不同通风设备对好氧发酵的影响

时间：2023-09-22 11:14:34 来源：洛阳科牛环保科技有限公司

污泥好氧发酵过程中大量微生物会利用有机物并消耗堆体内的O₂，排放CO₂和水蒸汽，同时产生大量的臭气物质，臭味物质在厌氧和好氧条件下均可产生，相对而言厌氧发酵过程的臭气物质总类多，嗅阈值低，且产生量更大，是污泥处理过程中主要的臭气来源。恰当的通风设备和通风参数可以有效协调通风供氧、精准控温和快速脱水之间的关系，明显提高污泥处理效率，并及时为微生物补充生命活动所需的O₂，减少堆体内部厌氧环境的产生，进而抑制甲硫醇、甲硫醚等小分子挥发性有机物的产生和排放，防控臭气污染。本文对罗茨风机和离心风机的污泥好氧发酵效果进行对比。

一、实验材料

试验在某污泥处理厂进行，该污泥处理厂设计规模为20万吨/年，采用间隔翻抛与强制通风相结合工艺。实验污泥含水率为 81.03 %，挥发性固体(VS)含量为 63.11 %。堆肥用膨胀剂为蘑菇土和该厂的返混料(腐熟堆肥)，其含水率分别为8.95 %、36.5 %，VS 含量分别为 94.6 %，39.8 %。污泥、蘑菇土和返混料采用 1︰0.15︰0.85(体积比)的比例均匀混合，混合后物料的含水率、VS 含量分别为58.4 %、56.6 %。每个发酵槽容积为200 m³ ，每个发酵槽上料总量约为150 t。

二、实验方法

随机选取采用罗茨风机和离心风机的发酵槽各1个作对比试验，其中处理1的鼓风机类型为罗茨风机，鼓风量为140 m³/min，其特点为出气压力比较高，强制打压；处理2的鼓风机类型为离心风机，鼓风量为7580 m³ /h，其特点为购买成本低，方便维修与保养，但通风过程遇见阻力风量会变小，鼓风穿透力较弱。两个处理均采用温度-时间反馈控制，发酵过程中由中控计算机自动检测堆体内部的温度、O₂、NH₃和 TVOCs 数据。

三、污泥堆肥发酵过程温度变化状况

污泥堆肥温度是污泥堆肥发酵过程微生物活性最直观的指标，也是堆肥成果与否的关键。由图1可知，两个处理堆肥均进行了17天，处理1温度从第2天开始就高于处理2，并维持到污泥发酵结束。处理1 的升温速率，达到的最高温度和高温(≧55℃)持续时间均高于处理2。这表明与离心风机相比，采用罗茨风机能够促进堆体升温，提高升温速率，延长高温持续时间。

四、污泥堆肥发酵过程O2变化状况

好氧堆肥是在通气条件好，O₂充足的条件下，好氧菌对污泥中有机物进行吸收、氧化以及分解完成堆肥化，在O₂不充足的条件下，厌氧微生物则会大量增殖，消耗有机物产生大量的臭气物质如硫化氢、甲硫醇等。由图2 可知，两个处理的O₂含量均呈现先降低后逐渐升高的趋势，处理1的氧气含量要始终高于处理2，表明采用罗茨风机能够达到更好的通风供氧效果。

五、堆肥发酵过程 TVOCs 的产生状况

污泥好氧发酵过程中常见的 VOCs 包括挥发性脂肪酸、醛、酮、酯等，嗅阈值低，臭气污染贡献大，均是由于堆肥内部局部厌氧，有机物降解不完全导致的，其中以甲硫醇、甲硫醚等硫醚致臭最为显著，是污泥堆肥过程臭气污染防控首先要控制的污染物。由下图可知，两个处理的TVOCs产量规律相似，均呈现先快速升高后降低，再次升高后降低的趋势。堆肥前期罗茨风机处理的TVOCs要显著低于离心风机处理，这是由于罗茨风机的通风供氧效果要优于离心风机，抑制了堆体内部局部厌氧环境的产生。

六、结论

不同通风设备对污泥好氧发酵过程有显著的影响。采用罗茨风机可以提高堆体升温速率、达到的最高温度和高温持续时间。同时，罗茨风机的通风供氧效果要优于离心风机，罗茨风机可显著降低TVOCs的排放量，考虑到不同组分对臭气污染的贡献，在实际生产过程中采用罗茨风机可达到更好的效果。

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