城市污泥堆肥处理工艺设计.doc

一、 按以下提纲收集资料进行毕业设计；
二、部分内容确因条件限制无法实施，要告知我

大致提纲
1 概述
包括项目背景、当地处理污泥的现状、堆肥处理技术的原理
２　项目的简况
２．１ 设计的依据（相关法律法规）
２．２ 设计规模
２．３ 设计的主要内容
３　原料来源情况
４　选址情况
３　总体设计
３．１ 工程规模
３．２ 处理工艺
（１） 工艺介绍
（２） 预处理设计
（３） 工艺设计
（４） 堆肥化工艺（附图）
（５） 堆肥装置
（６） 堆肥系统控制条件
（７） 二次污染的防治及厂区内环境监测
３．３　实验室的建设
４　产品质量控制及销售
５　主要设备
６　工程概预算
７　结论

参考以下文献内容

有机肥料厂的建设
第一节 有机肥料厂的规划设计
一、原料调查
有机肥料厂主要生产目标是利用各种含有有机质和作物生长所需的氮磷钾元素的物料加工商品有机肥料。有机肥料物料的特点是体积大、不便于运输，故只能在当地收购，而且距离不能太远。因此，在确定建设有机肥料厂的计划后，首先要对当地主要的有机原料进行调查，调查主要有机原料的种类、收集运输办法、运到厂的价格等一切建厂需要了解情况。常见有机原料的种类可参考前面表1-1的主要有机肥料种类，具体生产工艺中，可能采用某一种有机原料为主要原料，其它有机原料和化工原料为辅料，如以鸡粪为主要原料，用作物秸秆、草碳、沸石等原料为辅料；有时主要原料根据生产条件的变化而变化，如有时以鸡粪为主要原料，当鸡粪原料不足时也可以牛粪为主要原料，但生产的其它条件应适当进行调整。总之，凡富含有机质和作物生长所需养分的物质均可以做为有机肥料加工的原料，可根据原料情况设计不同的加工工艺。
二、地理位置的选择
有机肥料加工厂地理位置的选择十分重要，对以后产品生产成本及生产管理关系十分重大。主要应考虑以下因素：
有机肥料厂不能距养殖场太远，鸡、鸭、猪、牛等畜禽粪便，体积大，含水量高，不便运输，如果距养殖场太远，原料的运输成本将加大。距离养殖场也不能太近，并且不能在养殖场的上风向，否则容易传染病害，给养殖场防疫带来困难。
三、设计生产工艺与设备
前面第二章、第三章分别介绍了利用秸秆和畜禽粪便加工有机肥料的工艺和设备、设施，根据当地主要有机原料、建厂资金、场地等情况，选择经济合理的生产工艺，购买相应的设备，建设配套的设施。在设计生产工艺时应注意以下几点：
1．生产规模合理，场地选择理想 有机肥料加工过程相对较长，如利用畜禽粪便发酵干燥加工有机肥料，加工条件合适时发酵周期最短一般也需7天左右，所以有机肥料厂的加工场地和设备投资相对较大。一个的企业，无论多小，均要设置管理和生产人员岗位。如果如果生产规模过小，把同样管理生产人员的工资计算到每吨产品中，产品生产成本将升高，产品将无市场竟争力；如果生产规模过大，原料收购半径过大，原料运输成本高，产品成本也高。因此，有机肥料厂的生产规模应年产纯有机肥料1000吨以上，应建在有机原料丰富的地区。
2．注意工艺的自动化程度的选择 有机肥料加工厂的工作条件艰苦，劳动强度大，生产过程应提高自动化，减少用工成本，现代科学技术为有机肥料工厂生产自动化提供了可能，但有机肥料生产过程自动化程度高，相应的设备投资、运行费用和维修成本增加。因此，有机肥料生产中应根据经济效益，选择最合理的自动化过程，不要片面追求生产自动化。
3．提高设备的防腐性 畜禽粪便是加工的重要原料，有较强的腐蚀性，粘在设备上对设备腐蚀较强；畜禽粪便、秸秆等在发酵过程中产生的氨气、二氧化硫等气体均有较强腐蚀性。因此，选购有机肥料加工设备时，应注意设备的防腐处理。一般是在钢铁设备上喷涂防腐镀层或选用特殊结构的原料加工设备。
4．处理原料，提高设备的适宜性 有机质发酵有一定的条件要求，所以有机肥料加工设备对原料也有一定要求。有机原料广泛，不同原料的性质千差万别，同样的原料在不同季节变化，每一批原料的性质均不一样。如鸡粪，在冬季水分含量较低，夏季水分较高。为了保证加工过程的顺利进行，要根据有机肥料发酵的水、C/N比、气、热等条件，科学配制原料，使其达到设备所要求的加工条件。如鸡粪水分含量过高，可向鸡粪中加粉碎的干秸秆、发酵干燥后的有机肥料半成品等。

第一节 有机肥料加工厂化验室的建设
一、有机肥料厂建设化验室的目的意义
按照生产的需要，正规的有机肥料厂应该建有自己的化验室，主要功能是对生产的产品进行质量监督检验。有机肥料产品质量的好坏从外观很难检查出，要科学评价产品的质量主要依靠室内分析和田间肥效试验，室内分析快速、受干扰因素少，是产品质量监督检验的主要手段。有机肥料厂除对最终生产的成品进行检验，保证出厂产品合格外，为了从根本上保证产品的质量，还因对进行产品生产的原材料和有机肥料生产过程中的半成品进行检验，保证原料的纯度，减少生产过程中的养分损耗。化验室另外一个主要功能是开展农化服务。有机肥料厂为了推广销售自己产品，还应为自己肥料的使用者提供相应社会化服务，主要是通过土壤、植株测定，确定肥料的合理用量与合理施用时期，指导农民科学使用肥料，提高自己肥料的使用效果，增加肥料的销售。
二、常规检验的主要内容
（一）检验产品和原料质量指标
为保证产品和原料的质量，主要检测的内容有以下几项：
一是产品的有效养分指标，主要有机物总量、氮、磷、钾、铁、铜、锌、锰、硼、钼的总量和有效含量；有机肥料在土壤中经过微生物分解作用，其中的养分从有机态转变成无机态一般能被作用吸收利用，多测定有机肥料养分总量，为了区分肥料中有机态养分和无机态养分组成，也测定肥料中有速效养分的含量。在绿色食品生产中，要求多使用有机肥料，少使用化肥，其中AA级产品严禁使用化肥，一方面保证生产过程纯天然，另一方面有机肥料养分释放均匀，可明显改善农产品品质。如果有机肥料中速效养分含量过多，或者有机肥料中掺入大量化肥就失去有机肥料的特性。
二是产品和原料物理化学特性指标，主要有水分、pH。水分含量的高低，决定了产品中有效养分含量的多少，是衡量产品质量的一项重要指标。原料pH对生产过程影响较大，微生物活动有一个最适pH范围，为了保证快速发酵腐熟，一般通过原料的掺混调节原料pH。作物生长大多要求中性土壤条件，北方土壤偏碱性、南方土壤偏酸性，通过肥料也可适当调节作物根际酸碱性，促进作物生长。
三是产品和原料中有害成份的检验。主要指标有重金属和有害病菌，有些特殊原料生产的肥料还应检测放射性。这些有害物质随着肥料进入土壤后，对人、畜健康构成威胁，对环境造成污染。随着社会发展，人们对农产品的安全提出了严格的要求，国家也对肥料中有害成份提出了严格的控制指标，以保证农产品的安全。
（二）农化服务检验内容
有机肥料生产厂家为了保障肥料的使用效果除检测产品质量，保证出厂产品合格外，还检测土壤和植株，指导农民科学使用肥料，以此加大肥料的销售。
为了指导施肥所开展的土壤检测项目有：有机质、碱解氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有效态铁、铜、锌、锰、硼、钼等指标。氮磷钾肥使用量较大，也称肥料三要素，因此碱解氮、速效磷、速效钾是最常用到的检测内容。
植株测试主要判断植株体内养分的丰缺，指导后期追肥，由于氮肥是最常用到追肥，植株体内硝酸盐的含量是反映氮素丰缺的一个重要指标，植株体内硝态氮含量是重要的一项检测指标。其它最常用的检测指标有植物体内氮、磷、钾、铁、铜、锌、锰、硼、钼全量的含量。
这些常用指标的检测方法在一些分析书中有介绍，方法也容易掌握。但这些数据的运用需借助于大量田间试验结果才能有针对性的准确指导施肥。
一、 化验室建设
化验室的建设包括实验室的建设和仪器、化学试验的配备，建设规模应根据企业的规模、开展检测的内容和样品数量的多少而定，要求最大限度发挥分析人员和配置的仪器作用。实验室在布局和内部构造上有特殊要求，应根据主要化验工作的工作流程布置房间，既便于化验操作，又应防止房间之间的相互干扰，房间应通水、通电，消化室还应有通风管道。仪器室应达到主要仪器所要求的环境条件。
四、常规设备配置
一般化验室应配备分析天平（感量为0.01g和0.0001g），干燥箱、比色计、pH计和电导仪等仪器和滴定管、三角瓶、容量瓶等玻璃器皿。每一种检测项目所需的设备从该检测项目的检测方法可查出，有机物总量、全氮、全磷、全钾是有机肥产品常用到检测指标，检测这些项目必备的仪器设备如下：
（一）有机肥料有机物总量的测定
1．仪器、设备
分析天平：感量0.0001g。
粗天平：感量0.01g。
电热恒温干燥箱：能控制温度105±2℃。
高温电炉：有高温计且可控制炉温525±10℃。
电炉：800W温度可调控。
水浴锅。
干燥器：内盛变色硅胶干燥剂。
瓷坩埚：容积50ml，具盖。
（二）有机肥料全氮的测定
1．仪器、设备
分析天平：感量为0.1mg.
开氏烧瓶:50ml或100ml.
可调电炉:1000W.
具塞三角瓶:150ml.
酸式滴定管:10ml.
弯颈小漏斗:ø2cm.
定氮蒸镏装置.
1． 试剂
硫酸（GB/T 625）。
30%过氧化氢（GB 6684）。
氢氧化钠（GB 629 化学纯）
硼酸：（GB 628）
溴甲酚绿（HG 3—1220）
甲基红(HG 3—958)。
盐酸GB 601。
（三）有机肥料全磷的测定
1．仪器、设备
分析天平：感量为0.1mg.
可调电炉:1000W.
分光光度计。
开氏瓶：50mL或100Ml。
容量瓶：50，100，1000mL。
移液管：5，10mL。
弯颈小漏斗:ø2cm.
具塞三角瓶；150mL。
2．试剂
硫酸（GB/T 625）。
硝酸（GB/T 626）。
30%过氧化氢（GB/T 6684）。
钼酸铵（GB 657）
偏钒酸铵（HG3-941）
氢氧化钠（GB 629 ）
磷酸二氢钾（GB 1274，优级纯）
二硝基酚指标剂
无磷滤纸。
（四）有机肥料全钾的测定
1．仪器、设备
分析天平：感量为0.1mg.
可调电炉:1000W.
火焰光度计。
开氏瓶：50mL或100Ml。
容量瓶：50，100，1000mL。
移液管：5，10mL。
弯颈小漏斗:ø2cm.
具塞三角瓶；150mL 2．试剂
硫酸（GB/T 625）。
过氧化氢（GB/T 6684）。
氯化钾（GB 646）
（五）有机肥料水分的测定所需仪器、设备
电热鼓风恒温干燥箱：能控制温度150±2℃。
分析天平：感量0.00１g.
干燥器：内盛变色硅胶干燥剂。
铝盒

第二节 有机肥料加工厂环境的控制
在有机肥料厂的设计过程中，对环境公害问题制定恰当的控制方法是很重要的。有机肥料加工厂最主要的公害是臭气和蚊蝇。有机肥料加工过程中，应选择合适的厂址以及根据周围环境的需要选择合适的有机肥料加工方式。
一、恶臭的控制
畜禽粪便、作物秸秆等有机物料是有机肥料加工的主要原料，这些原料都不可避免地会产生一些恶臭，建立一新的有机肥料厂时，应考虑臭气控制情况。首先，应注意厂址的选择。厂址应距离居民集中区有一定距离，绝对不能建在居民生活区和工业区的中间。其次许多技术均可用以减少有机原料发酵过程中恶臭的浓度。目前脱臭方法主要有吸收（洗涤）、凝聚、吸附、氧化以及化学或生物法等技术。
1．液体洗涤 有机肥料加工过程中产生的恶臭气体通过液体，使气体溶解于液体之中。最普通的溶剂是水，结合采用化学氧化剂如高锰酸钾（KMnO4）、次氯酸钠（NaOCl）、氢氧化钙（Ca(OH)2）或氢氧化钠以及各种酸，效果更好。
2．吸附法 吸附是恶臭气体与强吸附性物质接触，这些物质可吸附减少恶臭气体。
（1）往有机肥料发酵原料中拌入一定比例的沸石、草碳，发酵过程中产生氨气、硫化氢等恶臭气体被这些物质吸附，既减少了恶臭气体，还可减少有机原料养分失的损失。
（2）让恶臭气体流过吸附能力强的物质层，利用吸附物质的强吸附性，除掉恶臭气体。构成恶臭气体的成份无论是无机的还是有机的物质，发酵炭都能有效地进行处理，是一种很好吸附物质，价格低廉的原料有碎木屑。
3.掩蔽剂 在排出气流中加入芳香味以掩蔽或与臭气结合，这种产物通常是不稳定的，并且其味较原有臭味还难闻。自从有更多有效除臭技术后，掩蔽剂在有机肥除臭中很少用到。
二、 尘土的控制
尘土的控制可能是有机肥料加工厂的另一个主要问题，特别是在干旱或半干旱气候条件下，以城市污泥有机物、粉碎草碳、粉碎作物秸秆等为有机肥料加工原料，在搅动、粉碎过程中，小型颗粒就会在空中飞扬。在有机肥料加工过程中，要根据加工过程特点，采取相应的防止过多生成尘土的方法。
1．搅拌环节。在发酵或凉晒过程，要进行搅拌，在湿度较高时，尘土不致成为明显的问题，而在搅拌干的原料时尘土问题就很突出了。在发酵或原料混合过程中翻动时要注意原料的湿度；当堆肥中固体含量为65%~70%时，最易扬起尘土，此时就应尽量减少翻动物料的次数。
2．粉碎过筛环节。粉碎、筛分时，最容易起尘土，应在封闭的发酵仓或室内进行。密闭容器应备有空气收集和颗粒控制设备、湿式涤气器或纤维过滤器。
三、苍蝇的控制
畜禽粪便等有机肥料加工原料容易招惹苍蝇，在温暖的季节苍蝇无处不在是有机肥料厂一公害，污染环境，传播病虫害。主要防治措施有以下几点：
1．防止敞开堆放有机肥料原料 有机肥料原料来厂后直接进入发酵设施或设备中，发酵设施中苍蝇无法存活，发酵充分的商品有机肥料也不再招惹苍绳。如果发酵设备设施容纳不下有机肥料原料，可以将有机肥料原料集中起来，盖上塑料布，使有机原料处于密闭缺氧状态，使苍绳无法存活。
2．保持环境的干净卫生 有机肥料原料体积大、稀、臭、脏，在运输、加工过程中容易到处露撒，为苍蝇滋长创造了条件。要求有机肥料厂注意环境卫生，一方面从源头采取措施，对运送设备进行加固，减少粪便的遗撤，另一方面粪便等有机原料遗撤后应及时清理干净。
3．及时喷药，在苍蝇还未大量繁殖时，杀死苍蝇。