堆肥是一個非常自然、非常傳統(tǒng)、非常粗放的工藝。而且是固體發(fā)酵、敞開式環(huán)境，很多數(shù)據(jù)很難實現(xiàn)監(jiān)測，這也就導致很多實驗和研究很難得到一致性的數(shù)據(jù);也就導致初始設置的實驗，在實施過程中，需要經常調整，好氧發(fā)酵滾筒的研發(fā)就是這樣。

在好氧發(fā)酵滾筒的研發(fā)過程中，我們總共做了三次試驗，第一次試驗結束后就奠定了第一天規(guī)?；l(fā)酵滾筒的原型，第二次試驗是數(shù)據(jù)積累的繼續(xù)、第三次試驗是一個驗證中試。

無錫滾筒中試

2011年的春天，比往年走的都晚一些。守著一堆的堆肥資料、固廢處理資料，看的云山霧罩、兩眼迷離、渾身發(fā)軟、睡意萌萌，每天8個小時的上班時間，基本有7.5個小時是在睡覺或者即將進入睡覺狀態(tài)中過去的。當時，我還以為只是“春困”而已!現(xiàn)在想想，肯定是因為天書一樣的資料看迷糊了。

到了2011年5月份，公司在白鷺園組織團建，邀請了清華王凱軍老師和其他行業(yè)內知名大咖對我們進行培訓，開闊眼界、了解行業(yè)。那天晚上，我是第一次遇到那么多在書本上的人物，還是相當激動的。開完會，我們偷偷來到王老師房間，他非常細致的講解了好氧發(fā)酵的技術進展和研發(fā)方向。也正因此，奠定了我們好氧滾筒的研發(fā)方向，并在接下來的時間里設計了第一臺長10m的好氧發(fā)酵滾筒。

2011年的夏天，比往年走的都晚一些，我和張朝捷開始了無錫盧村污水廠的污泥滾筒好氧發(fā)酵技術研發(fā)，這也是江蘇省住建廳的一個課題，和我們同在一個屋檐下的還有清華大學常博士、汪博士的另外一個污泥課題。劉彬畢業(yè)后，也加入到這個實驗中，當時他剛和網戀網友分手，正處于非常痛苦的階段，天天吊兒郎當?shù)摹]想到，后來我們竟然成了非常親密的“戰(zhàn)友”。

在無錫盧村污水處理廠，我們進行了將近5個月的中試，中試的第一個目標是能出性狀非常好的物料。這個目標在我們進行的第1個月就實現(xiàn)了。在完成第一次啟動失敗以后，我們就收到了第一批非常好的出料：性狀疏松、沒有臭味、有泥土的清新氣息，這不就是我們想要的污泥堆肥產品嗎?我們的目標不就實現(xiàn)了嗎?當時我們非常高興，買了一箱會稽山，喝了一個痛快。

公司的反饋很快，李總指示：要確定基本的參數(shù)，能夠指導工程化生產，并且做出物料平衡。

在環(huán)保技術的從業(yè)過程中，有2個對我影響非常深刻的概念，看似很簡單，其實很專業(yè)，一個是貝斯特徐總說的：傳質。一個是中持李總說的：物料平衡。物料平衡貫穿整個滾筒研發(fā)和項目實施，也是我們選擇好氧發(fā)酵滾筒規(guī)格型號的核心。

基于此，我們研究了通風量、運行時間、停留時間、曝氣時間、有機物降解率、發(fā)酵溫度以及相互之間的關系。當我們把幾個月的數(shù)據(jù)匯總起來的時候，當我們反復研究曝氣量、運行時間、運行方式等等參數(shù)和發(fā)酵溫度之間關系的時候，我們得出的最殘酷的結論是：

環(huán)境溫度是影響發(fā)酵溫度的主要原因;

有機物的降解量和物料干化有關：kg水/kgVSS;

也就是說，我們反復認為影響發(fā)酵的曝氣量、運行方式等等因素，都不如環(huán)境溫度影響大?，F(xiàn)在來看，這非常容易理解，但是在研發(fā)的時候，這就是一葉障目、不見泰山。

這半年的實驗取得了非常好的效果，我們的課題也順利結題，回北京的路上，王老師還送給我和大左一個人一只咸水鴨。

在幾十頁的內部總結報告中，我們有很多收獲，但是也有了更多的為什么!基于這些為什么，我們又開始了在任丘進行的、長達1年的滾筒中試，這一次，我們重點盯上了輔料。

任丘滾筒中試1

2012年的春天，比往年來到都早一些，我穿插到蚌埠有階段性的出差，整個2012年的現(xiàn)場研發(fā)，都是劉彬主導。當時，他還沒有完全從和網友失戀的泥潭中走出來，時不時還會半夜驚醒，但是對工作還是一絲不茍的。我們每天處理0.25t污泥，每天要稱重：污泥量、輔料量、出料量、返料量;每天要化驗上面這些數(shù)據(jù)的含水率、有機質。

非常慶幸我們當時做了這些數(shù)據(jù)積累，重量+含水率+有機質是形成整個好氧發(fā)酵物料平衡的核心。別人家的研發(fā)和工程設計，物料平衡是算出來的，只有我們的物料平衡是一桶一桶稱出來的，我們也記錄了氣溫和發(fā)酵溫度的關系，記錄了每個測溫點不同時間點的溫度，這些數(shù)據(jù)，為我們2013年的第一天工程化好氧發(fā)酵滾筒提供了非常準確的數(shù)據(jù)支持。

在任丘長達1年的中試過程中，除了基本的參數(shù)和數(shù)據(jù)之外，我們嘗試了不同的輔料種類、不同輔料添加量的發(fā)酵效果、進料含水率的影響等等;我們重點確定了：

污泥發(fā)酵零輔料添加是一個偽命題;(2012年-2015年這個話題很火熱)

輔料對污泥處理的一個重要作用是：提供碳源;

返料的主要作用是調節(jié)含水率和疏松度，對于確定的污泥量、輔料量的前提下，返料量越大，發(fā)酵效果越好、發(fā)酵過程越好控制;

接種菌劑沒有什么直接效果;

這個時候，我們的第一臺工程化好氧發(fā)酵滾筒也設計完成，反應器容積比中試設備增大了300倍，從石家莊調來的300t的吊車才拼接完成。2013年10月份正式投產，往后我們又做了1年的運營。

到明年10月份，這臺設備已經妥妥運行10年了。十年間發(fā)生了很多變化，唯一不變的是她!

從2011年-2013年，所有的好氧發(fā)酵滾筒參數(shù)都已經摸索確定，而且得到了相互確認?；A研發(fā)的數(shù)據(jù)對工程化應用非常關鍵，這些研發(fā)的數(shù)據(jù)現(xiàn)在也在指導我們的工程生產，套用原來的物料平衡公式，我們就能很快確定滾筒的處理能力、運行幾天升溫、幾天出料、出料的含水率和有機質能到多少。

而衡量堆肥效率去除負荷的概念(kgVSS/m3 · d)是2016年第一次提出的，是基于對3年的研發(fā)數(shù)據(jù)、達旗的運行數(shù)據(jù)總結出來的。這個概念主要意思是：

不通過停留時間來衡量堆肥效率，通過單位容積每天去除的有機物的量來量化，發(fā)酵時間越長，去除負荷越低，堆肥效率越低;反應器堆肥的效率要高，槽式堆肥的效率要低，條垛堆肥的效率最低。

任丘滾筒中試2

2018年的春天比往年來的都早一些，因為這一年春天特別熱。我們推測，采用滾筒處理雞糞，能達到更好的效率和效果，而且有可能實現(xiàn)零輔料添加。所以，2018年春天我們重啟放置了5年的中試滾筒，進行雞糞發(fā)酵處理，過程不再陳述，直接結論是：

好氧發(fā)酵滾筒處理雞糞，可以達到更高的容積負荷(kgVSS/m3 · d);

當雞糞含水率低于70%時，可以不添加輔料;

這個實驗持續(xù)的時間很短，但是結論非常確定。

寫在最后

本來是一篇技術匯報，寫成了散文，本來要800字結束戰(zhàn)斗，結果寫了2400字，如果持續(xù)發(fā)散開來，要寫的東西還很多，至少能把任丘這一年的趣事寫成一個系列。

三次中試，是三個認知層次，無錫的時候我們總結了有機物去除率和干化關系，任丘的時候我們繼續(xù)驗證了這個關系，并且無形中積累了去除負荷的參數(shù)。

那，什么是去除負荷?為什么教科書里沒有這個概念?為什么沒有堆肥技術拿這個概念去衡量堆肥效率?

請關注下一篇文章《一個衡量堆肥的量化指標：容積負荷》。

我是凱叔，至少在說技術的時候，沒有胡說八道。

作者簡介：

楊永凱，高級工程師，北京中持綠色能源環(huán)境技術有限公司市場總監(jiān)，先后從事污水IC厭氧反應器的設計和實施工作，十幾年污泥處理工作經驗，滾筒動態(tài)高溫好氧發(fā)酵技術的研發(fā)、實施和推廣工作，擔任國家水專項課題“城市污水處理廠污泥處理處置技術裝備產業(yè)化(2013ZX07315-002)”的子課題負責人，發(fā)表論文5篇，申請專利20余項， 微信公眾號“凱叔的胡說八道”的創(chuàng)辦人兼主編。

編輯：陳偉浩