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1、第八章第八章 有机固体废物生物处有机固体废物生物处理理-堆肥堆肥内容提要内容提要一、一、概述概述二、二、固体废物堆肥化技术固体废物堆肥化技术三、三、固体废物厌氧发酵技术固体废物厌氧发酵技术定义定义固体废物生物处理技术固体废物生物处理技术：人类通过各种手段，利用人类通过各种手段，利用微生物氧化分解微生物氧化分解作用作用，将固体废物中易于生物降解的，将固体废物中易于生物降解的有机组分有机组分转转化为化为腐殖肥料、沼气或其他物质腐殖肥料、沼气或其他物质，从而实现固体，从而实现固体废物的稳定化、资源化和减量化废物的稳定化、资源化和减量化的的处理方法。处理方法。一、概述意义意义实现可降解有机固废的三化；
2、实现可降解有机固废的三化；促进物质循环，改良土壤，保护农田；促进物质循环，改良土壤，保护农田；回收沼气、生产堆肥，合成微生物蛋白质和回收沼气、生产堆肥，合成微生物蛋白质和葡萄糖等。葡萄糖等。微生物的分类及其新陈代谢微生物的分类及其新陈代谢 根据微生物新陈代谢过程需氧与否，可分为三类：根据微生物新陈代谢过程需氧与否，可分为三类：好氧微生物：好氧微生物：新陈代谢时需要氧气的微生物；新陈代谢时需要氧气的微生物；厌氧微生物：厌氧微生物：新陈代谢时不需要氧气，即在无氧环境新陈代谢时不需要氧气，即在无氧环境中才能生长生活的微生物；中才能生长生活的微生物；兼氧微生物：兼氧微生物：在有氧气或无氧气环境中都能生
3、存并进在有氧气或无氧气环境中都能生存并进行代谢作用的微生物。行代谢作用的微生物。固体废物生物处理的分类固体废物生物处理的分类 根据根据固体废物处理过程中起主导作用的微固体废物处理过程中起主导作用的微生物种类和产物特点，固体废物生物处理可分生物种类和产物特点，固体废物生物处理可分为为好氧生物处理好氧生物处理和和厌氧生物处理厌氧生物处理。好氧生物处理法：好氧生物处理法：在供氧条件下，利用在供氧条件下，利用好氧微生物好氧微生物新陈代谢，使固体新陈代谢，使固体有机物降解、转化成相对低能位、低分子量物质而稳定有机物降解、转化成相对低能位、低分子量物质而稳定下来，同时放出热量。下来，同时放出热量。减量化和
4、无害化效果明显。减量化和无害化效果明显。厌氧生物处理法：厌氧生物处理法：在没有游离氧情况下，利用在没有游离氧情况下，利用厌氧微生物厌氧微生物新陈代谢新陈代谢作用使固体有机质降解、转化成简单、稳定的化合物，作用使固体有机质降解、转化成简单、稳定的化合物，同时放出能量同时放出能量(其中大部分能量以其中大部分能量以CHCH4 4的形式出现的形式出现),),仅仅少部分有机物转化成新的细胞质组分少部分有机物转化成新的细胞质组分。减量化和资源化效果明显。减量化和资源化效果明显。二、二、固体废物堆肥化技术固体废物堆肥化技术 概述概述 好氧堆肥技术好氧堆肥技术 厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术 堆肥化过程的污染防治堆
5、肥化过程的污染防治 气体有机废物的微生物处理气体有机废物的微生物处理堆肥化概念堆肥化概念 国内国内：依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖腐殖质转化质转化的微生物学过程。的微生物学过程。欧、美：欧、美：在有控制的条件下，微生物对固体、半固体有在有控制的条件下，微生物对固体、半固体有机物的好氧中温或高温分解，并产生稳定的腐殖质的过机物的好氧中温或高温分解，并产生稳定的腐殖质的过程（区别于简易好氧或厌氧堆肥）。程（区别于简易好氧或厌氧堆肥）。概述概述堆肥化包含四
6、层含义堆肥化包含四层含义堆肥化包含四层含义堆肥化包含四层含义 堆肥化的堆肥化的原料原料是来自生物的固体有机物；是来自生物的固体有机物；堆肥化堆肥化过程过程是在人工控制条件下进行；是在人工控制条件下进行；作用的主体作用的主体是微生物，是微生物，作用的过程作用的过程是生物是生物化学过程；化学过程；产物产物是稳定的腐殖质。是稳定的腐殖质。堆肥概念：堆肥概念：堆肥堆肥（compostcompost）是有机固是有机固体废物经过堆肥化处理得到体废物经过堆肥化处理得到的成品（或产品），是一种的成品（或产品），是一种深褐色、质地松散、有泥土深褐色、质地松散、有泥土味的物质，其主要成分是味的物质，其主要成分是腐
7、腐腐腐殖质殖质殖质殖质。堆肥及其功用堆肥及其功用堆肥的农业效用（一）（一）增加土壤有机质，提高土壤生物活性。增加土壤有机质，提高土壤生物活性。（二）（二）改善土壤结构改善土壤结构 （三）（三）提高土壤肥力提高土壤肥力（四）（四）促进植物生长和增产的效用促进植物生长和增产的效用堆肥原料来源 可用作堆肥化处理的废物种类很多，来源广泛，可用作堆肥化处理的废物种类很多，来源广泛，如城市生活垃圾、农业秸杆、锯末、树皮、污泥及厌如城市生活垃圾、农业秸杆、锯末、树皮、污泥及厌氧发酵残渣等。氧发酵残渣等。我国堆肥化原料主要是三类：我国堆肥化原料主要是三类：生活垃圾生活垃圾+粪便粪便 生活垃圾生活垃圾+污泥污泥
8、 农业秸杆农业秸杆+粪便粪便堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类厌氧堆肥厌氧堆肥好氧堆肥好氧堆肥（需氧程度）（需氧程度）中温堆肥中温堆肥高温堆肥高温堆肥（按温度范围）（按温度范围）露天堆肥露天堆肥机械密封堆肥机械密封堆肥（按堆制方式）（按堆制方式）静态堆肥静态堆肥动态堆肥动态堆肥（按物料运动形式）（按物料运动形式）厌氧堆肥厌氧堆肥 厌氧堆肥厌氧堆肥是依赖专性和兼性厌氧细菌的作用降解有机是依赖专性和兼性厌氧细菌的作用降解有机物的过程。物的过程。优点：优点：工艺简单；通过堆肥自然发酵分解有机物，不工艺简单；通过堆肥自然发酵分解有机物，不必由外界提供能量，因而运转费用低。必由外界提供能量，因而运转费用低。缺
9、点：缺点：具有周期长具有周期长(一般需一般需3 3-6 6 个月个月)、易产生恶臭、占、易产生恶臭、占地面积大等缺点，厌氧堆肥不适合大面积推广应用。地面积大等缺点，厌氧堆肥不适合大面积推广应用。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类好氧堆肥好氧堆肥 好氧堆肥好氧堆肥依靠专性和兼性好氧细菌的作用使有机物得以依靠专性和兼性好氧细菌的作用使有机物得以降解的过程。降解的过程。目前普遍采用的堆肥工艺。目前普遍采用的堆肥工艺。优点：优点：具有对有机物分解速度快、降解彻底；堆肥周期具有对有机物分解速度快、降解彻底；堆肥周期短短（一般一次发酵时间一般一次发酵时间4-12d4-12d、二次发酵在、二次发酵在10-30d1
10、0-30d）；堆；堆肥温度高，可以灭活病原体，环境卫生条件好，很少产肥温度高，可以灭活病原体，环境卫生条件好，很少产生难闻的臭气。生难闻的臭气。缺点：缺点：需氧量大，运转费用较高。需氧量大，运转费用较高。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类中温堆肥中温堆肥 一般指中温好氧堆肥，所需温度15-45。由于温度不高，不能有效地杀灭病原菌，因此，目前中温堆肥较少采用。高温堆肥高温堆肥 好氧堆肥所产生的高温一般在50-65，极限可达80-90，能有效杀灭病菌，因此高温堆肥已为各国公认，采用较多。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类露天式堆肥 露天式堆肥露天式堆肥即露大堆积即露大堆积,物料在开放的场地上堆成条物料在开放的
11、场地上堆成条垛或条堆进行发酵。通过自然通风、翻堆或强制通垛或条堆进行发酵。通过自然通风、翻堆或强制通风方式以供给氧气。风方式以供给氧气。优点：优点：堆肥所需设备简单，成本投资较低。堆肥所需设备简单，成本投资较低。缺点：缺点：发酵周期长，占地面积大，受气候的影响大，发酵周期长，占地面积大，受气候的影响大，有恶有恶臭，环境卫生条件较差。臭，环境卫生条件较差。仅适宜在农村或偏远仅适宜在农村或偏远的郊区应用。的郊区应用。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类装置式堆肥 装置式堆肥装置式堆肥也称为封闭式堆肥或密闭型堆肥，是将堆也称为封闭式堆肥或密闭型堆肥，是将堆肥物料密闭在堆肥发酵设备如发酵塔、发酵简、发酵肥物料
12、密闭在堆肥发酵设备如发酵塔、发酵简、发酵仓等中，通过风机强制通风，提供氧源，或不通风厌仓等中，通过风机强制通风，提供氧源，或不通风厌氧堆肥。氧堆肥。优点：优点：装置式堆肥的机械化程度高，堆肥时间短，占装置式堆肥的机械化程度高，堆肥时间短，占地面积小，环境条件好，堆肥质量可控可调等优点。地面积小，环境条件好，堆肥质量可控可调等优点。适用于大规模工业化生产。适用于大规模工业化生产。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类静态堆肥静态堆肥 静态堆肥是把收集的新鲜有机废物一批一批地堆制。堆肥物一旦堆积以后，不再添加新的有机废物和翻倒，待其在微生物生化反应完全，成为腐殖土后运出。适合于中、小城市厨余垃圾、污泥的处理
13、。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类动态动态(连续或间歇式连续或间歇式)堆肥堆肥采用连续或间歇进、出料的动态机械堆肥装置。优点：堆肥周期短(3-7d)，物料混合均匀，供氧均匀充足，机械化程度高，便于大规模机械化连续操作运行。因此，动态堆肥适用于大中城市固体有机废物的处理。缺点：要求高度机械化，设计复杂、施工技术和操作高度熟练；一次性投资和运转成本较高。目前，动态堆肥工艺主要是在发达国家得到普遍的应用。堆肥化工艺分类堆肥化工艺分类好氧堆肥技术好氧堆肥技术u一、好氧堆肥原理一、好氧堆肥原理u二、好氧堆肥化过程技术参数及控制二、好氧堆肥化过程技术参数及控制u三、好氧堆肥化工艺流程（堆肥程序）三、好氧堆肥化
14、工艺流程（堆肥程序）u四、堆肥系统及主要技术环节四、堆肥系统及主要技术环节u五、堆肥腐熟度及其指标五、堆肥腐熟度及其指标u六、主要好氧堆肥工艺及设备六、主要好氧堆肥工艺及设备堆肥有机物（含堆肥有机物（含C、N、O、P、S）氧、微生物氧、微生物细胞物质细胞物质（微生物繁殖（微生物繁殖）CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-合成合成氧化氧化能量能量随随水水或或气气体体排排入环境入环境释释放放、转转换换为为热热提供生物合成用提供生物合成用有机物的好氧堆肥分解在通风条件下，好氧微生物对废在通风条件下，好氧微生物对废物进行吸收、氧化、分解，将一物进行吸收、氧化、分解，将一部分吸收有机物氧化为简单
15、无机部分吸收有机物氧化为简单无机物，同时释放能量，而另一部分物，同时释放能量，而另一部分有机物被合成新的细胞质，使微有机物被合成新的细胞质，使微生物不断繁殖。生物不断繁殖。基本原理基本原理堆肥化过程堆肥化过程 通常都是根据通常都是根据堆层温度变化堆层温度变化为主要标志，将堆肥化过程分为三个阶为主要标志，将堆肥化过程分为三个阶段：段：中温阶段，又称起始阶段：中温阶段，又称起始阶段：不耐高温的细菌分解易降解的葡萄糖、不耐高温的细菌分解易降解的葡萄糖、脂肪等可溶物，同时放出热量使温度上升。脂肪等可溶物，同时放出热量使温度上升。高温阶段：高温阶段：当堆肥温度上升到当堆肥温度上升到4545以上时，即进入
16、高温阶段。耐以上时，即进入高温阶段。耐高温菌迅速繁殖，在供氧条件下，大部分难降解有机物（蛋白质、高温菌迅速繁殖，在供氧条件下，大部分难降解有机物（蛋白质、纤维）继续被氧化分解，同时释放大量热能。纤维）继续被氧化分解，同时释放大量热能。熟化阶段：熟化阶段：在内源呼吸后期，只剩下部分难分解的有机物，此时在内源呼吸后期，只剩下部分难分解的有机物，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降，堆肥冷却，新的微生微生物活性下降，发热量减少，温度下降，堆肥冷却，新的微生物借助残余有机物生长。物借助残余有机物生长。好氧堆肥技术好氧堆肥技术(1)(1)(1)(1)来源：来源：来源：来源：有机废物里面固有的；人工加
17、入的特殊菌种。有机废物里面固有的；人工加入的特殊菌种。(2)(2)(2)(2)种类：种类：种类：种类：细菌：细菌：形体最小、数量最多，分解大部分的有机物并产生热量；形体最小、数量最多，分解大部分的有机物并产生热量；放线菌：放线菌：分解纤维素、木质素、角质素和蛋白质等复杂有机物，散发分解纤维素、木质素、角质素和蛋白质等复杂有机物，散发泥土气息，如树皮报纸等硬物；泥土气息，如树皮报纸等硬物；真菌：真菌：在堆肥后期与细菌竞争食物，更耐低温，部分真菌需氮比细菌在堆肥后期与细菌竞争食物，更耐低温，部分真菌需氮比细菌低，能够分解木质素，细菌则不能；低，能够分解木质素，细菌则不能；微型生物：微型生物：如轮虫
18、、线虫和蚯蚓等，在堆肥中移动和吞食，消纳部分如轮虫、线虫和蚯蚓等，在堆肥中移动和吞食，消纳部分有机废物，增大表面积，促进微生物的生命活动。有机废物，增大表面积，促进微生物的生命活动。堆肥微生物堆肥微生物好氧堆肥技术好氧堆肥技术好好氧氧堆堆肥肥过过程程适适适适 应应应应 新新新新环境环境环境环境嗜嗜嗜嗜温温温温性性性性细细细细菌菌菌菌、酵酵酵酵母母母母菌菌菌菌、放放放放线线线线菌菌菌菌分分分分解解解解最最最最易易易易分分分分解解解解的的的的可可可可溶溶溶溶性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度性物质，淀粉、糖类增多，温度45454545嗜嗜嗜嗜热热热
19、热性性性性微微微微生生生生物物物物、细细细细菌菌菌菌；残残残残留留留留可可可可溶溶溶溶性性性性物物物物质质质质，纤纤纤纤维维维维素素素素、半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度半纤维素、蛋白质，温度4570457045704570嗜嗜嗜嗜温温温温性性性性微微微微生生生生物物物物、多多多多为为为为难难难难分分分分解解解解物物物物质质质质，温度温度温度温度好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧好氧堆肥化过程技术参数及控制堆肥化过程技术参数及控制供氧量及其控制供氧量及其控制含水率及其控制含水率及其控制仓内温度及其控制仓内温度及其控制碳氮比（碳氮比（C/NC/N）及其控制）及其控制碳
20、磷比及其控制碳磷比及其控制pHpH值及其控制值及其控制颗粒度颗粒度有机质含量有机质含量好氧堆肥技术好氧堆肥技术供氧量及其控制供氧量及其控制供氧方法：供氧方法：采用通风方式采用通风方式供氧供氧，主要有自然通风、堆层内置通风管、，主要有自然通风、堆层内置通风管、机械翻堆通风、强制通风等。机械翻堆通风、强制通风等。通风作用：通风作用：维持好氧微生物的生物活性；维持好氧微生物的生物活性；带走水蒸气，干化物料；带走水蒸气，干化物料；调节发酵仓内堆层的温度等。调节发酵仓内堆层的温度等。通气量不足，堆体处于厌氧状态；通气量不足，堆体处于厌氧状态；通气量过大，散失热量和水分快，导致温度下降和水分缺乏。通气量过
21、大，散失热量和水分快，导致温度下降和水分缺乏。一般氧浓度控制在一般氧浓度控制在18%18%左右左右。好氧堆肥技术好氧堆肥技术含水率及其控制含水率及其控制水的作用：水的作用：一是溶解有机物，参与微生物新陈代谢。一是溶解有机物，参与微生物新陈代谢。微生物只能微生物只能摄取溶解性养料，微生物体内的水（摄取溶解性养料，微生物体内的水（80%80%）和流动状）和流动状态的水是微生物生化反应的介质。态的水是微生物生化反应的介质。二是调节堆肥温度，主要是通过水分蒸发来调节。二是调节堆肥温度，主要是通过水分蒸发来调节。含水量过低含水量过低影响微生物繁殖，降低分解反应速度影响微生物繁殖，降低分解反应速度 ；含含
22、水量过高水量过高导致供氧不足而变成厌氧状态。导致供氧不足而变成厌氧状态。好氧堆肥技术好氧堆肥技术 有资料显示，当物料中含水率有资料显示，当物料中含水率12%12%时，微生物将停止时，微生物将停止繁殖；当含水率繁殖；当含水率65%65%时，水分将充满物粒间隙，堆时，水分将充满物粒间隙，堆层内空气量降低，由好氧状态向厌氧转化，温度剧降，层内空气量降低，由好氧状态向厌氧转化，温度剧降，并产生恶臭气体。并产生恶臭气体。含水率也是好氧堆肥化关键工艺条件之一，并对通风等含水率也是好氧堆肥化关键工艺条件之一，并对通风等其它工艺技术参数产生影响。其它工艺技术参数产生影响。含水率调节含水率调节:脱水预处理，掺加
23、调理剂脱水预处理，掺加调理剂（干调理剂锯末、干调理剂锯末、湿调理剂污泥或粪便等湿调理剂污泥或粪便等）好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术仓内温度及其调制仓内温度及其调制温度决定着微生物活性大小和堆肥化进程快慢，同样温度决定着微生物活性大小和堆肥化进程快慢，同样是好氧堆肥化重要工艺技术参数之一。是好氧堆肥化重要工艺技术参数之一。温度太低，不利于有机质氧化分解和微生物新陈代谢，温度太低，不利于有机质氧化分解和微生物新陈代谢，也达不到高温杀灭虫卵、病原菌和寄生虫等的无害化也达不到高温杀灭虫卵、病原菌和寄生虫等的无害化要求，故一般采用好氧高温堆肥。要求，故一般采用好氧高温堆肥。温度超过温度
24、超过7070时，堆肥中的放线菌等有益细菌将被杀时，堆肥中的放线菌等有益细菌将被杀灭，分解速度减慢。灭，分解速度减慢。堆肥化适宜温度为堆肥化适宜温度为55-60 55-60，由温度由温度-通风反馈系统来通风反馈系统来实现堆层温度的自动控制。实现堆层温度的自动控制。好氧堆肥技术好氧堆肥技术碳氮比（碳氮比（C/NC/N）及其调节控制）及其调节控制就微生物营养需求而言，就微生物营养需求而言，C/NC/N比是影响微生物生长活比是影响微生物生长活性的最主要营养因素。性的最主要营养因素。C/NC/N太低，多余的氮将以氨的形式逸散并污染环境；太低，多余的氮将以氨的形式逸散并污染环境；C/NC/N比太高，微生物
25、繁殖受到氮源限制而使有机质分比太高，微生物繁殖受到氮源限制而使有机质分解不完全，影响最终的分解效率。解不完全，影响最终的分解效率。综合考虑堆肥过程综合考虑堆肥过程,适宜的适宜的C/NC/N是是25-3025-30。一般通过配一般通过配备不同比例的物料来进行调节。备不同比例的物料来进行调节。好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术碳磷比及其调控碳磷比及其调控 磷也是微生物繁殖和新陈代谢所必需的，对有机物发酵影响很大，堆肥化原料适宜的C/P比为75-150。往往是通过在发酵过程中添加富含磷的污泥来调节堆肥原料的碳磷比。好氧堆肥技术好氧堆肥技术pHpH值及其调控值及其调控堆层堆层pHpH值随
26、时间和温度变化而变化，值随时间和温度变化而变化，pHpH值是揭示堆值是揭示堆肥化分解过程的一个极好标志。最初阶段由于有机酸肥化分解过程的一个极好标志。最初阶段由于有机酸产生，产生，pHpH值会降低到值会降低到6.06.0以下；随着有机酸被逐渐分解，以下；随着有机酸被逐渐分解，pHpH值逐渐上升到值逐渐上升到8.58.5左右，左右，一般认为一般认为pH=7.5-8.5pH=7.5-8.5时堆肥化效率最高时堆肥化效率最高好氧堆肥技术好氧堆肥技术颗粒度颗粒度 颗粒度影响堆层空隙率、透气性以及微生物、酶的活力。颗粒度影响堆层空隙率、透气性以及微生物、酶的活力。颗粒度降低，表面积增大，将有效促进微生物的
27、活动并加快堆颗粒度降低，表面积增大，将有效促进微生物的活动并加快堆肥速度肥速度;颗粒过细，又会阻碍堆层中空气的流动，反过来则会减缓微生颗粒过细，又会阻碍堆层中空气的流动，反过来则会减缓微生物的生存活性，速率减慢。物的生存活性，速率减慢。物料平均适宜粒度物料平均适宜粒度并随垃圾物性变化而变化。并随垃圾物性变化而变化。纸类（含纸板）的破碎粒度为纸类（含纸板）的破碎粒度为3.8-5.0cm3.8-5.0cm；材质较硬者的粒度要求小一些（材质较硬者的粒度要求小一些（0.5-1.0cm0.5-1.0cm）；）；厨房食品垃圾为主的废物破碎尺寸可大一些，以免破碎成浆状影响厨房食品垃圾为主的废物破碎尺寸可大一
28、些，以免破碎成浆状影响透气性。透气性。好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥技术有机质含量有机质含量堆肥化原料中的有机质含量高低对堆层温度和通风量堆肥化原料中的有机质含量高低对堆层温度和通风量均有影响均有影响。有机质含量太低，分解所产生的热量不足以维持堆肥有机质含量太低，分解所产生的热量不足以维持堆肥化所需热温度，且影响堆肥成品质量；化所需热温度，且影响堆肥成品质量；有机质含量太高则给通风供养带来困难，易出现厌氧有机质含量太高则给通风供养带来困难，易出现厌氧状态。状态。适宜的有机质含量为适宜的有机质含量为20-80%20-80%。好氧堆肥技术好氧堆肥技术好氧堆肥化工艺流程（程序）好氧堆肥
29、化工艺流程（程序）前处理前处理主发酵主发酵后发酵后发酵后处理后处理贮存贮存前处理 不同的堆肥原料，所采用的前处理方式往往不同。以家畜粪便、污泥等为堆肥原料时前处理措施是调整水分和碳氮比，或者添加菌种和酶制剂；以城市生活垃圾为堆肥原料时，前处理往往包括破碎、分选等工序。考虑到增加物料表面积的同时，还必须保持一定的空隙率，以便于通风供氧。一般情况下，适宜的粒径范围是12-60mm。主发酵(一次发酵)理论基础：是由温度升高（经中温、高温）到开始降低为止的发酵过程。主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆或强制通风向堆肥物料供给氧气，物料在微生物的作用下开始发酵。堆温上升的热量来源有两个方面：一方面是
30、细胞外易分解物质氧化分解，产生的热量；另一方面是微生物细胞内吸收的物质和氧化分解而产生热量。参与的微生物：发酵初期是靠嗜温菌分解作用进行；随着堆温上升，嗜热菌取代了嗜温菌，堆肥从中温阶段进入高温阶段；到易分解的有机物基本降解完，堆层温度开始下降。所需时间：以生活垃圾为主体的城市垃圾和家畜粪尿好氧堆肥，主发酵期约4-12d。后发酵(二次发酵)目的：将经主发酵后，其中未分解的少量有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥制品。工艺要点：需氧量和通风方式：耗氧量下降，通过自然通风和间歇翻堆。所需时间：因反应速度降低，所需时间较长。一般取决于堆肥的使用情况。如果是近
31、期使用，后发酵时间通常在20-30d。后处理目的：经过外选工序进一步去除前处理过程没有去除的塑料、玻璃等杂物，并根据需要进行必要的破碎处理（如生产精制堆肥）。主要设备：分选机（磁选机、振动筛等）和破碎机。贮存 堆肥一般在春秋两季使用，夏冬两季生产的堆肥只能贮存，所以要建立可贮存6个月生产量的库房。贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内或袋装贮存。好氧好氧好氧好氧堆肥系统及主要技术环节堆肥系统及主要技术环节堆肥系统及主要技术环节堆肥系统及主要技术环节不同堆肥技术的主要区别在于不同堆肥技术的主要区别在于维持堆体物料均维持堆体物料均匀匀及及通气条件通气条件所使用的技术手段的不同。所使用的技术手段的不同。这
32、里主要介绍常用的这里主要介绍常用的条垛式条垛式、强制通风静态垛强制通风静态垛系统系统和重要的和重要的反应器系统反应器系统的主要技术环节。的主要技术环节。条垛式条垛式技术特点：技术特点：l通过定期翻堆来实现堆体中的有氧状态；l一次发酵周期为13个月；l垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。工序组成：工序组成：预处理、建堆、翻堆和储存。条垛式条垛式优缺点优缺点优优点点：所需设备简单，投资相对较低；翻堆使堆肥易于干燥，填充剂易于筛分和回用；产品的稳定性相对较好。缺缺点点：占地面积大；堆腐周期长；需要大量的翻堆机械和人力；需要更频繁的监测，才能保证通气和温度要求；翻堆会造成臭味的散发，影响周围环境
33、；运行操作受气候影响大，雨季会破坏堆体结构，冬季则使堆体热量大量散失、温度降低。强制通风静态垛系统强制通风静态垛系统强制通风静态垛系统强制通风静态垛系统 在条垛式堆肥系统上增加通风系统，就成为强制通风静态垛系统。它能更有效地确保高温和病原菌灭活。场地场地：场地的表面应结实、能迅速排走积水和渗滤液。强制通风静态垛强制通风静态垛优缺点优缺点 设备投资相对较低；与条跺式堆肥系统相比，温度及通风条件得到更好的控制；堆腐时间相对较短，一般为23周；产品稳定性好，能更有效的杀灭病原菌及控制臭味；占地也较少；受寒冷气候的影响较小。反反应应器器堆堆肥肥系系统统是是使使堆堆肥肥物物料料在在部部分分或或全全部部密
34、密闭闭的的反反应应器器即即发发酵酵装装置置(如如发发酵酵仓仓、发发酵酵塔塔等等)内内，控控制制通通风风和和水水分分条条件件，使使物物料料进进行行生生物物降降解解和和转转化化，也也称称发发酵酵仓系统仓系统。特特点点：在在一一个个或或几几个个容容器器内内进进行行，机机械械化化和和自自动动化化程程度较高。度较高。堆肥基本步骤与其他两类系统相同。堆肥基本步骤与其他两类系统相同。反应器系统反应器系统优优点点：设设备备占占地地面面积积小小；能能进进行行很很好好的的过过程程控控制制；堆堆肥肥过过程程不不受受气气候候条条件件的的影影响响；可可对对废废气气进进行行统统一一收收集集处处理理，防防止环境的二次污染；
35、可对热量进行回收利用。止环境的二次污染；可对热量进行回收利用。缺缺点点：堆堆肥肥的的投投资资和和运运行行、维维护护费费用用很很高高；堆堆肥肥周周期期较较短短，堆堆肥肥产产品品会会有有潜潜在在的的不不稳稳定定性性，堆堆肥肥的的后后熟熟期期相相对对延延长长；由由于于机机械械化化程程度度高高，一一旦旦设设备备出出现现问问题题，堆堆肥肥过过程程即即受受影影响。响。反应器系统的优缺点反应器系统的优缺点堆肥腐熟度及其指标堆肥腐熟度及其指标基本含义：基本含义：堆肥产品达到稳定化，无害化程度，对环境不产生堆肥产品达到稳定化，无害化程度，对环境不产生不良影响；不良影响；堆肥产品使用不影响农作物的生长和土壤的耕作
36、能堆肥产品使用不影响农作物的生长和土壤的耕作能力。力。定义：定义：堆肥中有机质因氧化分解而稳定化程度堆肥中有机质因氧化分解而稳定化程度.堆肥腐熟度判断标准堆肥腐熟度判断标准直观标准：直观标准：无激烈分解、低温、茶褐色或黑色，无恶无激烈分解、低温、茶褐色或黑色，无恶臭，手感松软易碎，无明显纤维素和木质结构等。臭，手感松软易碎，无明显纤维素和木质结构等。化学标准：化学标准：堆肥中的堆肥中的CODCOD、淀粉和纤维素、碳氮比、淀粉和纤维素、碳氮比、碱性基本交换量、硝酸氨等。碱性基本交换量、硝酸氨等。工艺参数标准：工艺参数标准：包括堆层温度，水分物料平衡，耗氧包括堆层温度，水分物料平衡，耗氧速率等。速
37、率等。立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池堆肥发酵装置堆肥发酵装置主要好氧堆肥设备及工艺主要好氧堆肥设备及工艺立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔:包括立式多层圆筒式、立包括立式多层圆筒式、立式多层桨叶刮板式、立式多层移动床式等类式多层桨叶刮板式、立式多层移动床式等类型。型。发酵时间发酵时间：3-103-10天完成一次发酵天完成一次发酵通气方法通气方法：风机：风机除臭类型除臭类型：密闭型：密闭型优点优点：占地面积小，除臭设备体积小。：占地面积小，除臭设备体积小。缺点缺点：多层结构，整个装置很高，操作：多层结构，整个装置很高，操作不便不便；物料因自身重
38、力易压实呈块状化，通气阻力物料因自身重力易压实呈块状化，通气阻力大，通气性能差。大，通气性能差。立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒:包括卧式旋转发酵池包括卧式旋转发酵池和卧式刮板发酵池和卧式刮板发酵池发酵时间发酵时间：2-82-8天完成一次发酵天完成一次发酵通气方法通气方法：逆向流（即从筒的原料排出：逆向流（即从筒的原料排出口进入，从进料口排出）或底部另设管口进入，从进料口排出）或底部另设管路通气。路通气。除臭类型除臭
39、类型：半敞开或敞开式：半敞开或敞开式优点优点：通气阻力小，通气性能好，动力：通气阻力小，通气性能好，动力消耗小。消耗小。缺点缺点：占地面积大，环境条件差。：占地面积大，环境条件差。箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池发酵时间发酵时间：8-128-12天完成一次发酵天完成一次发酵通气方法通气方法：利用发酵池底部管：利用发酵池底部管路通气路通气除臭类型除臭类型：敞开式：敞开式优点：优点：通气阻力小，通气性能通气阻力小，通气性能好，动力消耗小，好，动力消耗小，缺点：缺点：占地面积大，环境条件占地面积大，环境条件差。差。生活垃圾动态堆肥成套设备生活垃圾动
40、态堆肥成套设备 用菌剂用菌剂4848小时完成发酵，可再利小时完成发酵，可再利用的塑料、金属、玻璃等废旧物用的塑料、金属、玻璃等废旧物资被回收。腐殖质土从混合各类资被回收。腐殖质土从混合各类杂质的粗堆肥中分离出来，破碎杂质的粗堆肥中分离出来，破碎后与元素后与元素N N、P P、K K、稀有元素制、稀有元素制成有机无机复混肥。可广泛用于成有机无机复混肥。可广泛用于绿色蔬菜、水果等农作物。绿色蔬菜、水果等农作物。日处理量：日处理量：100100-400400吨日吨日无锡市鸣放生化设备制造有限公司无锡市鸣放生化设备制造有限公司无锡市鸣放生化设备制造有限公司无锡市鸣放生化设备制造有限公司垃圾垃圾受料坑受
41、料坑磁选磁选双层滚筒筛双层滚筒筛手选手选磁选磁选粗分选机粗分选机（振动格筛）（振动格筛）破碎机破碎机一次发酵池（进行一次发酵池（进行水分、水分、C/NC/N等调控）等调控）二次发酵二次发酵粪池粪池腐熟堆肥腐熟堆肥引风、除臭引风、除臭填埋焚烧填埋焚烧过大和过小的无机固废过大和过小的无机固废回收回收金属金属大于大于40mm12-40 mm小于小于12mm污泥泵污泥泵厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术一、背景与意义二、厌氧堆肥原理三、厌氧堆肥的优点四、垃圾厌氧堆肥工艺分类背景与意义 采用采用常规的好氧堆肥法处理高含量有机质固体废物，常规的好氧堆肥法处理高含量有机质固体废物，需要提供大量氧气，在设备和能耗方面要
42、求过高，近年需要提供大量氧气，在设备和能耗方面要求过高，近年来，国外在传统的厌氧堆肥的基础上，借鉴河泥厌氧消来，国外在传统的厌氧堆肥的基础上，借鉴河泥厌氧消化的经验，发展起垃圾厌氧堆肥技术，即加快了有机质化的经验，发展起垃圾厌氧堆肥技术，即加快了有机质的降解速度，又可回收利用厌氧处理过程中产生的沼气，的降解速度，又可回收利用厌氧处理过程中产生的沼气，较好地实现了无害化处理和资源化利用。较好地实现了无害化处理和资源化利用。厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术厌氧堆肥原理厌氧堆肥是在缺氧条件下，主要由厌氧类和兼性厌氧类微生物分解易腐有机物。垃圾厌氧堆肥工艺中从城市污水处理厂对污泥的厌氧消化处理技木发展而来的。
43、从实质仍是厌氧发酵或厌氧消化。它是将垃圾的厌氧处理过程放置在可加温和搅拌的密封反应器(消化池)内完成，从而有效地缩短发酵周期，并可保证垃圾渗滤液和还原性气体不泄漏于环境中。厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术厌氧堆肥的优点腐熟过程平缓，堆肥接近常温，有利于肥效的腐熟过程平缓，堆肥接近常温，有利于肥效的保存。保存。厌氧发酵是在可加温和搅拌的密封容器中进行，厌氧发酵是在可加温和搅拌的密封容器中进行，杜绝了垃圾渗滤液的流出和恶臭气体的散发而杜绝了垃圾渗滤液的流出和恶臭气体的散发而导致的环境污染导致的环境污染。产生的沼气便于集中回收和综合利用。产生的沼气便于集中回收和综合利用。厌氧堆肥技术厌氧堆肥技术堆肥化过程的
44、污染防治堆肥化过程的污染防治 在固体废物堆肥系统中会产生臭气、污水、粉尘、振动和噪声等污染危害。粉尘 主要来源破碎过程，可在破碎设备中配备收尘装置，最好维持排气中的粉尘浓度小于0.1g/m3。振动 一般的防振措施是在设备和机座间安装防振装置；制造足够大的机座；在机座和构筑物基础间留伸缩缝。废水此处所指的废水主要来源于废物坑及类似设施废水和来源于附属建筑物生活污水。因其产生量少，最好在设施内建造贮存池以暂时贮存废水，然后外送。脱臭化学除脱臭剂除臭、碱水和水溶液过滤；熟堆肥或活性炭、沸石等吸附剂过滤；也可用特种土壤代替熟堆肥使用（称为土壤脱臭过滤器）。针对有机堆肥臭气去除的生物滤池堆肥好氧发酵除臭法与生物除臭器配套工艺图翻抛机翻抛机负压吸尘除臭负压吸尘除臭基本原理基本原理液相或固相介质液相或固相介质二氧化碳、水等二氧化碳、水等 气体有机物气体有机物微生物降解微生物降解 吸附吸附气体有机废物的微生物处理悬浮生长系统悬浮生长系统附着生长系统附着生长系统乙醇、硫醇酚、脂肪酸乙醇、硫醇酚、脂肪酸乙醛、酮、氨和胺乙醛、酮、氨和胺生物净气塔生物滤池（生物过滤箱）废气生物净气装置废气生物净气装置