進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐，積累了針對(duì)超大型污泥處理項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

通過沈陽(yáng)市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目的成功，可以得出如下結(jié)論：

（1）對(duì)于超大型污泥處理項(xiàng)目，堆肥仍可視為有效處理方法之一；

（2）規(guī)模的擴(kuò)大不應(yīng)以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價(jià)，除臭仍應(yīng)得到充分重視；

（3）機(jī)械化程度的提高對(duì)于規(guī)�；�堆肥技術(shù)的推廣具有現(xiàn)實(shí)意義；

（4）沈陽(yáng)項(xiàng)目堆肥成品含水率35%嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但并未引起運(yùn)行成本升高，對(duì)于采用返混為主的堆肥系統(tǒng)來講是一個(gè)有益的借鑒；

（5）在本土化基礎(chǔ)上的國(guó)際合作是探索適合中國(guó)國(guó)情污泥處理處置道路的理想選擇。

來源：中國(guó)給水排水

作者：王濤 許傳銀等