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1、利用生物工程技术处理污泥等有机固体废弃物张维民 肖莹露 关键词：有机固体废弃物 DM 激活剂 污泥 生物活性营养土 生物活性有机肥 营养物质吸附转化 有害物质钝化 Keywords: organic solid waste, DM Activators, sludge, biological active Nutrient soil, biological active organic manure, absorption and transfer of nutrition, passivation of hazardous substances, 文章摘要： DM 激活剂技术，用于处理污泥等
2、有机固体废弃物，该技术将微生物技术与专用设备和发酵装置有机结合，具有一次投资低，占地面积小，处理周期短，运行费用低，生成物品质好等特点。处理过程不排放废水、废气、废渣，不消耗燃料，是节能和环境友好型环保技术。Abstract: The technology of DM activators is applied to deal with organic solid waste like sludge. This technology which combines special facilities and zymolysis equipment with Microbial Technolo
3、gy is characteristic of low investment, taking up small spaces, short operation period, running cost-efficient, good quality of products and so on. This technology doesnt have three wastes and fuel consumption. It could maximize utilization efficiency of recourse of organic solid waste and avoid sec
4、ondary pollution. It is an Energy Conservation and Environmental Protection technology.一、概述北京大地阳光生物科技有限公司专业从事有机固废治理、生态农业、土壤生物修复以及实用生物技术的研究开发和应用，致力于用生物技术无害化处理和资源化利用各种有机废弃物，使废弃物重归自然，实现人与自然，自然与自然的良性循环。公司拥有自主知识产权的 DM 激活剂技术和与之配套的专用设备、工艺（专利号为 03102255.3 和03236987.5） ，我们将其命名为 DMFD 技术。它成功地解决了传统有机物堆肥的技术难题，利用
5、现代生物工程技术，用较少的投资，较低的运行成本，较短的处理周期，最小的能源消耗和最小的环境代价处理污泥、生活垃圾有机物、人畜禽粪便、果渣、药渣、秸秆以及其它工业有机固体废弃物。经 DMFD 技术处理的有机废弃物，根据其营养成分，有机质含量和重金属含量来确定最终的用途。对于难于自然发酵的污泥，采用 DMFD 技术处理，具有独特的优势。1、有机废弃物回归大地是一种自然的方式自然界本身具有净化功能，在工业化社会之前，各种有机废弃物并不是大自然的负担，亿万年以来自然界就是通过微生物自然降解把各种动物和人类的尸体、排泄物、枯萎的植物等变成土壤的一部分，为植物提供养分。在生活垃圾、畜禽粪便、污泥等有机废弃
6、物中存在大量的各种微生物，除污泥等个别有机物因自身结构的特殊性难于自然发酵外，大部分有机物都是可以通过自然堆放实现发酵的，传统的堆肥也正式利用了这一特性。但是自然发酵的过程过于缓慢，尤其不适用于处理每天大量产生的各种污泥等有机废弃物。但我们从大自然中得到启示，可以采用现代生物技术处理这些有机物，把有机废弃物发酵成为有机肥或营养土去肥沃土地，再把植物变成食物，这是适应大自然自身规律的一种处理和循环利用方式。2、污泥等有机固废的焚烧、填埋破坏了有机质返回土地的自然循环焚烧、填埋等常规处理方式不能从根本上解决污染问题，污泥直接焚烧的热值过低，还要治理有害气体、粉尘污染，污泥焚烧的一次性投资和运行成本
7、过高，需要国家提供大量的补贴和各项优惠政策才能够运行。城市垃圾卫生填埋工艺中最难处理的温室气体排放问题、恶臭问题、渗滤液问题都是由垃圾中的有机物引起的，污泥进入垃圾填埋场还存在难于压实，难于自然发酵的问题，直接影响垃圾填埋的土地再利用，被埋入地下的污泥也是对环境的一个潜在的威胁。更重要的是因为有机废弃物的处理方式和农民用肥习惯的改变，大部分有机物无法返回土壤中，破坏了土地的自然循环。众所周知，植物是自然界生物链的源头，植物来源于土壤，土壤为植物提供生长所需的营养，当人类从大地的索取多于给予时，也就是说当人们消费后的有机物不能返回土地时，土地的产出和投入就产生了不平衡。改革开放以来，我国的粮食、
8、水果、蔬菜等农作物的产出量大幅度提高，但是大部分的土地只有氮、磷、钾等主要养分的补充，很少补充有机质和微量元素，对土地形成了一种掠夺式的利用。土壤中的有机质缺乏，地力下降，微生物环境遭到破坏，致使农作物品质下降，抗病虫害能力减弱，持续下去，土壤会越来越贫瘠，植物的产量和品质都将受到影响，这种影响将发生连锁反映，严重到足以影响人类和动物的生存。因此把有机质当成有限的资源，最大限度地土地利用应当引起人们的足够重视，这是关系到到农业生产安全和人们的身体健康的大事。多年来，很多有识之士都认为应该采用堆肥方式来处理污泥等有机固体废弃物，实现有机固体废弃物的土地利用。但传统的堆肥技术普遍利用有机固体废弃物
9、中的土著菌，采用强制通风等好氧发酵方式。这种方式一般存在占地面积较大，发酵时间过长（一般完全发酵时间在 2 个月以上） ，耗电量大，有恶臭气体和渗滤液产生，发酵过程无法去除有害物质，产出物品质不稳定以及营养损失较大等问题，无法适应现代社会城市化和工业化对有机固废处理的要求，同时由于污泥组分的复杂性、有机胶体的粘稠性和有害微生物大量滋生以及人们谈泥色变的重金属污染问题，污泥的处置方法和土地利用需要技术上的突破。3、DMFD 技术在治理环境污染的同时把污泥等有机废物变成有机质城市生活污水处理过程中所形成的大量污泥和其他一些生产及生活过程中所产生的各种废渣、废料等，均含有极高的有机质和丰富的氮、磷、
10、钾等植物生长所不可缺少的营养物质。据资料介绍，国外城市污水污泥的有机质含量大多在 50%以上，我国的城市污泥有机质含量平均在 38%左右，即使是一般生活垃圾可利用的有机质含量也可达 17-50%左右。这些废弃物经过 DMFD 的技术处理后，可以获得大量得有机质和养分，除部分有机废弃物重金属含量超过农用标准的以外，大部分经过发酵处理后是可以还田的，大约 3 吨有机固体废弃物可以生产 1 吨有机肥或营养土，用于农业生产，土壤生态修复和沙化土地、荒山治理等，从而成为一种宝贵的资源。国家在十五、十一五规划中连续两次提出的“沃土工程”计划。 “十五”计划的 “沃土工程”突出土壤、肥料、水资源的优化配置，
11、 “十一五”农业发展规划纲要求“耕地退化率下降 10 个百分点，农田地力普遍提高 1-2 级” ；“继续实施下一轮沃土工程，恢复提高基础地力，建成一批高产稳产、旱涝保收的基本农田” 。应用DMFD 技术将有机肥废弃物经生物发酵后生成生物活性营养土、土壤改良剂和优质的生物活性有机肥，能够有效替代或高效结合农用化学肥料而成为农业持续发展的重要保证。据报道我国每年产生各种有机废弃物如生活垃圾、粪便、污泥、果渣、秸秆等，我国城乡每天产生各种有机固体废弃近几百亿吨，以每亩地施用 1 吨营养土或有机肥计算，每年会使几十亿亩土地的有机质得到补充，这是利国利民的一件大事，需要国家、政府、专家、企业乃至全社会的
12、共同努力。二、技术简介DMFD 污 泥 处 理 技 术 将 微 生 物 制 剂 菌 、 专 用 处 理 设 备 和 阳 光 发 酵 棚 有 机 结 合 ， 共同 完 成 有 机 固 体 废 弃 物 的 发 酵 、 脱 水 、 除 臭 过 程 。1、 微 生 物 的 作 用用于污泥处理的微生物制剂中含有多种特殊功能的生物菌群，这些微生物互利共生、互生协同，各类微生物在各自的生长繁殖过程中所产生的物质成为相互利用的基质，同时释放能量，为处理工艺中的发酵、灭菌和脱水提供必要的条件， DM 激活剂卓越的性能来源于其独特的微生物酶综合处理技术（Microbe Comprensive treatments
13、 technology）和营养物质的转化、吸附和有害物质的控制、钝化技术（ Control adsorption release） 。微生物制剂 DM-L01 中还有以孢子状态存在的具有解磷、解钾、固氮功能的活体微生物和一定量的生理活性物质。这些有益菌群被保留在发酵后的物料中，所含的生理活性物质对植物、土壤和 DM 菌群本身产生很强的激活作用。DM 激活剂的应用领域非常广泛，系列产品分别用于处理污水处理厂污泥、大型养殖场的畜禽粪便、草炭腐殖土、秸秆、药渣、沼渣和城市生活垃圾中的有机物，经生物发酵生成营养土、有机肥。将糠醛、果渣、酒糟等有机废弃物经生物发酵生成蛋白饲料。将植物秸秆经生物发酵制成牛
14、、羊的饲草。2、设备的作用和功能专用设备在发酵过程中既有自身独特的不可替代的作用，又使微生物制剂 DM-L01 的功能得以有效的发挥。机械处理方式能够改变污泥等有机废弃物的物理特性，还将布菌、翻抛、推移功能融为一体，工艺简单合理，从入料端送入的污泥，21 天后从出料端输出成为营养土，物料进入发酵棚后由工艺设备自动完成全部工作，实现连续生产。特别设计的发酵棚为轻钢结构的阳光棚，有助于发酵、除臭、水分蒸发等功能。3、工艺流程4、污泥处理过程的技术分析污泥处置分为以下三个阶段。第一阶段为发酵预处理，利用特定的机械设备改变污泥的物理特性，并均匀加入适量的 DM 激活剂（约 350 克/吨） ，调整待处
15、理污泥的含水量到 65%左右，对于需要制肥的物料还要在此阶段进行调质；第二阶段为发酵过程，DM 激活剂在最短的时间内形成污泥发酵的主导菌的菌群优势，完成污泥的升温、发酵、去毒、加成、分解、吸附、钝化等过程，使污泥中的营养物质得以最大限度地保留，有害物质被最大限度地分解、去除和钝化，这一过程大约需要 7 天的时间。本阶段按时间顺序又分为：1激活期（物料加菌后 1-3 天）：DM-W01 菌的旺盛繁殖，将污泥中的有机物如淀粉、简单糖类和蛋白质等迅速分解，释放出大量的热量，使物料温度很快升高。2高温期（第 4-5 天）：温度上升 50 度以上时，即进入高温阶段，由于温度上升和可分解物质的减少，嗜热性
16、的纤维素分解菌逐渐代替了中温菌，此时处理物料中残留的和新形成的可溶性有机物继续被分解转化外，一些复杂的有机物如纤维素、半纤维素、果胶质等也开始迅速分解。物料中的腐殖质开始形成。3持续期（第 6-7 天）：当温度上升一段时间后，纤维素、半纤维素、果胶质等物质已大部分分解，余下的是诸如木质素等很难分解的复杂有机物以及新形成的腐殖质，这时，嗜热菌活动减弱，产热量减少，温度下降，物料体积大大减少，所以此阶段的物料保温性变差，为了促进发酵速度和效果，此时需要专用机械配合，增强养护培育条件，温度保持 50-75 度之间，残留物质进一步分解，腐殖质不断的积累，为进入熟化阶段打下基础。计量包 装污泥等有机废弃物混合调 制 发酵疏松输送脱 水优化配 方制 粒筛 理粉 碎特制菌 种第三阶段的为进一步熟化和脱水过程，此 时 天 然 性 有 机 质 基 本 已 经 腐 化 分 解 ， 温 度逐 渐 下 降 ， 此 时 需 要 设 备 与 生 物 菌 配 合 完 成 物 料 生 温 、 保 温 、 散 发 水 分 的 工 作 ， 同时 物 料 进 一
