4　利用污泥生产高效有机复合肥技术及装置

4.1　技术简介
　　沃土黑桃K的主要技术包括：生物高氮源发酵技术、污泥沉淀池天然脱水剂成比例置换聚丙烯酰胺技术、重金属钝化技术、VT菌喷涂接种技术、热喷造粒技术等。其具体生产工艺在客户需要时可作进一步说明。
　　生产流程示意如下：　　　　　　　　

利用城市生活污水污泥生产复合肥料，直观认为污泥养分高，特别是有机质含量高达40%以上。经干燥粉碎或堆积发酵处理后，按养分要求配比添加化肥，搅拌后冷挤压制粒。这套工艺应用范围很广，其致命缺陷是忽视了消化污泥的不溶解性以及由此造成的高养分难以释放。污泥是由微细颗粒组成，水份低于30%后就会自然硬化，加之聚丙烯酰胺絮凝剂的包复作用，使得污泥溶解度很差，施入土壤无异于掺沙，不仅无益，反而有害；对于厌氧消化污泥来讲，厌氧发酵→好氧环境→杂菌感染，这是导致污泥肥料施入土壤后霉变的主要原因。
　　污泥处理的关键技术是软化工艺。采用物理的、生物的方式综合加工，实践证明是有效的。从技术经济学角度分析，污泥加工成本受到市场与污泥最小成本的双重制约，单一的技术工艺是无法满足这一条件的。根据国内外污泥处理技术文献看，或者是处理技术过于简单，例如烘干工艺，无法达到释放养分要求；或者是处理技术成本过高，市场竞争能力差。
4.2　方案简述
　　山西沃土的污泥资源化利用方案为：取消污泥消化系统，以污泥好氧发酵替代厌氧消化处理。即保留污泥浓缩池、贮泥池、脱水机房等设施，不再建设消化池、污泥分配塔、沼气柜和沼气锅炉房等设施，代之以太阳能浓缩发酵装置和沃土肥料自动化生产线。剩余污泥经浓缩池、贮泥池至脱水机房，脱水后送至预处理工段，加入膨胀材料和重金属钝化材料并接入VT菌，经太阳能浓缩发酵槽发酵脱水后进入后续制肥工艺。
　　该方案的主要技术包括：生物高氮源发酵技术、天然脱水剂成比例置换高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺）技术、重金属钝化技术、VT菌二次接种技术、热喷造粒技术等。
　　生物高氮源发酵技术成功地解决了高氨环境下的微生物活性难题，是山西沃土的核心技术之一。天然脱水剂成比例置换高分子絮凝剂技术是山西沃土独立开发的用于污泥利用的专项技术；用天然脱水剂部分替代聚丙烯酰胺（约为1/3～1/2），变絮凝为半絮凝，以缓解城市污水污泥在絮凝过程中形成的不溶解缺陷，减少聚丙烯酰胺的毒性作用；同时，使用该项技术预计可使污水处理厂每年节省药剂费约1/3。加入膨胀材料和重金属钝化材料是为了进一步降低聚丙烯酰胺的不溶解性和重金属活性。接入沃土VT菌，利用堆积发酵工艺，进一步软化污泥，增加腐殖质。最后经高温、高压热喷膨化造粒，再二次接菌，完成三维复合。城市污水污泥经以上工艺处理后，其中的病原菌消失、有机物腐殖质化、重金属稳定化，植物可利用形态养分增加，其C／N比、物理性状、无毒化程度、溶解度、养分平衡等都得到了很大改善；接入的有益微生物菌群（VT菌）可进一步活化平衡养分，利用微生物的自然繁殖实现植物对养分的同步吸收。其氮、磷、钾总养分大于10%，有机质含量大于50%，重金属含量低于农业部标准。中国农业大学和陕西省土肥所试验、试种对比证实，其综合肥效大大优于农家肥和等养分化肥，是一种高效、优质、安全的生态环保型肥料。
　　发酵槽中污泥的反应时间为3～5d，堆温可以在60℃以上保持3d，有效杀灭病原微生物和蛔虫卵。通过滚动翻堆和鼓风可以高效地去除水分，使出料达到后续制肥工艺的要求。在对污泥进行无害化处理的同时，又大幅度降低了污泥含水率，是一种高效的污泥预处理装置，可广泛用于各种（城市）污水处理厂的剩余污泥的处置。