過去文獻堆肥比較論述

下水污泥 (Sewage sludge) 係指自然界水體之底部所沉積之物質，或 經由淨水或廢 (污) 水處理程序，如過濾、沉澱、混凝、生物處理或浮除等 各單元，收集所得之固體物質。原含水污泥經脫水後，所剩下固體部分稱 下水污泥餅。下水污泥為粒子細微且黏性極高的含水物質，內含大量的微 生物。污泥性質分析如表 2-1 及 2-2 所示，由表中可以看出污泥具有高含 水率及有機物質含量低的性質， pH 稍微偏鹼性則有助於緩衝堆肥初期微 生物降解所產生的有機酸，減緩對微生物活性的抑制。

2.5.2 不同堆肥物料及方式比較

好氧堆肥程序適於處理各種固體廢棄物，其堆肥開始至腐熟所需時間 視 基 質 種 類 與 堆 肥 方 式 不 同 而 異 ， 一 般 堆 肥 時 程 如 表 2-3 所示介於 20-200 天之間，不難看出堆肥時程過長為堆肥程序主要的缺點，如能大幅 縮減堆肥時程，則處理量增加所需空間減少，從經濟的角度來看將有助於 投資成本的減少。加速堆肥反應速率，可由改善反應槽設計、氧氣傳輸等 方面著手。傳統實驗室堆肥反應槽概略可分為靜置式翻堆槽與旋轉式滾動 槽和槽式堆肥三種，從表 2-3 中可以歸納出槽式堆肥法反應期間比通氣堆 積法要來得短，反應最高溫度方面則是通氣堆積法比槽式堆積法高，原因 可能是通氣堆積法有較佳的蓄熱效果。

表 2-1. 污泥基本成分及性質分析 Winery waste

sludge 81.6 8.3 2060 45.4 5.4 Bertran et al., (2004) Anaerobic digestion

sludge 87.0 8.3 83.0 7.2 Liang et al., (1997) Oliver mill

wastewater sludge 5.8 7900 46.5 26.6 Paredes et al., (2002) Min-Sheng

wastewater plant sludge cake

85.1 7.7 65.5 7.4 Nuclear research centre

Ba-Li wastewater

plant sludge cake 66.7 7.9 29.7 8.1 Nuclear research centre

表 2-2. 污泥重金屬成分及性質分析

Concentration of heavy metals ^a Material

Hg Cd Ni As Pb Cu Cr Zn Reference Winery waste

sludge 0.00 <1.50 24.0 48 1,342 321 Bertran et al., (2004) Min-Sheng

wastewater plant sludge

cake plant sludge

cake

2.5.3 兩種物料以上混合堆肥其參數及評估反應優劣指標之比較

以下水污泥為例，其高含水率及有機物質含量低的特性並不適合直接 作為堆肥反應物料，混合低含水率及有機物質含量高材料，將含水率和 C/N 比調整至堆肥最佳反應範圍內，預期可以得到較好的堆肥成效。若能找到 兩種性質互補的反應物料，混合堆肥是一種不錯的選擇方案，除了可以提 升反應速率和成品品質，並達到同時處理兩種固體廢棄物的目的。過去混 合堆肥的相關研究如表 2-4 所示。

表 2-3. 不同基質來源及堆肥方式比較

Reference Composting

method Substance Reaction temperature +cotton waste

Control at 55^OC

20-35 days

Bertran et al., (2004)

Aerated static pile (D: 2.5 m; H:

1.5 m)

Sludge+winery waste (grape stalks)

Maximum

Anaerobic digestion sludge+red mud

Control at 55^OC

50-60 days

Paredes et al., (2002)

Aerated static pile (2×3 m base;

H: 1.5 m)

Olive mill wastewater sludge

Hassouneh et al., (1999)

Aerated static pile (D: 2.0 m; H:

1.3 m)

Al-Salt wastewater sludge

Aerated static pile (D: 1.5 m; H:

0.15 m)

Gelatin-grenetine industry sludge

Maximum

Vinasse+grape mac 80-90 days

表 2-4. 混合堆肥基質來源、參數及評估指標比較

Reference Substance Mix ratio Optimum

mix ratio Evaluation index Wong et al., (2001) Soybean residues

+leaves 1:1

Sludge + winery waste (grape stalks)

1:1

1:2 1:2 temperature (^OC) Qiao et al.,

(1996)

Anaerobic digestion sludge+red mud

0, 10, 20%

(Red mud) 20% TOC loss (kg)

Diaz et al., (2003) Vinasse +cotton waste

0-80%

(Vinasse) 20-30% biodegradability (%) Kjeldahl-N loss (%)

Diaz et al., (2002) Vinasse+grape marc 0-40%

(Vinasse) 10-20% biodegradability (%)