Mechanicsburg污水廠俯視圖，大片白色膜頂所在位置即為堆肥設(shè)施

  堆肥廠主體是一個(gè)120*180平方英尺的加膜結(jié)構(gòu)(見下圖)。他們采用低調(diào)的立管設(shè)計(jì)是為了防止大型裝載車在滿負(fù)荷傾倒時(shí)碰到桁架。另外設(shè)計(jì)時(shí)也考慮了日后端蓋的添加，以防氣候變化帶來的雨量增大的影響。而實(shí)際上目前的雨天情況對堆肥過程影響甚微，相反豎樁有變干傾向，所以適量的降雨反倒是好事。無論下雨與否，在堆肥過程后期可以通過延長曝氣來降低含水量，然后再進(jìn)入分解篩選工序，因?yàn)榈秃视兄跍p少篩分過程中的結(jié)塊現(xiàn)象，使更多堆肥能通過篩分成為最終成品。

ClearSpan堆肥廠，有50尺高，足以矮化大卡車

  在堆肥過程里，溫度是最主要的監(jiān)測參數(shù)，這是出于對風(fēng)機(jī)控制和法規(guī)溫度記錄的需要。具體通過ReoTempEcoProbes無線探頭自動(dòng)監(jiān)測，數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚赃叺霓k公室里，然后由一套叫ReoTempCompostWatch的軟件將數(shù)據(jù)讀取到MySQL數(shù)據(jù)庫里，并提供可視化數(shù)據(jù)展示。另外，項(xiàng)目中還配有ReoTempOxyTemp氧氣探頭，兩種探頭的數(shù)據(jù)相結(jié)合來對風(fēng)機(jī)做控制。在此基礎(chǔ)上MaterialMatters公司還開發(fā)了一套工具軟件來更好地管理CompostWatch的數(shù)據(jù)，包括顯示溫度圖等。

由MaterialMatters公司開發(fā)的監(jiān)測軟件控制面板

  啟動(dòng)和獲批階段

  堆肥設(shè)施由21個(gè)用持續(xù)曝氣通道組成。充氣通道由前段裝載機(jī)形成一個(gè)約1尺深8尺寬的集氣空間。堆肥的主要組成包括了污泥和填充劑，兩者的混合比約為1:3~1:4。配方可根據(jù)需要調(diào)整以實(shí)現(xiàn)理想的含水率、C/N比或孔隙率。各組分的凈重都由堆肥混合料車秤得到記錄。這些材料經(jīng)混合、運(yùn)載后卸載到堆肥堆中。堆肥堆的構(gòu)造、曝氣策略、病原體控制、固化、篩分和儲(chǔ)存等數(shù)據(jù)也都有系統(tǒng)的記錄。

Roto-Mix混合卡車

新的堆肥堆在舊堆旁邊逐漸壘成，并配有溫度探頭進(jìn)行長期監(jiān)測

Doppstadt的5尺轉(zhuǎn)鼓格柵篩選成品堆肥

  污泥產(chǎn)品獲批和推廣
  在賓夕法尼亞州，任何肥料的銷售都需要在州環(huán)保局注冊和認(rèn)證。注冊機(jī)構(gòu)為終端用戶提供一個(gè)N-P-K比例和鈣含量的最低保證(分別為2-3-0和2%)。Mechanicsburg污泥堆肥廠經(jīng)過啟動(dòng)和成功運(yùn)行之后，向賓夕法尼亞州環(huán)保局遞交了A級特優(yōu)污泥的申請，并在2014年9月獲批認(rèn)證和銷售許可。但其實(shí)早在2012年初，Mechanicsburg污泥堆肥廠就開始部署市場推廣工作，尋找潛在的大型客戶群。2014年，他們聯(lián)系了29家商業(yè)終端用戶來評估他們的產(chǎn)品接受度、產(chǎn)品使用能力、季節(jié)性需求變化、地點(diǎn)和特定銷售條款。這些用戶大多是景觀設(shè)計(jì)師、苗圃和土壤攪拌服務(wù)商。

 
  2014年與潛在客戶聯(lián)系時(shí)，他們對產(chǎn)品的估價(jià)為每立方碼(約為0.764立方米)15美元。但為了推廣產(chǎn)品和建立滿意客戶群，在14年底和15年初的批量售價(jià)最終定為每立方碼5美元，與當(dāng)?shù)鼐用竦馁弮r(jià)相同。2014年10月他們完成了第一筆批發(fā)單，客戶拿走了當(dāng)時(shí)的所有成品堆肥。

2014年10月的客戶現(xiàn)場參觀

  為了促進(jìn)客戶需求和產(chǎn)品吸引力，當(dāng)?shù)氐难h(huán)委員會(huì)和環(huán)保咨詢委員會(huì)舉行了堆肥產(chǎn)品的命名大賽。冠軍獲勝者將獲得一批堆肥，并由Mechanicsburg區(qū)長長親自送達(dá)，亞軍獲獎(jiǎng)?wù)邉t獲得園藝用品。2015年3月，“WasteNoMore”被選為最終的產(chǎn)品名稱，并設(shè)計(jì)了logo標(biāo)識。在2015年4月，Mechanicsburg還舉行了地球日活動(dòng)，期間大家可以免費(fèi)領(lǐng)取堆肥樣包。

堆肥成品的產(chǎn)品名稱和標(biāo)識設(shè)計(jì)

  討論與小結(jié)

  任何新處理工藝的啟動(dòng)和優(yōu)化都要面對各種挑戰(zhàn)，Mechanicsburg的污泥堆肥廠也不例外。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要在10個(gè)月的時(shí)間內(nèi)確定合適的堆肥配方，并對曝氣要求進(jìn)行微調(diào)以得到優(yōu)質(zhì)的污泥堆肥出品。同時(shí)他們還需要開發(fā)一套完整的程序來指導(dǎo)曝氣監(jiān)測和控制，以便污水廠的員工能夠控制通風(fēng)堆肥過程的溫度。但最初氧氣監(jiān)測并沒有預(yù)期的表現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)作時(shí)運(yùn)行人員才發(fā)現(xiàn)遇到了過度曝氣的狀況，這導(dǎo)致了不必要的熱量和濕度損失。這些都是在這個(gè)漫長的項(xiàng)目進(jìn)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

 
  在整個(gè)過程里，除臭工作做得很到位。但是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也指出：如果使用未消化的污泥作為進(jìn)料，氨氣量會(huì)很顯著，此時(shí)需要啟動(dòng)生物濾池。堆肥建筑主體的空氣則可以通過正壓曝氣并關(guān)閉建筑物的兩端得以處理。一個(gè)更好的選擇則是運(yùn)行負(fù)壓曝氣操作，將空氣通過堆肥堆放，然后將其吹入生物濾池進(jìn)行處理。

 
  使用低成本碳源對于污泥堆肥十分重要。從臨近區(qū)鎮(zhèn)方便地獲得大良磨碎木質(zhì)廢棄物是這個(gè)項(xiàng)目的優(yōu)勢所在。對于沒有此有利條件但又想建造污泥堆肥廠的地區(qū)而言，可能還要對額外的木制廢棄物收集站的建造需求進(jìn)行評估，這個(gè)收集計(jì)劃雖然會(huì)增加成本，但最終給自身社區(qū)創(chuàng)造利益，對堆肥生產(chǎn)也很有價(jià)值。

 
  雖然Mechanicsburg污泥堆肥廠項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行了有近10年，但該設(shè)施依舊是一項(xiàng)集創(chuàng)新性和經(jīng)濟(jì)效益于一身的操作，利用了現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和工藝對本地污泥處理業(yè)務(wù)進(jìn)行了自然拓展，將原產(chǎn)品升級為高質(zhì)量的A級特優(yōu)污泥，為Mechanicsburg區(qū)未來的環(huán)境管理提供了許多有益選擇。

 
 （內(nèi)容來源：IWA國際水協(xié)會(huì)，登載此文出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。）