1.6 现代超高温污泥堆肥技术

传统的污泥堆肥主要通过好氧发酵方式杀灭污泥中的病原菌和杂草种子、钝化重金属、降解有毒有害污染物，从而解决污泥农业利用的安全问题。但由于传统堆肥发酵技术堆温上升速度慢，堆肥发酵温度低（55～70℃），高温持续时间短，导致堆肥生产周期长、对病原菌及重金属的去除效果不尽如人意；特别是有些工业废水污泥经堆肥发酵后难以达到土地利用的标准，该种堆肥产品的处置出路得重新考虑；且在传统堆肥发酵过程中臭气污染严重、卫生条件差等一系列问题，长期制约了污泥堆肥好氧发酵技术的推广应用。为此，人们在考虑：有没有更好的污泥堆肥技术？

1.6.1 超高温污泥堆肥的提出

针对传统污泥堆肥好氧发酵中存在的现实问题，国内外许多的学者和公司开发出多种多样的污泥堆肥好氧发酵调理剂及发酵工艺，但这些堆肥工艺大多没有将重点放在如何解决污泥堆肥好氧发酵升温及维持高温阶段的停留时间上，而往往从堆肥发酵过程中出现的重金属、臭气、病原菌灭活等单一问题入手，因而不能从根本上解决污泥堆肥好氧发酵中存在的问题。

因此，开发一种升温速度快，高温阶段持续时间长的超高温污泥堆肥好氧发酵技术，可以有效缩短发酵周期、彻底杀灭病原菌及防止发酵过程中的臭气污染、堆肥产品水含量低，这对于堆肥好氧发酵技术在污泥处置上的推广应用，具有极为重要的现实意义：既解决了传统污泥堆肥技术中存在的固有问题，也因堆肥产品水含量低为工业污水污泥经减量化、无害化、稳定化处理后的处置找到了新的出路。

针对传统城市污泥好氧发酵升温速度慢、发酵温度低、高温持续时间短引起的一系列发酵问题，2013年，大地绿源环保科技有限公司发明了一种超高温污泥堆肥好氧发酵方法：以污泥为原料，与发酵腐熟物料混合搅拌，并添加发酵起爆剂；然后进行堆肥好氧发酵；将好氧发酵所得物料进行静态发酵，得到完全腐熟物料。该方法可提高城市污泥处理效率，缩短发酵周期、有效杀灭病原菌及防止臭气污染，大幅度降低腐熟料的含水率，同时操作简便、成本低廉，生产的有机肥能够满足土地利用标准。

发酵起爆剂由A组和B组微生物菌剂制成：

A组：甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus），厌氧芽孢杆菌（Anoxybacillus mongoliensis），厌氧芽孢杆菌（Anoxybacillus pushchinoensis），极端嗜热菌（Calditerricola yamamurae）中的一种或几种。

B组：地芽孢杆菌（Geobacillus sp.），地芽孢杆菌（Geobacillus sp.），芽孢杆菌（Bacillus sp.）中的一种或几种。

传统的污泥堆肥好氧发酵技术由于污泥的理化性状通常需要进行堆外接种，这些接种通常为单一或复合生物菌剂，存在一定局限性，如堆温在60℃以上，堆肥微生物存在被抑制现象，为了实现高温55℃以上5～7d的持续时间，通常采用翻堆、鼓风等措施，其温度一般也不会超高65℃，而且高温持续时间短，处理周期长、能耗高、运行成本高、操作复杂。超高温堆肥处理污泥的关键技术是向堆肥料中引入适宜于堆肥高温环境的嗜热微生物，并引入激发堆体内源微生物的物质，通过内外源微生物的协同代谢作用，最大限度地激发堆肥微生物的发酵潜力，促进堆肥进程。超高温堆肥处理污泥的技术的核心成果是超高温微生物筛选和培养，属耐高温的菌种，加入堆体后可实现持续超高温堆肥发酵（最高可达100℃以上，平均温度80℃）。

1.6.2 超高温污泥堆肥的优势

超高温污泥堆肥好氧发酵有以下优点：①超高温污泥堆肥好氧发酵工艺升温快，发酵温度高（最高可达100℃），高温持续时间长（80℃以上高温可持续5～10d），能有效杀灭城市污泥中的病原菌、杂草种子；②污泥中的有机物分解快，分解彻底，发酵周期短，10～20d即可完全腐熟，大大提高城市污泥无害化、稳定化处理效率；③超高温污泥堆肥对工业污水污泥的无害化处理尤为有价值，好氧发酵过程中的超高温可以加速降解污泥中难降解的芳香烃类及多氯苯酚类等有毒有害的有机污染物，彻底实现污泥的无害化；④超高温污泥堆肥可以快速高效蒸发堆体物料中的水分，使得堆肥产品中的含水率降到20%以下，对城市污泥减容/减量化效果显著，污泥减量化达75%以上，减容率达85%以上；⑤高温嗜热菌对臭气成分分解率高，完全避免堆肥发酵过程中的恶臭污染；⑥就同等污泥处理规模而言，整体投资与运行成本降低15%以上，适于大规模推广；⑦采用超高温污泥堆肥处理的工业污泥堆肥产品，不适用农业土地利用，因其含水率为20%，且有相当高的燃烧值，可与煤混合用于热电厂的能源，既彻底处置了工业污泥又节约了大量的燃煤，真正实现节能减排的要求。超高温污泥堆肥与普通污泥堆肥对比见表1-18。

显然，超高温污泥堆肥工艺是城市污泥（包括生活污泥和工业污泥）堆肥技术的发展方向之一。尤其是，经超高温堆肥处置的堆肥腐熟料含水率在20%左右，完全达到了无害化和稳定化，可以直接用于卫生填埋或掺入粉煤中作为火力发电厂的燃料烧掉，这将给工业污水污泥减量化、稳定化、无害化处理后的出路提供了广阔的空间。