第八章有機(jī)固體廢物生物處理堆肥_第1頁
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文檔簡介

1、第八章第八章 有機(jī)固體廢物生物處有機(jī)固體廢物生物處理理-堆肥堆肥內(nèi)容提要內(nèi)容提要一、一、概述概述二、二、固體廢物堆肥化技術(shù)固體廢物堆肥化技術(shù)三、三、固體廢物厭氧發(fā)酵技術(shù)固體廢物厭氧發(fā)酵技術(shù)定義定義固體廢物生物處理技術(shù)固體廢物生物處理技術(shù): 人類通過各種手段,利用人類通過各種手段,利用微生物氧化分解微生物氧化分解作用作用,將固體廢物中易于生物降解的,將固體廢物中易于生物降解的有機(jī)組分有機(jī)組分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為腐殖肥料、沼氣或其他物質(zhì)腐殖肥料、沼氣或其他物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)固體,從而實(shí)現(xiàn)固體廢物的穩(wěn)定化、資源化和減量化廢物的穩(wěn)定化、資源化和減量化的的處理方法。處理方法。一、概述意義意義實(shí)現(xiàn)可降解有機(jī)固廢的三化

2、;實(shí)現(xiàn)可降解有機(jī)固廢的三化;促進(jìn)物質(zhì)循環(huán),改良土壤,保護(hù)農(nóng)田;促進(jìn)物質(zhì)循環(huán),改良土壤,保護(hù)農(nóng)田;回收沼氣、生產(chǎn)堆肥,合成微生物蛋白質(zhì)和回收沼氣、生產(chǎn)堆肥,合成微生物蛋白質(zhì)和葡萄糖等。葡萄糖等。微生物的分類及其新陳代謝微生物的分類及其新陳代謝 根據(jù)微生物新陳代謝過程需氧與否,可分為三類:根據(jù)微生物新陳代謝過程需氧與否,可分為三類:好氧微生物:好氧微生物:新陳代謝時(shí)需要氧氣的微生物;新陳代謝時(shí)需要氧氣的微生物;厭氧微生物:厭氧微生物:新陳代謝時(shí)不需要氧氣,即在無氧環(huán)境新陳代謝時(shí)不需要氧氣,即在無氧環(huán)境中才能生長生活的微生物;中才能生長生活的微生物;兼氧微生物:兼氧微生物:在有氧氣或無氧氣環(huán)境中都能

3、生存并進(jìn)在有氧氣或無氧氣環(huán)境中都能生存并進(jìn)行代謝作用的微生物。行代謝作用的微生物。固體廢物生物處理的分類固體廢物生物處理的分類 根據(jù)固體廢物處理過程中起主導(dǎo)作用的微根據(jù)固體廢物處理過程中起主導(dǎo)作用的微生物種類和產(chǎn)物特點(diǎn),固體廢物生物處理可分生物種類和產(chǎn)物特點(diǎn),固體廢物生物處理可分為為好氧生物處理好氧生物處理和和厭氧生物處理厭氧生物處理。 好氧生物處理法:好氧生物處理法: 在供氧條件下,利用在供氧條件下,利用好氧微生物好氧微生物新陳代謝,使固體新陳代謝,使固體有機(jī)物降解、轉(zhuǎn)化成相對(duì)低能位、低分子量物質(zhì)而穩(wěn)定有機(jī)物降解、轉(zhuǎn)化成相對(duì)低能位、低分子量物質(zhì)而穩(wěn)定下來,同時(shí)放出熱量。下來,同時(shí)放出熱量。

4、減量化和無害化效果明顯。減量化和無害化效果明顯。 厭氧生物處理法:厭氧生物處理法: 在沒有游離氧情況下,利用在沒有游離氧情況下,利用厭氧微生物厭氧微生物新陳代謝新陳代謝作用使固體有機(jī)質(zhì)降解、轉(zhuǎn)化成簡單、穩(wěn)定的化合物,作用使固體有機(jī)質(zhì)降解、轉(zhuǎn)化成簡單、穩(wěn)定的化合物,同時(shí)放出能量同時(shí)放出能量( (其中大部分能量以其中大部分能量以CHCH4 4的形式出現(xiàn)的形式出現(xiàn)), ),僅僅少部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成新的細(xì)胞質(zhì)組分少部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成新的細(xì)胞質(zhì)組分。 減量化和資源化效果明顯。減量化和資源化效果明顯。二、二、固體廢物堆肥化技術(shù)固體廢物堆肥化技術(shù) 概述概述 好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù) 厭氧堆肥技術(shù)厭氧堆肥技術(shù) 堆

5、肥化過程的污染防治堆肥化過程的污染防治 氣體有機(jī)廢物的微生物處理氣體有機(jī)廢物的微生物處理堆肥化概念堆肥化概念 國內(nèi)國內(nèi):依靠自然界中廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等依靠自然界中廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐微生物,人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。 歐、美:歐、美:在有控制的條件下,微生物對(duì)固體、半固體有在有控制的條件下,微生物對(duì)固體、半固體有機(jī)物的好氧中溫或高溫分解,并產(chǎn)生穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的機(jī)物的好氧中溫或高溫分解,并產(chǎn)生穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程(區(qū)別于簡易好氧或厭氧堆肥)。過程(區(qū)別于簡易好氧或厭氧堆肥)

6、。概述概述 堆肥化的堆肥化的原料原料是來自生物的固體有機(jī)物;是來自生物的固體有機(jī)物; 堆肥化堆肥化過程過程是在人工控制條件下進(jìn)行;是在人工控制條件下進(jìn)行; 作用的主體作用的主體是微生物,是微生物,作用的過程作用的過程是生物是生物化學(xué)過程;化學(xué)過程; 產(chǎn)物產(chǎn)物是穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。是穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。 堆肥概念:堆肥概念: 堆肥堆肥(compostcompost)是有機(jī)固是有機(jī)固體廢物經(jīng)過堆肥化處理得到體廢物經(jīng)過堆肥化處理得到的成品(或產(chǎn)品),是一種的成品(或產(chǎn)品),是一種深褐色、質(zhì)地松散、有泥土深褐色、質(zhì)地松散、有泥土味的物質(zhì),其主要成分是味的物質(zhì),其主要成分是。堆肥及其功用堆肥及其功用堆肥的農(nóng)業(yè)效用(

7、一)(一)增加土壤有機(jī)質(zhì),提高土壤生物活性。增加土壤有機(jī)質(zhì),提高土壤生物活性。(二)(二)改善土壤結(jié)構(gòu)改善土壤結(jié)構(gòu) (三)(三)提高土壤肥力提高土壤肥力(四)(四)促進(jìn)植物生長和增產(chǎn)的效用促進(jìn)植物生長和增產(chǎn)的效用堆肥原料來源 可用作堆肥化處理的廢物種類很多,來源廣泛,可用作堆肥化處理的廢物種類很多,來源廣泛,如城市生活垃圾、農(nóng)業(yè)秸桿、鋸末、樹皮、污泥及厭如城市生活垃圾、農(nóng)業(yè)秸桿、鋸末、樹皮、污泥及厭氧發(fā)酵殘?jiān)?。氧發(fā)酵殘?jiān)取?我國堆肥化原料主要是三類:我國堆肥化原料主要是三類: 生活垃圾生活垃圾+ +糞便糞便 生活垃圾生活垃圾+ +污泥污泥 農(nóng)業(yè)秸桿農(nóng)業(yè)秸桿+ +糞便糞便堆肥化工藝分類堆肥化

8、工藝分類厭氧堆肥厭氧堆肥好氧堆肥好氧堆肥(需氧程度)(需氧程度)中溫堆肥中溫堆肥高溫堆肥高溫堆肥(按溫度范圍)(按溫度范圍)露天堆肥露天堆肥機(jī)械密封堆肥機(jī)械密封堆肥(按堆制方式)(按堆制方式)靜態(tài)堆肥靜態(tài)堆肥動(dòng)態(tài)堆肥動(dòng)態(tài)堆肥(按物料運(yùn)動(dòng)形式)(按物料運(yùn)動(dòng)形式)厭氧堆肥厭氧堆肥 厭氧堆肥厭氧堆肥是依賴專性和兼性厭氧細(xì)菌的作用降解有機(jī)是依賴專性和兼性厭氧細(xì)菌的作用降解有機(jī)物的過程。物的過程。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):工藝簡單;通過堆肥自然發(fā)酵分解有機(jī)物,不工藝簡單;通過堆肥自然發(fā)酵分解有機(jī)物,不必由外界提供能量,因而運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。必由外界提供能量,因而運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。缺點(diǎn):缺點(diǎn):具有周期長具有周期長( (一般需一般需

9、3 3- -6 6 個(gè)月個(gè)月) )、易產(chǎn)生惡臭、占、易產(chǎn)生惡臭、占地面積大等缺點(diǎn),厭氧堆肥不適合大面積推廣應(yīng)用。地面積大等缺點(diǎn),厭氧堆肥不適合大面積推廣應(yīng)用。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類好氧堆肥好氧堆肥 好氧堆肥好氧堆肥依靠專性和兼性好氧細(xì)菌的作用使有機(jī)物得以依靠專性和兼性好氧細(xì)菌的作用使有機(jī)物得以降解的過程。降解的過程。目前普遍采用的堆肥工藝。目前普遍采用的堆肥工藝。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):具有對(duì)有機(jī)物分解速度快、降解徹底;堆肥周期具有對(duì)有機(jī)物分解速度快、降解徹底;堆肥周期短短(一般一次發(fā)酵時(shí)間一般一次發(fā)酵時(shí)間4-12d4-12d、二次發(fā)酵在、二次發(fā)酵在10-30d10-30d);堆;堆肥溫度高,可以滅

10、活病原體,環(huán)境衛(wèi)生條件好,很少產(chǎn)肥溫度高,可以滅活病原體,環(huán)境衛(wèi)生條件好,很少產(chǎn)生難聞的臭氣。生難聞的臭氣。缺點(diǎn):缺點(diǎn):需氧量大,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。需氧量大,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類中溫堆肥中溫堆肥 一般指中溫好氧堆肥,所需溫度15-45。由于溫度不高,不能有效地殺滅病原菌,因此,目前中溫堆肥較少采用。高溫堆肥高溫堆肥 好氧堆肥所產(chǎn)生的高溫一般在50-65,極限可達(dá)80-90 ,能有效殺滅病菌,因此高溫堆肥已為各國公認(rèn),采用較多。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類露天式堆肥 露天式堆肥露天式堆肥即露大堆積即露大堆積, ,物料在開放的場地上堆成條物料在開放的場地上堆成條垛或條堆進(jìn)行發(fā)酵。

11、通過自然通風(fēng)、翻堆或強(qiáng)制通垛或條堆進(jìn)行發(fā)酵。通過自然通風(fēng)、翻堆或強(qiáng)制通風(fēng)方式以供給氧氣。風(fēng)方式以供給氧氣。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):堆肥所需設(shè)備簡單,成本投資較低。堆肥所需設(shè)備簡單,成本投資較低。缺點(diǎn):缺點(diǎn):發(fā)酵周期長,占地面積大,受氣候的影響大,發(fā)酵周期長,占地面積大,受氣候的影響大,有惡有惡臭,環(huán)境衛(wèi)生條件較差。臭,環(huán)境衛(wèi)生條件較差。僅適宜在農(nóng)村或偏遠(yuǎn)僅適宜在農(nóng)村或偏遠(yuǎn)的郊區(qū)應(yīng)用。的郊區(qū)應(yīng)用。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類裝置式堆肥 裝置式堆肥裝置式堆肥也稱為封閉式堆肥或密閉型堆肥,是將堆也稱為封閉式堆肥或密閉型堆肥,是將堆肥物料密閉在堆肥發(fā)酵設(shè)備如發(fā)酵塔、發(fā)酵簡、發(fā)酵肥物料密閉在堆肥發(fā)酵設(shè)備如發(fā)酵塔、發(fā)

12、酵簡、發(fā)酵倉等中,通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng),提供氧源,或不通風(fēng)厭倉等中,通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng),提供氧源,或不通風(fēng)厭氧堆肥。氧堆肥。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):裝置式堆肥的機(jī)械化程度高,堆肥時(shí)間短,占裝置式堆肥的機(jī)械化程度高,堆肥時(shí)間短,占地面積小,環(huán)境條件好,堆肥質(zhì)量可控可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。地面積小,環(huán)境條件好,堆肥質(zhì)量可控可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類靜態(tài)堆肥靜態(tài)堆肥 靜態(tài)堆肥是把收集的新鮮有機(jī)廢物一批一批地堆制。堆肥物一旦堆積以后,不再添加新的有機(jī)廢物和翻倒,待其在微生物生化反應(yīng)完全,成為腐殖土后運(yùn)出。適合于中、小城市廚余垃圾、污泥的處理。堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類

13、動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)( (連續(xù)或間歇式連續(xù)或間歇式) )堆肥堆肥采用連續(xù)或間歇進(jìn)、出料的動(dòng)態(tài)機(jī)械堆肥裝置。優(yōu)點(diǎn):堆肥周期短(3-7d),物料混合均勻,供氧均勻充足,機(jī)械化程度高,便于大規(guī)模機(jī)械化連續(xù)操作運(yùn)行。因此,動(dòng)態(tài)堆肥適用于大中城市固體有機(jī)廢物的處理。缺點(diǎn):要求高度機(jī)械化,設(shè)計(jì)復(fù)雜、施工技術(shù)和操作高度熟練;一次性投資和運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高。目前,動(dòng)態(tài)堆肥工藝主要是在發(fā)達(dá)國家得到普遍的應(yīng)用。 堆肥化工藝分類堆肥化工藝分類好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)u一、好氧堆肥原理一、好氧堆肥原理u二、好氧堆肥化過程技術(shù)參數(shù)及控制二、好氧堆肥化過程技術(shù)參數(shù)及控制u三、好氧堆肥化工藝流程(堆肥程序)三、好氧堆肥化工藝流程(堆肥程序)

14、u四、堆肥系統(tǒng)及主要技術(shù)環(huán)節(jié)四、堆肥系統(tǒng)及主要技術(shù)環(huán)節(jié)u五、堆肥腐熟度及其指標(biāo)五、堆肥腐熟度及其指標(biāo)u六、主要好氧堆肥工藝及設(shè)備六、主要好氧堆肥工藝及設(shè)備堆肥有機(jī)物(含堆肥有機(jī)物(含C、N、O、P、S)氧、微生物氧、微生物細(xì)胞物質(zhì)細(xì)胞物質(zhì)(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隨水或氣體排隨水或氣體排入環(huán)境入環(huán)境釋放、轉(zhuǎn)換為熱釋放、轉(zhuǎn)換為熱提供生物合成用提供生物合成用在通風(fēng)條件下,好氧微生物對(duì)廢在通風(fēng)條件下,好氧微生物對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解,將一物進(jìn)行吸收、氧化、分解,將一部分吸收有機(jī)物氧化為簡單無機(jī)部分吸收有機(jī)物氧化為簡單無機(jī)物,同

15、時(shí)釋放能量,而另一部分物,同時(shí)釋放能量,而另一部分有機(jī)物被合成新的細(xì)胞質(zhì),使微有機(jī)物被合成新的細(xì)胞質(zhì),使微生物不斷繁殖。生物不斷繁殖?;驹砘驹矶逊驶^程堆肥化過程 通常都是根據(jù)通常都是根據(jù)堆層溫度變化堆層溫度變化為主要標(biāo)志,將堆肥化過程分為三個(gè)階為主要標(biāo)志,將堆肥化過程分為三個(gè)階段:段:中溫階段,又稱起始階段:中溫階段,又稱起始階段:不耐高溫的細(xì)菌分解易降解的葡萄糖、不耐高溫的細(xì)菌分解易降解的葡萄糖、脂肪等可溶物,同時(shí)放出熱量使溫度上升。脂肪等可溶物,同時(shí)放出熱量使溫度上升。高溫階段:高溫階段:當(dāng)堆肥溫度上升到當(dāng)堆肥溫度上升到4545以上時(shí),即進(jìn)入高溫階段。耐以上時(shí),即進(jìn)入高溫階段。耐

16、高溫菌迅速繁殖,在供氧條件下,大部分難降解有機(jī)物(蛋白質(zhì)、高溫菌迅速繁殖,在供氧條件下,大部分難降解有機(jī)物(蛋白質(zhì)、纖維)繼續(xù)被氧化分解,同時(shí)釋放大量熱能。纖維)繼續(xù)被氧化分解,同時(shí)釋放大量熱能。熟化階段:熟化階段:在內(nèi)源呼吸后期,只剩下部分難分解的有機(jī)物,此時(shí)在內(nèi)源呼吸后期,只剩下部分難分解的有機(jī)物,此時(shí)微生物活性下降,發(fā)熱量減少,溫度下降,堆肥冷卻,新的微生微生物活性下降,發(fā)熱量減少,溫度下降,堆肥冷卻,新的微生物借助殘余有機(jī)物生長。物借助殘余有機(jī)物生長。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)有機(jī)廢物里面固有的;人工加入的特殊菌種。有機(jī)廢物里面固有的;人工加入的特殊菌種。 細(xì)菌:細(xì)菌:形體最小、數(shù)量最多

17、,分解大部分的有機(jī)物并產(chǎn)生熱量;形體最小、數(shù)量最多,分解大部分的有機(jī)物并產(chǎn)生熱量;放線菌:放線菌:分解纖維素、木質(zhì)素、角質(zhì)素和蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物,散發(fā)分解纖維素、木質(zhì)素、角質(zhì)素和蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機(jī)物,散發(fā)泥土氣息,如樹皮報(bào)紙等硬物;泥土氣息,如樹皮報(bào)紙等硬物;真菌:真菌:在堆肥后期與細(xì)菌競爭食物,更耐低溫,部分真菌需氮比細(xì)菌在堆肥后期與細(xì)菌競爭食物,更耐低溫,部分真菌需氮比細(xì)菌低,能夠分解木質(zhì)素,細(xì)菌則不能;低,能夠分解木質(zhì)素,細(xì)菌則不能;微型生物:微型生物:如輪蟲、線蟲和蚯蚓等,在堆肥中移動(dòng)和吞食,消納部分如輪蟲、線蟲和蚯蚓等,在堆肥中移動(dòng)和吞食,消納部分有機(jī)廢物,增大表面積,促進(jìn)微生物的生命

18、活動(dòng)。有機(jī)廢物,增大表面積,促進(jìn)微生物的生命活動(dòng)。堆肥微生物堆肥微生物好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好好氧氧堆堆肥肥過過程程好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧好氧堆肥化過程技術(shù)參數(shù)及控制堆肥化過程技術(shù)參數(shù)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倉內(nèi)溫度及其控制倉內(nèi)溫度及其控制碳氮比(碳氮比(C/NC/N)及其控制)及其控制碳磷比及其控制碳磷比及其控制pHpH值及其控制值及其控制顆粒度顆粒度有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)質(zhì)含量好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)供氧量及其控制供氧量及其控制供氧方法:供氧方法: 采用通風(fēng)方式采用通風(fēng)方式供氧供氧,主要有自然通風(fēng)、堆層內(nèi)置通風(fēng)管、,主要有自然通風(fēng)、堆層內(nèi)置通風(fēng)管、機(jī)械

19、翻堆通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)等。機(jī)械翻堆通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)等。 通風(fēng)作用:通風(fēng)作用:維持好氧微生物的生物活性;維持好氧微生物的生物活性;帶走水蒸氣,干化物料;帶走水蒸氣,干化物料;調(diào)節(jié)發(fā)酵倉內(nèi)堆層的溫度等。調(diào)節(jié)發(fā)酵倉內(nèi)堆層的溫度等。通氣量不足,堆體處于厭氧狀態(tài);通氣量不足,堆體處于厭氧狀態(tài);通氣量過大,散失熱量和水分快,導(dǎo)致溫度下降和水分缺乏。通氣量過大,散失熱量和水分快,導(dǎo)致溫度下降和水分缺乏。一般氧濃度控制在一般氧濃度控制在18%18%左右左右。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)含水率及其控制含水率及其控制水的作用:水的作用:一是溶解有機(jī)物,參與微生物新陳代謝。一是溶解有機(jī)物,參與微生物新陳代謝。微生物只能微生物

20、只能攝取溶解性養(yǎng)料,微生物體內(nèi)的水(攝取溶解性養(yǎng)料,微生物體內(nèi)的水(80%80%)和流動(dòng)狀)和流動(dòng)狀態(tài)的水是微生物生化反應(yīng)的介質(zhì)。態(tài)的水是微生物生化反應(yīng)的介質(zhì)。二是調(diào)節(jié)堆肥溫度,主要是通過水分蒸發(fā)來調(diào)節(jié)。二是調(diào)節(jié)堆肥溫度,主要是通過水分蒸發(fā)來調(diào)節(jié)。 含水量過低含水量過低影響微生物繁殖,降低分解反應(yīng)速度影響微生物繁殖,降低分解反應(yīng)速度 ;含含水量過高水量過高導(dǎo)致供氧不足而變成厭氧狀態(tài)。導(dǎo)致供氧不足而變成厭氧狀態(tài)。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù) 有資料顯示,當(dāng)物料中含水率有資料顯示,當(dāng)物料中含水率12%12%時(shí),微生物將停止時(shí),微生物將停止繁殖;當(dāng)含水率繁殖;當(dāng)含水率65%65%時(shí),水分將充滿物粒間隙,

21、堆時(shí),水分將充滿物粒間隙,堆層內(nèi)空氣量降低,由好氧狀態(tài)向厭氧轉(zhuǎn)化,溫度劇降,層內(nèi)空氣量降低,由好氧狀態(tài)向厭氧轉(zhuǎn)化,溫度劇降,并產(chǎn)生惡臭氣體。并產(chǎn)生惡臭氣體。 含水率也是好氧堆肥化關(guān)鍵工藝條件之一,并對(duì)通風(fēng)等含水率也是好氧堆肥化關(guān)鍵工藝條件之一,并對(duì)通風(fēng)等其它工藝技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生影響。其它工藝技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生影響。 含水率調(diào)節(jié)含水率調(diào)節(jié): :脫水預(yù)處理,摻加調(diào)理劑脫水預(yù)處理,摻加調(diào)理劑(干調(diào)理劑鋸末、干調(diào)理劑鋸末、濕調(diào)理劑污泥或糞便等濕調(diào)理劑污泥或糞便等)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)倉內(nèi)溫度及其調(diào)制倉內(nèi)溫度及其調(diào)制溫度決定著微生物活性大小和堆肥化進(jìn)程快慢,同樣溫度決定著微生物活性大小

22、和堆肥化進(jìn)程快慢,同樣是好氧堆肥化重要工藝技術(shù)參數(shù)之一。是好氧堆肥化重要工藝技術(shù)參數(shù)之一。溫度太低,不利于有機(jī)質(zhì)氧化分解和微生物新陳代謝,溫度太低,不利于有機(jī)質(zhì)氧化分解和微生物新陳代謝,也達(dá)不到高溫殺滅蟲卵、病原菌和寄生蟲等的無害化也達(dá)不到高溫殺滅蟲卵、病原菌和寄生蟲等的無害化要求,故一般采用好氧高溫堆肥。要求,故一般采用好氧高溫堆肥。溫度超過溫度超過7070時(shí),堆肥中的放線菌等有益細(xì)菌將被殺時(shí),堆肥中的放線菌等有益細(xì)菌將被殺滅,分解速度減慢。滅,分解速度減慢。堆肥化適宜溫度為堆肥化適宜溫度為55-60 55-60 ,由溫度由溫度- -通風(fēng)反饋系統(tǒng)來通風(fēng)反饋系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)堆層溫度的自動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)堆

23、層溫度的自動(dòng)控制。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)碳氮比(碳氮比(C/NC/N)及其調(diào)節(jié)控制)及其調(diào)節(jié)控制就微生物營養(yǎng)需求而言,就微生物營養(yǎng)需求而言,C/NC/N比是影響微生物生長活比是影響微生物生長活性的最主要營養(yǎng)因素。性的最主要營養(yǎng)因素。C/NC/N太低,多余的氮將以氨的形式逸散并污染環(huán)境;太低,多余的氮將以氨的形式逸散并污染環(huán)境;C/NC/N比太高,微生物繁殖受到氮源限制而使有機(jī)質(zhì)分比太高,微生物繁殖受到氮源限制而使有機(jī)質(zhì)分解不完全,影響最終的分解效率。解不完全,影響最終的分解效率。綜合考慮堆肥過程綜合考慮堆肥過程, ,適宜的適宜的C/NC/N是是25-3025-30。一般通過配一般通過配備不同

24、比例的物料來進(jìn)行調(diào)節(jié)。備不同比例的物料來進(jìn)行調(diào)節(jié)。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)碳磷比及其調(diào)控碳磷比及其調(diào)控 磷也是微生物繁殖和新陳代謝所必需的,對(duì)有機(jī)物發(fā)酵影響很大,堆肥化原料適宜的C/P比為75-150。 往往是通過在發(fā)酵過程中添加富含磷的污泥來調(diào)節(jié)堆肥原料的碳磷比。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)pHpH值及其調(diào)控值及其調(diào)控堆層堆層pHpH值隨時(shí)間和溫度變化而變化,值隨時(shí)間和溫度變化而變化,pHpH值是揭示堆值是揭示堆肥化分解過程的一個(gè)極好標(biāo)志。最初階段由于有機(jī)酸肥化分解過程的一個(gè)極好標(biāo)志。最初階段由于有機(jī)酸產(chǎn)生,產(chǎn)生,pHpH值會(huì)降低到值會(huì)降低到6.06.0以下;隨著有機(jī)酸被

25、逐漸分以下;隨著有機(jī)酸被逐漸分解,解,pHpH值逐漸上升到值逐漸上升到8.58.5左右,左右,一般認(rèn)為一般認(rèn)為pH=7.5-8.5pH=7.5-8.5時(shí)堆肥化效率最高時(shí)堆肥化效率最高好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)顆粒度顆粒度 顆粒度影響堆層空隙率、透氣性以及微生物、酶的活力。顆粒度影響堆層空隙率、透氣性以及微生物、酶的活力。顆粒度降低,表面積增大,將有效促進(jìn)微生物的活動(dòng)并加快堆顆粒度降低,表面積增大,將有效促進(jìn)微生物的活動(dòng)并加快堆肥速度肥速度; ;顆粒過細(xì),又會(huì)阻礙堆層中空氣的流動(dòng),反過來則會(huì)減緩微生顆粒過細(xì),又會(huì)阻礙堆層中空氣的流動(dòng),反過來則會(huì)減緩微生物的生存活性,速率減慢。物的生存活性,速率減慢

26、。 物料平均適宜粒度物料平均適宜粒度并隨垃圾物性變化而變化。并隨垃圾物性變化而變化。紙類(含紙板)的破碎粒度為紙類(含紙板)的破碎粒度為3.8-5.0cm3.8-5.0cm;材質(zhì)較硬者的粒度要求小一些(材質(zhì)較硬者的粒度要求小一些(0.5-1.0cm0.5-1.0cm););廚房食品垃圾為主的廢物破碎尺寸可大一些,以免破碎成漿狀影響廚房食品垃圾為主的廢物破碎尺寸可大一些,以免破碎成漿狀影響透氣性。透氣性。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)質(zhì)含量堆肥化原料中的有機(jī)質(zhì)含量高低對(duì)堆層溫度和通風(fēng)量堆肥化原料中的有機(jī)質(zhì)含量高低對(duì)堆層溫度和通風(fēng)量均有影響均有影響。有機(jī)質(zhì)含量太低,

27、分解所產(chǎn)生的熱量不足以維持堆肥有機(jī)質(zhì)含量太低,分解所產(chǎn)生的熱量不足以維持堆肥化所需熱溫度,且影響堆肥成品質(zhì)量;化所需熱溫度,且影響堆肥成品質(zhì)量;有機(jī)質(zhì)含量太高則給通風(fēng)供養(yǎng)帶來困難,易出現(xiàn)厭氧有機(jī)質(zhì)含量太高則給通風(fēng)供養(yǎng)帶來困難,易出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。狀態(tài)。適宜的有機(jī)質(zhì)含量為適宜的有機(jī)質(zhì)含量為20-80%20-80%。好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥技術(shù)好氧堆肥化工藝流程(程序)好氧堆肥化工藝流程(程序)前處理前處理主發(fā)酵主發(fā)酵后發(fā)酵后發(fā)酵后處理后處理貯存貯存前處理 不同的堆肥原料,所采用的前處理方式往往不同。以家畜糞便、污泥等為堆肥原料時(shí)前處理措施是調(diào)整水分和碳氮比,或者添加菌種和酶制劑;以城市生活垃圾為堆肥原料

28、時(shí),前處理往往包括破碎、分選等工序。考慮到增加物料表面積的同時(shí),還必須保持一定的空隙率,以便于通風(fēng)供氧。一般情況下,適宜的粒徑范圍是12-60mm。主發(fā)酵(一次發(fā)酵)理論基礎(chǔ):是由溫度升高(經(jīng)中溫、高溫)到開始降低為止的發(fā)酵過程。主發(fā)酵可在露天或發(fā)酵裝置內(nèi)進(jìn)行,通過翻堆或強(qiáng)制通風(fēng)向堆肥物料供給氧氣,物料在微生物的作用下開始發(fā)酵。堆溫上升的熱量來源有兩個(gè)方面:一方面是細(xì)胞外易分解物質(zhì)氧化分解,產(chǎn)生的熱量;另一方面是微生物細(xì)胞內(nèi)吸收的物質(zhì)和氧化分解而產(chǎn)生熱量。 參與的微生物:發(fā)酵初期是靠嗜溫菌分解作用進(jìn)行;隨著堆溫上升,嗜熱菌取代了嗜溫菌,堆肥從中溫階段進(jìn)入高溫階段;到易分解的有機(jī)物基本降解完,堆

29、層溫度開始下降。所需時(shí)間:以生活垃圾為主體的城市垃圾和家畜糞尿好氧堆肥,主發(fā)酵期約4-12d 。后發(fā)酵(二次發(fā)酵)目的:將經(jīng)主發(fā)酵后,其中未分解的少量有機(jī)物進(jìn)一步分解,使之變成腐殖酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物,得到完全成熟的堆肥制品。工藝要點(diǎn):需氧量和通風(fēng)方式:耗氧量下降,通過自然通風(fēng)和間歇翻堆。所需時(shí)間:因反應(yīng)速度降低,所需時(shí)間較長。一般取決于堆肥的使用情況。如果是近期使用,后發(fā)酵時(shí)間通常在20-30d。后處理目的: 經(jīng)過外選工序進(jìn)一步去除前處理過程沒有去除的塑料、玻璃等雜物,并根據(jù)需要進(jìn)行必要的破碎處理(如生產(chǎn)精制堆肥)。主要設(shè)備: 分選機(jī)(磁選機(jī)、振動(dòng)篩等)和破碎機(jī)。貯存 堆肥一般在春秋

30、兩季使用,夏冬兩季生產(chǎn)的堆肥只能貯存,所以要建立可貯存6個(gè)月生產(chǎn)量的庫房。 貯存方式可直接堆存在二次發(fā)酵倉內(nèi)或袋裝貯存。不同堆肥技術(shù)的主要區(qū)別在于不同堆肥技術(shù)的主要區(qū)別在于及及所使用的技術(shù)手段的不同。所使用的技術(shù)手段的不同。這里主要介紹常用的這里主要介紹常用的、和重要的和重要的的主要技術(shù)環(huán)節(jié)。的主要技術(shù)環(huán)節(jié)。 l通過定期翻堆來實(shí)現(xiàn)堆體中的有氧狀態(tài);l一次發(fā)酵周期為13個(gè)月;l垛的斷面可以是梯形、不規(guī)則四邊形或三角形。預(yù)處理、建堆、翻堆和儲(chǔ)存。所需設(shè)備簡單,投資相對(duì)較低;翻堆使堆肥易于干燥,填充劑易于篩分和回用;產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對(duì)較好。占地面積大;堆腐周期長;需要大量的翻堆機(jī)械和人力;需要更頻繁的

31、監(jiān)測(cè),才能保證通氣和溫度要求;翻堆會(huì)造成臭味的散發(fā),影響周圍環(huán)境;運(yùn)行操作受氣候影響大,雨季會(huì)破壞堆體結(jié)構(gòu),冬季則使堆體熱量大量散失、溫度降低。 在條垛式堆肥系統(tǒng)上增加通風(fēng)系統(tǒng),就成為強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)。它能更有效地確保高溫和病原菌滅活。 :場地的表面應(yīng)結(jié)實(shí)、能迅速排走積水和滲濾液。 設(shè)備投資相對(duì)較低;與條跺式堆肥系統(tǒng)相比,溫度及通風(fēng)條件得到更好的控制;堆腐時(shí)間相對(duì)較短,一般為23周;產(chǎn)品穩(wěn)定性好,能更有效的殺滅病原菌及控制臭味;占地也較少;受寒冷氣候的影響較小。反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)是使堆肥物料在部分或全部密閉的反反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)是使堆肥物料在部分或全部密閉的反應(yīng)器即發(fā)酵裝置應(yīng)器即發(fā)酵裝置( (如發(fā)酵

32、倉、發(fā)酵塔等如發(fā)酵倉、發(fā)酵塔等) )內(nèi),控制通風(fēng)內(nèi),控制通風(fēng)和水分條件,使物料進(jìn)行生物降解和轉(zhuǎn)化,也稱和水分條件,使物料進(jìn)行生物降解和轉(zhuǎn)化,也稱發(fā)酵發(fā)酵倉系統(tǒng)倉系統(tǒng)。特點(diǎn):特點(diǎn):在一個(gè)或幾個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行,機(jī)械化和自動(dòng)化程在一個(gè)或幾個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行,機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高。度較高。堆肥基本步驟與其他兩類系統(tǒng)相同。堆肥基本步驟與其他兩類系統(tǒng)相同。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):設(shè)備占地面積?。荒苓M(jìn)行很好的過程控制;堆肥過設(shè)備占地面積小;能進(jìn)行很好的過程控制;堆肥過程不受氣候條件的影響;可對(duì)廢氣進(jìn)行統(tǒng)一收集處理,防程不受氣候條件的影響;可對(duì)廢氣進(jìn)行統(tǒng)一收集處理,防止環(huán)境的二次污染;可對(duì)熱量進(jìn)行回收利用。止環(huán)境的二次污染;可對(duì)

33、熱量進(jìn)行回收利用。缺點(diǎn):缺點(diǎn):堆肥的投資和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用很高;堆肥周期較短,堆肥的投資和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用很高;堆肥周期較短,堆肥產(chǎn)品會(huì)有潛在的不穩(wěn)定性,堆肥的后熟期相對(duì)延長;堆肥產(chǎn)品會(huì)有潛在的不穩(wěn)定性,堆肥的后熟期相對(duì)延長;由于機(jī)械化程度高,一旦設(shè)備出現(xiàn)問題,堆肥過程即受影由于機(jī)械化程度高,一旦設(shè)備出現(xiàn)問題,堆肥過程即受影響。響。反應(yīng)器系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)反應(yīng)器系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)堆肥腐熟度及其指標(biāo)堆肥腐熟度及其指標(biāo)基本含義:基本含義:堆肥產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定化,無害化程度,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生堆肥產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定化,無害化程度,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生不良影響;不良影響;堆肥產(chǎn)品使用不影響農(nóng)作物的生長和土壤的耕作能堆肥產(chǎn)品使用不影響農(nóng)作物的

34、生長和土壤的耕作能力。力。定義:定義:堆肥中有機(jī)質(zhì)因氧化分解而穩(wěn)定化程度堆肥中有機(jī)質(zhì)因氧化分解而穩(wěn)定化程度.堆肥腐熟度判斷標(biāo)準(zhǔn)堆肥腐熟度判斷標(biāo)準(zhǔn)直觀標(biāo)準(zhǔn):直觀標(biāo)準(zhǔn):無激烈分解、低溫、茶褐色或黑色,無無激烈分解、低溫、茶褐色或黑色,無惡臭,手感松軟易碎,無明顯纖維素和木質(zhì)結(jié)構(gòu)等。惡臭,手感松軟易碎,無明顯纖維素和木質(zhì)結(jié)構(gòu)等?;瘜W(xué)標(biāo)準(zhǔn):化學(xué)標(biāo)準(zhǔn):堆肥中的堆肥中的CODCOD、淀粉和纖維素、碳氮比、淀粉和纖維素、碳氮比、堿性基本交換量、硝酸氨等。堿性基本交換量、硝酸氨等。工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn):工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn):包括堆層溫度,水分物料平衡,耗包括堆層溫度,水分物料平衡,耗氧速率等。氧速率等。立式堆肥發(fā)酵塔立式堆肥

35、發(fā)酵塔臥式堆肥發(fā)酵滾筒臥式堆肥發(fā)酵滾筒箱式堆肥發(fā)酵池箱式堆肥發(fā)酵池堆肥發(fā)酵裝置堆肥發(fā)酵裝置立式堆肥發(fā)酵塔立式堆肥發(fā)酵塔: :包括立式多層圓筒式、立包括立式多層圓筒式、立式多層槳葉刮板式、立式多層移動(dòng)床式等類式多層槳葉刮板式、立式多層移動(dòng)床式等類型。型。發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間:3-103-10天完成一次發(fā)酵天完成一次發(fā)酵通氣方法通氣方法:風(fēng)機(jī):風(fēng)機(jī)除臭類型除臭類型:密閉型:密閉型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):占地面積小,除臭設(shè)備體積小。:占地面積小,除臭設(shè)備體積小。缺點(diǎn)缺點(diǎn):多層結(jié)構(gòu),整個(gè)裝置很高,操作:多層結(jié)構(gòu),整個(gè)裝置很高,操作不便不便;物料因自身重力易壓實(shí)呈塊狀化,通氣阻力物料因自身重力易壓實(shí)呈塊狀化,通氣阻力大,

36、通氣性能差。大,通氣性能差。立式堆肥發(fā)酵塔立式堆肥發(fā)酵塔臥式堆肥發(fā)酵滾筒臥式堆肥發(fā)酵滾筒臥式堆肥發(fā)酵滾筒臥式堆肥發(fā)酵滾筒: :包括臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵池包括臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵池和臥式刮板發(fā)酵池和臥式刮板發(fā)酵池發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間:2-82-8天完成一次發(fā)酵天完成一次發(fā)酵通氣方法通氣方法:逆向流(即從筒的原料排出:逆向流(即從筒的原料排出口進(jìn)入,從進(jìn)料口排出)或底部另設(shè)管口進(jìn)入,從進(jìn)料口排出)或底部另設(shè)管路通氣。路通氣。除臭類型除臭類型:半敞開或敞開式:半敞開或敞開式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):通氣阻力小,通氣性能好,動(dòng)力:通氣阻力小,通氣性能好,動(dòng)力消耗小。消耗小。缺點(diǎn)缺點(diǎn):占地面積大,環(huán)境條件差。:占地面積大,環(huán)境條件差。箱式

37、堆肥發(fā)酵池箱式堆肥發(fā)酵池發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵時(shí)間:8-128-12天完成一次發(fā)酵天完成一次發(fā)酵通氣方法通氣方法:利用發(fā)酵池底部管:利用發(fā)酵池底部管路通氣路通氣除臭類型除臭類型:敞開式:敞開式優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):通氣阻力小,通氣性能通氣阻力小,通氣性能好,動(dòng)力消耗小,好,動(dòng)力消耗小,缺點(diǎn):缺點(diǎn):占地面積大,環(huán)境條件占地面積大,環(huán)境條件差。差。生活垃圾動(dòng)態(tài)堆肥成套設(shè)備生活垃圾動(dòng)態(tài)堆肥成套設(shè)備 用菌劑用菌劑4848小時(shí)完成發(fā)酵,可再利小時(shí)完成發(fā)酵,可再利用的塑料、金屬、玻璃等廢舊物用的塑料、金屬、玻璃等廢舊物資被回收。腐殖質(zhì)土從混合各類資被回收。腐殖質(zhì)土從混合各類雜質(zhì)的粗堆肥中分離出來,破碎雜質(zhì)的粗堆肥中分離出來,破碎后與元素后與元素N N、P P、K K、稀有元素制、稀有元素制成有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥。可廣泛用于成有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥??蓮V泛用于綠色蔬菜、水果等農(nóng)作物。綠色蔬菜、水果等農(nóng)作物。日處理量:日處理量:100100- -400400噸日噸日垃圾垃圾受料坑受料坑磁選磁選雙層滾筒篩雙層滾筒篩手選手選磁選磁選粗分選機(jī)粗分選機(jī)(振動(dòng)格篩)(振動(dòng)格篩)破碎機(jī)破碎機(jī)一次發(fā)酵池(進(jìn)行一次發(fā)酵池(進(jìn)行水分、水分、C/NC/N等調(diào)控)等調(diào)控)二次發(fā)酵二次發(fā)酵糞池糞池腐熟堆肥腐熟堆肥引風(fēng)、除臭引風(fēng)、除臭填埋焚燒填

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