供热。沼气还用于沼气锅炉，补充消化池的热量，剩余的沼气通过火炬燃烧。通过沼气发电，可以为运营的厂家企业节省能源和费用，从保护环境方面来看，污泥通过消化以后更加安全。
（3）北京市小红门污水处理厂污泥消化技术应用案例
该厂于2010年初投入生产，设计处置能力400吨/日，产余物用于制作路基等建筑材料，污泥处理采用中温一级厌氧消化工艺。工艺图如下：
固化剂 污泥固化反应器 混合搅拌 堆置反应 外运 固化污泥 图2-16 北京小红门污水处理厂污泥消化技术工艺流程
污泥厌氧消化系统中采用卵形消化系统，单池容积12300立方米，共5座消化池，设计日产沼气30000立方米，日进泥3000立方米，2008年11月12日消化池开始进泥。污泥和生石灰按一定比例分别经过独立的输送系统进入固化反应器中，在反应器内充分的搅拌、混合、反应，形成的干化产物在场地中堆放8～10天，使其进一步反应，最终实现含水率小于30%，微生物和病原菌彻底灭活，重金属基本钝化。通过对不同生石灰添加比例生成的干化污泥及其浸出液的各项指标的监测，结果均符合相关标准。常规季节，厌氧消化产生的沼气供给沼气拖动鼓风机，供给生物曝气系统，其余热供给消化池加热；供暖季节，沼气锅炉进行厂内供暖。剩余沼气计划进一步作为污泥干化利用。
四、好氧发酵（堆肥）技术 1、工作原理
堆肥是利用污泥的微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定比例的秸杆、稻草、蘑菇渣、木屑或生活垃圾等膨松剂和调理剂，也可以添加微生物菌剂，利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。用看不见的微生物即可将污泥转化为有机肥或附加值更高的生物农药，实现污泥的循环利用。一方面消除了恶臭对环境的污染，另一方面因高温发酵几乎杀灭了病原菌、寄生虫卵、有效降解有毒有害物质。
在通风供氧条件下，污泥中的微生物利用易降解有机物进行好氧呼吸，满足自身生长繁殖需求的同时并释放出大量生物能。这部分能量可使物料温度显著升高，一般可达到55摄氏度，最高可达到70摄氏度以上。同时，微生物活动还能使污泥中的束缚水活化，降低其束缚能态，使其更容易被加热蒸发。污泥中的水分在生物能的加热下转化为水蒸气,通过自
由扩散和强制对流进入物料中的孔隙，被风机鼓入的干燥空气带出堆体，从而实现连续不断的脱水干化。
2、工艺特点
好氧发酵的一般工艺过程主要分为前处理、一次发酵、二次发酵和后处理四个过程。其技术主要分为条垛系统、强制通风静态垛系统和发酵槽系统。
图2-17 好氧发酵工艺流程图
污泥堆肥可以有很多形式，以下简要归纳各种形式并分析各自的工程应用效果： 自然堆制：这种方法可以有限制地应用于农业废物或园林垃圾，由于污泥的透气性极差及含水率很高，这种方法原则上讲不适用于污泥堆肥。
堆垛加机械翻堆：由于污泥物料的致密性，这种堆肥方法通常臭气排放较大，发酵周期长。
强制通风的污泥条堆：堆肥以条堆的形式并辅以强制通风，发酵过程中伴以间歇的翻堆过程。实际中，当污泥堆及翻堆操作控制不好的时候，会出现通风口被堵，进而出现局部或全部条堆出现类似堆垛的堆肥形式。另外如果系统设计不理想或者通风控制不当，会出现较多臭气排放或者发酵温度过低。
强制通风的污泥料仓：这种方法原则上与强制通风的污泥条堆相同，只是将污泥置于反应器或发酵仓中，从而垛可以堆的更高一些。实际应用中也会出现污泥条堆中所述问题。另外，由于污泥物料的特点，应避免物料过高而引起的自压实作用。除此之外，设计中要充分考虑污泥进出料作业，为车辆留有足够空间。
从堆肥物料的角度，有以下主要因素： （1）空隙率（透气率）
机械脱水后的污泥本身通常是透气率极差的物料。堆肥发酵过程的重要前提是系统中需
要生化反应所必须的氧气。所以污泥堆肥中几乎没有例外的要添加结构性物质（调整剂），如秸秆、木屑、园林垃圾等，以保证系统中空气的流动进而为生化降解提供氧气。
（2）含水率
污泥本身含水率高，但影响生化反应的倒不是水本身，而是由于含水率高而导致的物料透气性差。添加锯末等调理剂可以吸收一部分水分，进而改善透气性，但添加量大会导致成本增加。所以实际工程中一是要追求机械脱水污泥的高含固率，二是增加堆肥后污泥的返混量。
（3）碳氮比
大量文献将污泥堆肥中添加结构物质或调整剂（如秸秆、木屑、园林垃圾等）归结为改善、调整堆肥物料中的碳氮比，但这种说法并不能得到准确的证明，因为所加入系统的这些调整剂中的碳通常是木质素、纤维素这类生化难降解物质。添加了这些物质，与其说是改善系统碳氮比倒不如说是增加了系统的透气性。
以下是堆肥过程需要优化的关键影响因素：
① 供氧与通风量的优化 ② 温度与热平衡的优化 ③ 湿度保持与强制脱水的优化 ④ 好氧状态及气味物质抑制的优化 3、优劣分析
（1） 设备简单，可以完全国产化。
（2） 封闭式微生物好氧发酵，获得了适合处理污泥的微生物菌剂，实现了污泥处理
减量化、稳定化、无害化和资源化，为困扰北京、上海等大中城市的污泥处理提供了切实可行的方法。
（3） 通过独特的设计保证系统均匀布气，通风系统简单、可靠、布气均匀、维护量
低，采用先进、独特的技术，实现氧气、温度可靠的在线监测与联合控制。 （4） 智能化控制系统具有生物干化的优化功能，在低能耗的前提下加速污泥干化，
采用独特的检测和控制技术实现发酵温度高（50-70℃），周期短, 可在10-14天内实现污泥无害化、稳定化，含水率降至约40%。
（5） 通过优化的设计与控制有效控制臭气发生量，通常不需要除臭设施。如该工艺
在上海城区（紧邻住宅区）的污水处理厂对污泥堆肥，不需除臭装置。
（6） 能耗最低，本技术实现通风耗电6-12度电/每吨污泥。
（7） 减容效果不理想，占地面积大，在我国目前土地资源相对匮乏的条件下，大批
堆场开发难度较大，也不利于可持续发展。
（8） 堆肥处理后的污泥产品中病原体仍有可能存活，且产品的高含水率(30％-40％)
可使病原体复活。
（9） 堆肥易受气候影响，不适用于多雨、潮湿的地区。 4、应用案例 庞各庄堆肥处置分厂
北京排水集团的庞各庄污泥处置厂原设计采用污泥条堆堆置和机械翻抛工艺，但存在发酵时间长、处理能力低等问题。
堆肥方式仍然保留了原来的条堆形式，其优点在于对于处理能力大的堆肥设施，进出料作业简单、灵活，效率高、能耗低。通过改造地面，以较小的土方工程完成了强制通风布风系统。增加了全系统的温度、氧含量在线监测与控制，增加了通风优化控制系统，增加了系统操作的智能化控制。东棚I期升级改造针对东棚的北半部进行，设计能力每天130吨，2009年3月已投入试运行。
庞各庄采用强制通风静态条垛堆肥工艺，日处置能力约为250吨，产余物含水率35%，年产4.8万吨，一般作为有机肥原料予以销售或赠送，工艺图如下：
泥饼 含水率80% 调理剂 含水率20% 回流污泥 堆肥产品 条垛布料 好氧通风 翻抛 含水率35% 图2-18 厌氧消化三阶段理论
堆肥发酵过程是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质等，代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，使水分挥发，实现污泥减量化、稳定化、无害化。研究证明，经过符合标准的好氧堆肥处置后，污泥中的病原体、杂草种子基本灭活、重金属有效态明显降低、有机毒物被有效降解、恶臭消失、导致烧苗的速效