固體廢棄物生物處理

1、關(guān)于固體廢棄物的生物處理第1頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四固體廢棄物：指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)(國(guó)外的定義則更加廣泛，動(dòng)物活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物也屬于此類)，通俗地說(shuō)，就是“垃圾”。 主要包括固體顆粒、垃圾、爐渣、污泥、廢棄的制品、破損器皿、殘次品、動(dòng)物尸體、變質(zhì)食品、人畜糞便等。有些國(guó)家把廢酸、廢堿、廢油、廢有機(jī)溶劑等高濃度 的液體也歸為固體廢棄物。 按其組成可分為有機(jī)廢物和無(wú)機(jī)廢物第2頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：第3頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第4頁(yè)，共106

2、頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四焚燒與熱解氣化技術(shù)歐盟、日本、新加波焚燒處理生活垃圾50%以上并不是所有垃圾都能燃燒，發(fā)達(dá)國(guó)家垃圾熱值9000KJ/kg;20004000kJ/kg優(yōu)點(diǎn)：8001000度高溫使垃圾減少80%95%；徹底消滅病原菌；產(chǎn)生的熱量可以發(fā)電、供熱 第5頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第6頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第7頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第一節(jié) 概述有機(jī)物是固體廢物污染的重要來(lái)源1、生活垃圾中50-60%是有機(jī)物，會(huì)腐爛變質(zhì)，釋放臭氣，污染環(huán)境；會(huì)孳生蚊蠅，危害健

3、康。2、糞便、污水處理廠污泥大部分是有機(jī)物，堆放過(guò)程中會(huì)釋放污染物，污染環(huán)境。3、農(nóng)業(yè)廢棄物基本上全是有機(jī)物，傾倒水體中會(huì)釋放污染物；焚燒會(huì)污染大氣。第8頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四一、生物處理定義 生物處理就是以固體廢物中的可降解有機(jī)物或其他組分為對(duì)象，利用生物對(duì)其作用，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定產(chǎn)物、能源和其他有用物質(zhì)的一種處理技術(shù)。第9頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四二、生物處理方法好氧生物處理法 在提供游離氧的條件下，以好氧微生物為主使有機(jī)物降解、穩(wěn)定的無(wú)害化處理方法。固體廢物存在的各種有機(jī)物(相對(duì)分子質(zhì)量大、能位高)作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源，經(jīng)過(guò)一種

4、生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終轉(zhuǎn)化成相對(duì)分子質(zhì)量小、能位低物質(zhì)而穩(wěn)定下來(lái)，達(dá)到無(wú)害化的要求，以便利用或進(jìn)一步妥善處理，使其回到自然環(huán)境中去。 第10頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四厭氧生物處理化 在沒(méi)有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解、穩(wěn)定的一種無(wú)害化處理。在這種厭氧生物處理過(guò)程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的化合物，同時(shí)釋放能量。其中，大部分能量以甲烷形式出現(xiàn)，這是一種可燃?xì)怏w，可回收利用。同時(shí)，僅少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化、合成為新的細(xì)胞組成部分。第11頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四三、主要生物處理技術(shù)堆肥化技術(shù)填埋技

5、術(shù)廢物養(yǎng)殖蚯蚓微生物浸出回收金屬第12頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第三節(jié) 有機(jī)固體廢物堆肥化處理技術(shù)一、基本概念二、原料來(lái)源及質(zhì)量控制三、堆肥化原理四、堆肥化工藝五、堆肥化設(shè)備六、堆肥化過(guò)程技術(shù)參數(shù)及控制七、堆肥腐熟度及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)八、堆肥肥效與利用第13頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四一、基本概念1、堆肥化定義 在人工控制的條件下，利用自然界中廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物的新陳代謝作用，在中高溫好氧條件下，把固體廢物中可降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過(guò)程。第14頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四深褐色、質(zhì)

6、地松散、有泥土味的物質(zhì)。這種物質(zhì)的養(yǎng)料價(jià)值不高，但卻是一種極好的土壤調(diào)節(jié)劑和改良劑，其主要成分是腐殖質(zhì)。第15頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四二、原料來(lái)源及質(zhì)量控制1、原料來(lái)源生活垃圾礦業(yè)工業(yè)林業(yè)農(nóng)業(yè)來(lái)源第16頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2、質(zhì)量控制密度（容重）：適于堆肥的垃圾密度為350-650kg/m3；組分（濕質(zhì)）%：有機(jī)物20%，并按照易腐物（動(dòng)物性+植物性）、灰渣（15mm稱渣礫，15mm為灰土）和廢品（紙類、布類、塑料、金屬、玻璃）分別統(tǒng)計(jì)用于堆肥化處理的城市生活垃圾組成成分。第17頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)

7、52分，星期四含水率：適合堆肥的垃圾含水率為40-60%；碳/氮比（C/N）：適合堆肥的C/N比為20：130：1；粒度：適合堆肥的物料粒度為12-60mm，蔬菜類易腐廢物尺寸可略大一些。第18頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四三、堆肥化原理1.合成與分解第19頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2、理論方程式中 r=0.5b-nx-3(c-ny)； s=a-nw；n為降解效率(摩爾轉(zhuǎn)化率1)； CaHbNcOd和CwHxNyOz分別代表堆肥原料和 堆肥產(chǎn)物的成分。第20頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四例題 用一種成分為C

8、31H50NO26的堆肥物料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的好氧堆肥化試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果，每1000kg堆料在完成堆肥化后僅剩下200kg，測(cè)定產(chǎn)品成分為C11H14NO4，試求每1000kg物料的化學(xué)計(jì)算理論需氧量。 第21頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四解 (1)計(jì)算出堆肥物料C31H50NO26千摩爾質(zhì)量為852kg，則參加過(guò)程的有機(jī)物摩爾數(shù)=(1000/852)kmol=1.173kmol； (2)堆肥產(chǎn)品C11H14NO4的千摩爾質(zhì)量為224kg，可算出每摩爾參加過(guò)程的殘余有機(jī)物摩爾數(shù)=200/224=0.89kmol 則降解效率為200/(1.173224)=0.76；0.8

9、9/1.173=0.76 (3)由已知條件：a=31，b=50，c=1，d=26，w=11，x=14，y=1，z=4?？梢运愠?r=0.550-0.7614-3(1-0.761)=19.32 S=31-0.7611=22.64 (4)所需的氧量為： W=0.5(0.764+222.64+19.32-26) 1.17332kg=781.5kg第22頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3、生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程馴化階段中溫發(fā)酵階段高溫發(fā)酵階段腐熟化階段溫度的變化來(lái)表征有氧呼吸的強(qiáng)度第23頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四適應(yīng)新環(huán)境嗜溫性細(xì)菌、酵母菌、放線菌分

10、解最易分解的可溶性物質(zhì)，淀粉、糖類增多，溫度45嗜熱性微生物、細(xì)菌；殘留可溶性物質(zhì)，纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)，溫度4570嗜溫性微生物、多為難分解物質(zhì)，溫度第24頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3.1 馴化階段 堆層溫度沒(méi)有變化，溫度維持在20，生物化學(xué)作用主要表現(xiàn)為菌群替代，適者生存的微生物開(kāi)始繁殖，并逐漸占主導(dǎo)地位；不適應(yīng)堆肥環(huán)境的微生物衰退死亡。第25頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3.2 中溫發(fā)酵階段 堆層溫度從室溫急劇升高到45，表明生物化學(xué)作用劇烈進(jìn)行，嗜溫菌（細(xì)菌、真菌和放線菌）開(kāi)始大量吞噬易降解有機(jī)質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化生成大量有機(jī)酸（

11、氨基酸、脂肪酸），并在熱力、壓力作用下脫水縮合，生成腐殖酸。第26頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3.3 高溫發(fā)酵階段 當(dāng)肥堆溫度升到45以上時(shí)，即進(jìn)入高溫階段。在這階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐漸代替了嗜溫性微生物的活動(dòng)，堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化，復(fù)雜的有機(jī)化合物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開(kāi)始被強(qiáng)烈分解。第27頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四 通常在50左右進(jìn)行活動(dòng)的主要是嗜熱性真菌和放線菌；溫度上升到60時(shí)，真菌幾乎完全停止活動(dòng)，僅有嗜熱性放線菌與細(xì)菌在活動(dòng)；溫度升到70以上時(shí)，對(duì)大多數(shù)嗜熱性

12、微生物已不適宜，微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。第28頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四 與細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律一樣，可將微生物在高溫階段生長(zhǎng)過(guò)程細(xì)分為三個(gè)時(shí)期，即對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、減速生長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期。在高溫階段微生物活性經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期變化后，堆積層內(nèi)開(kāi)始發(fā)生與有機(jī)物分解相對(duì)應(yīng)的另一過(guò)程，即腐殖質(zhì)的形成過(guò)程，堆肥物質(zhì)逐步進(jìn)入穩(wěn)定化狀態(tài)。第29頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3.4 腐熟化階段 在內(nèi)源呼吸后期，只剩下部分較難分解及難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)，此時(shí)微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降。在此階段嗜溫微生物又占優(yōu)勢(shì)，對(duì)殘余較難分解的有機(jī)物

13、作進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定化，此時(shí)堆肥即進(jìn)入腐熟階段。降溫后，需氧量大大減少，含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧擴(kuò)散能力增強(qiáng)，此時(shí)只須自然通風(fēng)。第30頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四四、堆肥化工藝野外人工堆肥第31頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四固體廢物有機(jī)固體廢物預(yù)處理無(wú)機(jī)物攪拌機(jī)機(jī)械發(fā)酵池風(fēng)機(jī)后處理后發(fā)酵貯藏出售工廠化機(jī)械堆肥工藝流程工廠機(jī)械化堆肥第32頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四垃圾卸料第33頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四預(yù)處理 包括破碎、分選等，主要是除去堆肥原料中大塊和

14、非堆肥化物質(zhì)。但不同的堆肥原料，預(yù)處理過(guò)程有所不同。如家畜糞便、污泥、城市生活垃圾。 一般，粒徑，有機(jī)物分解速度，但物料間的空隙率 ，通氣效果。 適宜的粒徑范圍是1260mm。如果堆肥物質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不易擠壓，粒徑應(yīng)小些，否則粒徑應(yīng)大些。此外，決定垃圾粒徑大小時(shí)，還應(yīng)考慮它的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)榱６?，?dòng)力消耗，處理垃圾的費(fèi)用。第34頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四垃圾前處理-破碎,分選第35頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四主發(fā)酵（一次發(fā)酵） 通常將堆肥開(kāi)始到堆肥溫度升高到開(kāi)始降低為止的階段，稱為主發(fā)酵階段。主發(fā)酵階段是堆肥生物化學(xué)反應(yīng)的基本階段，在發(fā)酵

15、池內(nèi)進(jìn)行。第36頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第37頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四臥式堆肥發(fā)酵滾筒第38頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四箱式堆肥發(fā)酵池第39頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四后發(fā)酵 經(jīng)過(guò)主發(fā)酵的半成品被送去后發(fā)酵。在主發(fā)酵工序尚未分解的易分解及較難分解的有機(jī)物可能全部分解變成腐植酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物，得到完全成熟的堆肥成品。一般，把物料堆積到12米高度進(jìn)行后發(fā)酵，此時(shí)，需要防止雨水的裝設(shè)，有些場(chǎng)合還需進(jìn)行翻堆和通風(fēng)。有時(shí)即使不進(jìn)行通風(fēng)，也需要每周左右進(jìn)行一次翻堆。第

16、40頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四后處理 經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵后的物料中，幾乎所有的有機(jī)物都變細(xì)碎和變了形，數(shù)量也減少了。然而，在城市固體廢物發(fā)酵堆肥時(shí)，在前處理工序中還沒(méi)有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物依然存在，因此，還要經(jīng)過(guò)一道分選工序以去除雜物，可以用回轉(zhuǎn)式振動(dòng)篩、振動(dòng)式回轉(zhuǎn)篩、磁選機(jī)、風(fēng)選機(jī)、慣性分離機(jī)、硬度差分離機(jī)等預(yù)處理設(shè)備分離去除上述雜質(zhì)，并根據(jù)需要（如生產(chǎn)精制堆肥）進(jìn)行再破碎。第41頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四城市生活垃圾貯料池抓吊廢鐵滾筒篩人工分選粗大無(wú)機(jī)物去填埋混合滾筒污水池風(fēng)機(jī)出料機(jī)二次發(fā)酵出料機(jī)風(fēng)機(jī)一次發(fā)

17、酵振動(dòng)給料機(jī)散裝堆肥裝袋機(jī)填埋出售滾筒篩杭州市垃圾堆肥廠工藝流程圖第42頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四脫臭 在堆肥化工藝過(guò)程中，每個(gè)工序系統(tǒng)有臭氣產(chǎn)生，主要有氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等，必須進(jìn)行脫臭處理。去除臭氣的方法主要有化學(xué)除臭劑除臭；水、酸、堿水溶液等吸收劑吸收法；臭氧氧化法；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附劑吸附法等。其中，經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的方法是堆肥氧化吸附除臭法。第43頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四Der Gegenstromwscher hat mehrere Funktionen:Entstaubung der Abluft Ent

18、fernung von Ammoniak Wasserdampfsttigung der Luft zur Befeuchtung des Biofiltermaterials生物除臭第44頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第45頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四將源于堆肥產(chǎn)品的腐熟堆肥置入脫臭器，堆高約0.81.2m，將臭氣通入系統(tǒng)，使之與生物分解和吸附及時(shí)作用，氨、硫化氫的去除效率均可達(dá)到98以上。第46頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四貯存 堆肥的供應(yīng)期多半是集中在秋天和春天(中間隔半年)。因此,一般的堆肥化工廠有必

19、要設(shè)置至少能容納6個(gè)月產(chǎn)量的貯藏設(shè)備。堆肥成品可以在室外堆放，但此時(shí)必須有不透雨水的覆蓋物。 貯存方式可直接堆存在二次發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)，或袋裝后存放。加工、造粒、包裝可在貯藏前也可在貯存后銷售前進(jìn)行。要求包裝袋干燥而透氣，如果密閉和受潮會(huì)影響堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。第47頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四五、堆肥化設(shè)備 計(jì)量設(shè)備進(jìn)料供料設(shè)備預(yù)處理設(shè)備一次發(fā)酵設(shè)備二次發(fā)酵設(shè)備后處理設(shè)備產(chǎn)品精加工設(shè)備等計(jì)量設(shè)備：地磅稱供料設(shè)備：貯料倉(cāng)、進(jìn)料斗、起重機(jī)等。預(yù)處理設(shè)備：破包機(jī)、撕碎機(jī)、分選機(jī)、混合攪拌機(jī)等。發(fā)酵設(shè)備：一次發(fā)酵設(shè)備、二次發(fā)酵設(shè)備等。后處理設(shè)備：篩選機(jī)、烘干造粒機(jī)、配肥、包裝機(jī)等。

20、其它設(shè)備：脫臭裝置、污水導(dǎo)排與處理裝置、配電與控制裝置；第48頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第49頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四六、堆肥化過(guò)程技術(shù)參數(shù)及控制通風(fēng)作用及其控制含水率及其控制倉(cāng)內(nèi)溫度及其控制有機(jī)質(zhì)含量顆粒度碳氮比（C/N）碳磷比pH值第50頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四1、通風(fēng)作用及其控制 通風(fēng)供氧是好氧堆肥化生產(chǎn)的基本條件之一，在機(jī)械堆肥生產(chǎn)系統(tǒng)里，要求至少有50的氧滲入到堆料各部分，以滿足微生物氧化分解有機(jī)物的需要。 通風(fēng)的作用：（1）提供氧氣，以促進(jìn)微生物的發(fā)酵過(guò)程（2）通過(guò)供氣量的控制，調(diào)節(jié)

21、最適合的溫度（3）在維持最適溫度的條件下，加大通風(fēng)量可以去除水分第51頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第52頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四通風(fēng)量主要決定于堆肥原料有機(jī)物含量、揮發(fā)度()，可降解系數(shù)(分解效率)等 。第53頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四在堆肥實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可根據(jù)以下空氣量近似估計(jì)的方法來(lái)評(píng)價(jià)堆肥發(fā)酵情況最佳排氣O2濃度為14%17%排氣中O2分壓大于14%，則表示空氣中氧的消耗不到1/3如排氣中O2體積分?jǐn)?shù)降至10%，則表示好氧發(fā)酵停止如用排氣中CO2體積分?jǐn)?shù)來(lái)代替O2體積分?jǐn)?shù)作為監(jiān)測(cè)參數(shù)，則最佳

22、CO2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)為3%6%第54頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2、含水率及其控制 微生物需要從周圍環(huán)境中不斷吸收水分以維持其生長(zhǎng)代謝活動(dòng)，微生物體內(nèi)水及流動(dòng)狀態(tài)水是進(jìn)行生化反應(yīng)的介質(zhì)，微生物只能攝取溶解性養(yǎng)料，水分是否適量直接影響堆肥發(fā)酵速度和腐熟程度，所以含水率是好氧堆肥化的關(guān)鍵因素之一。下圖是垃圾含水率與細(xì)菌生長(zhǎng)和氧攝人量的關(guān)系曲線，其中微生物的生長(zhǎng)和對(duì)氧的要求均在含水率為5060時(shí)達(dá)到峰值。故在用生活垃圾制堆肥時(shí)，一般以含水率55為最佳。第55頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第56頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，

23、星期四 通常，生活垃圾的含水率均低于此值，可添加糞便或污水污泥等進(jìn)行調(diào)節(jié)。添加的調(diào)節(jié)劑與垃圾的重量比，可根據(jù)下式求出： 式中： M調(diào)節(jié)劑與垃圾的重量(濕重)比； Wm、Wc、Wb分別為混合原料含水率、垃圾含水率、調(diào)節(jié)劑含水率。第57頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3、倉(cāng)內(nèi)溫度及其控制 在堆肥過(guò)程中，隨著物料中微生物活動(dòng)的加劇，微生物分解有機(jī)物所釋放出來(lái)的熱量大于堆肥的熱耗時(shí)，堆肥溫度上升。因此，升溫直接反映了微生物活動(dòng)的劇烈程度。第58頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第59頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四4、有機(jī)質(zhì)含

24、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，有機(jī)物含量過(guò)低，不能提供足夠的熱能，影響嗜熱菌生長(zhǎng)，難以維持高溫發(fā)酵過(guò)程。有機(jī)物含量大于80時(shí)，堆制過(guò)程要求大量供氧，實(shí)踐中常因供氧不足而發(fā)生部分厭氧過(guò)程。適宜的有機(jī)質(zhì)含量為20-80%。第60頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四5、顆粒度 顆粒度影響堆層空隙率和透氣性。物料顆粒的平均適宜粒度為12-60mm，并隨垃圾物性變化而變化，紙類（含紙板）的破碎粒度為3.8-5.0cm，材質(zhì)較硬者的粒度要求小一些（0.5-1.0cm），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透氣性。第61頁(yè)，共106頁(yè)

25、，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四6、碳氮比（C/N） 微生物每利用30份碳就需要1份氮，故初始物料的碳氮比為30：1合乎堆肥需要，其最佳值在26：135：1之間。成品堆肥的適宜碳氮比為10：120：1之間。由于初始原料的碳氮比一般都高于前述最佳值，故應(yīng)加入氮肥水溶液、糞便、污泥等調(diào)節(jié)劑，使之調(diào)到30以下。當(dāng)有機(jī)原料的碳氮比為已知時(shí)(可通過(guò)分析測(cè)出)，可按下式計(jì)算所需添加的氮源物質(zhì)的數(shù)量：第62頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四式中：K混合原料的碳氮比，通常取最佳范圍值， 配合后為35：1；C1、C2、N1、N2分別為有機(jī)原料和添加物料的碳、氮含量第63頁(yè)，共

26、106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四7、碳磷比 碳和氮對(duì)營(yíng)養(yǎng)微生物的繁殖是必要的。此外，磷也是非常必要的元素，磷的含量對(duì)發(fā)酵起很大的影響。有時(shí)在垃圾發(fā)酵時(shí)，添加污泥的原因之一就是污泥含有豐富的磷。堆肥適宜的C/P為75150。第64頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四8、 PH值 pH值是一項(xiàng)能對(duì)細(xì)菌環(huán)境做出估價(jià)的參數(shù)。在堆肥的生物降解和發(fā)酵過(guò)程中，堆層pH值隨時(shí)間和溫度變化而變化，pH值是揭示堆肥化分解過(guò)程的一個(gè)極好標(biāo)志。最初階段由于有機(jī)酸產(chǎn)生，pH值回降低到4.55；隨后，隨著有機(jī)酸被逐漸分解，pH值逐漸上升到8左右，一般認(rèn)為pH=7.5 8.5時(shí)堆肥

27、化效率最高。第65頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四七、堆肥腐熟度及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定義：指堆肥中有機(jī)質(zhì)因氧化分解而穩(wěn)定化程度稱作堆肥腐熟度。基本含義： 堆肥產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定化，無(wú)害化程度，即對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生不良影響； 堆肥產(chǎn)品使用不影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和土壤的耕作能力。第66頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四堆肥腐熟度的檢測(cè)方法1、直觀經(jīng)驗(yàn)法溫度下降至接近常溫外觀呈茶褐色或者暗灰色無(wú)惡臭而有土壤的霉味，不吸引蚊蠅呈疏松團(tuán)粒結(jié)構(gòu)第67頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四堆肥腐熟度的檢測(cè)方法2、淀粉測(cè)試法 最終堆肥成品中，淀粉應(yīng)全部消失。測(cè)定原

28、理是根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)，如果碘液檢測(cè)出現(xiàn)黃色，表明堆肥已穩(wěn)定，如果呈藍(lán)色，表明堆肥未腐熟。 但當(dāng)堆肥原料淀粉含量很低時(shí)，不能采用此方法判斷是否腐熟。第68頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四堆肥腐熟度的檢測(cè)方法3、耗氧速率法 耗氧速率標(biāo)志著堆肥反應(yīng)的進(jìn)行程度。堆肥腐熟時(shí)，耗氧速率很低。認(rèn)為當(dāng)耗氧速率降為0.020.1O2mol/min時(shí)，堆肥已腐熟。耗氧速率一般采用測(cè)氧儀測(cè)定。第69頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四八、堆肥肥效與利用1、垃圾堆肥肥效 垃圾堆肥產(chǎn)品中含有豐富的有機(jī)質(zhì)（胡敏酸與富里酸為主）、氮、磷等養(yǎng)分，所以不僅可用于改善土壤，作為土壤

29、的改良劑，而且可作為有機(jī)肥用于糧食、蔬菜、花卉、林木等方面的生產(chǎn)。 有機(jī)肥的腐熟度：未完全腐熟的有機(jī)肥對(duì)土壤微生物的影響大，特別是對(duì)微生物量、區(qū)系、密度、拮抗菌等影響大，進(jìn)而導(dǎo)致肥效降低。第70頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四垃圾堆肥主要通過(guò)三個(gè)方面來(lái)改善土壤改善土壤結(jié)構(gòu)增加土壤養(yǎng)分提高土壤生物活性第71頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四1、簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)是中國(guó)這幾十年來(lái)一直使用的填埋場(chǎng)，其主要特征是基本沒(méi)有任何環(huán)保措施，也談不上遵守什么環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。目前中國(guó)相當(dāng)數(shù)量的生活垃圾填埋場(chǎng)屬于這一類型，可稱之為露天填埋場(chǎng)，對(duì)環(huán)境的污染也較大。第二節(jié)

30、填埋技術(shù)：第72頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第73頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2、受控填埋場(chǎng)受控填埋場(chǎng)在我國(guó)填埋場(chǎng)所占比重也較大，而且基本上集中于大中小城市。其主要特征是配備部分環(huán)保設(shè)施，但不齊全，或者是環(huán)保設(shè)備齊全，但是不能完全達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。主要問(wèn)題集中在場(chǎng)底防滲，滲濾液處理和每天覆土達(dá)不到環(huán)保要求。第74頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3、衛(wèi)生填埋場(chǎng)所謂衛(wèi)生填埋場(chǎng)就是能對(duì)滲濾液和填埋氣體進(jìn)行控制的填埋方式。其主要特征是既有完善的環(huán)保措施，又能滿足環(huán)保措施。第75頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)

31、52分，星期四衛(wèi)生填埋場(chǎng)的操作方式大體分為地面堆埋、開(kāi)槽填埋、天然洼地(谷地)填埋。 無(wú)論采用何種方式，其填埋的結(jié)構(gòu)形式基本上是一致的。每日被填埋的度物逐層壓實(shí)，其表面于當(dāng)日操作終了時(shí)用15-30cm厚度土壤覆蓋第76頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四圖 垃圾填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)形式第77頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四氣體收集系統(tǒng)圖第78頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第79頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第80頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四優(yōu)點(diǎn)：處理費(fèi)用低，沼氣可以回收缺

32、點(diǎn)：占地面積大，滲透液濃度高，處理困難。深圳下坪固體廢棄物填埋場(chǎng)為代表，1997年10月投產(chǎn)，日處理垃圾2000t第81頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四第三節(jié) 蚯蚓處理有機(jī)固體廢物基本原理蚯蚓在垃圾處理中的作用處理工藝流程主要影響因素處理垃圾后產(chǎn)生的蚓糞和蚯蚓的主要用途工程實(shí)例第82頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四一、基本原理 利用蚯蚓和微生物共同處理廢物的過(guò)程，構(gòu)成了以蚯蚓為主導(dǎo)的蚯蚓-微生物處理系統(tǒng)。一方面，蚯蚓直接吞食廢物，經(jīng)消化后形成蚓糞顆粒，蚓糞顆粒是微生物生長(zhǎng)的理想基質(zhì)；另一方面，經(jīng)微生物分解的有機(jī)物是蚯蚓的優(yōu)質(zhì)食物。二者相互依存

33、，促進(jìn)有機(jī)廢物分解。第83頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四二、蚯蚓在垃圾處理中的作用1、蚯蚓通過(guò)沙囊和消化道，研磨和破碎有機(jī)物2、垃圾中的有機(jī)物經(jīng)消化道作用后，以顆粒狀排出，利于與其他物質(zhì)分離3、蚯蚓的活動(dòng)可改善垃圾中的水氣循環(huán)4、蚯蚓自身通過(guò)同化和異化作用使有機(jī)物降解，并釋放出N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素5、可對(duì)垃圾處理過(guò)程及其產(chǎn)品進(jìn)行毒理監(jiān)察第84頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四三、處理工藝流程收集垃圾機(jī)械分選有機(jī)碎塊待處理料分堆蚯蚓轉(zhuǎn)化篩選蚯蚓蚓糞金屬玻璃塑料橡膠放置蚯蚓第85頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四四、主要影

34、響因素1、有機(jī)質(zhì)含量2、碳氮比3、溫度4、含水率5、pH6、投加密度7、有毒有害物質(zhì)8、蚯蚓品種第86頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四1、有機(jī)質(zhì)含量 蚯蚓以垃圾中的腐爛有機(jī)質(zhì)為食，要求垃圾中有機(jī)質(zhì)含量要高，垃圾中有機(jī)質(zhì)含量小于40%，會(huì)影響蚯蚓生長(zhǎng)繁殖。第87頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四2、碳氮比 有機(jī)廢棄物中的有機(jī)質(zhì)是蚯蚓生存的主要條件,但有機(jī)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)搭配是限制蚯蚓生長(zhǎng)和繁殖的關(guān)鍵。過(guò)去認(rèn)為主要決定于蛋白質(zhì)和脂肪的含量,實(shí)際上食料C/N才是反映蚯蚓堆肥適宜性的綜合指標(biāo)。 研究表明C/N較高時(shí)蚯蚓數(shù)量增長(zhǎng)多,繁殖快,更有利于提高蚯蚓堆肥處

35、理效果。多年研究結(jié)果表明,當(dāng)目標(biāo)C/N=(2540)1時(shí)蚯蚓堆肥處理效果最佳。第88頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3、溫度 不同種蚯蚓的生存域值范圍各不相同,一般的試驗(yàn)條件將溫度控制在2025的范圍。以夏、秋季節(jié)處理效果較好,特別是深秋季節(jié),環(huán)境溫度在20左右時(shí),特別適合蚯蚓生長(zhǎng)繁殖,此時(shí)蚯蚓的增殖率接近80%,溫度過(guò)高或過(guò)低都對(duì)蚯蚓產(chǎn)生負(fù)面影響。蚯蚓，為習(xí)見(jiàn)的一種陸生環(huán)節(jié)動(dòng)物,生活在土壤中，晝伏夜出，以腐敗有機(jī)物為食，連同泥土一同吞入。也攝食植物的莖葉等碎片。蚯蚓可使土壤疏松、改良土壤、提高肥力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。世界的蚯蚓約有 2500多種，我國(guó)已記錄229種。環(huán)毛

36、屬（Pheretima)，廣種類多，我國(guó)有2000多種。第89頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四4、含水率 蚯蚓的呼吸和其他生命活動(dòng)跟環(huán)境濕度密切相關(guān)。濕度過(guò)小,蚯蚓會(huì)降低新陳代謝速率,降低水分消耗,出現(xiàn)逃逸、脫水而極度萎縮呈半休眠狀態(tài);濕度過(guò)高則溶解氧不足,出現(xiàn)逃逸或窒息死亡。蚯蚓能夠適應(yīng)的濕度范圍為30%80%,最適宜的濕度范圍為60%80%。第90頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四5、PH第91頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四6、投加密度 在大規(guī)模的工程應(yīng)用中,增大蚯蚓投加密度可提高單位容積的處理效率,但投加密度過(guò)

37、高使種群內(nèi)發(fā)生生存空間和食物的爭(zhēng)奪,影響有機(jī)廢棄物處理效率。Pius MNdegwa等研究得出蚯蚓投加密度為1.6kgm-2,時(shí)生物轉(zhuǎn)化效率最高。第92頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四7、有毒有害物質(zhì) 新鮮的有機(jī)廢棄物來(lái)源廣泛,成分復(fù)雜,常含有對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)不利的因素。因此,一般投加蚯蚓前必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,以殺死大量病原菌和其他有害的微生物。厭氧發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生甲烷、CO2等氣體,對(duì)蚯蚓的存活率造成極大的威脅。同時(shí)，重金屬對(duì)蚯蚓也會(huì)產(chǎn)生影響。第93頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四五、處理垃圾后產(chǎn)生的蚓糞和蚯蚓的主要用途1、蚓糞是優(yōu)質(zhì)生物肥,可改良土壤

38、、提高植物產(chǎn)量 用蚯蚓處理垃圾,不僅環(huán)保,而且可生產(chǎn)出高品質(zhì)綠色肥料蚓糞。蚯蚓糞是一種氮、磷、鉀含量齊全,并含有大量有機(jī)質(zhì)、腐植酸的黑色顆粒肥料。與其他肥料相比,蚯蚓糞具有衛(wèi)生、無(wú)異味、顆粒狀、吸水、保水、透氣性能強(qiáng)等特點(diǎn)。2、蚓糞是優(yōu)質(zhì)飼料 蚓糞中含有甘氨酸等17種氨基酸,富含蛋白質(zhì),無(wú)異味,是配合飼料的組成原料之一,與其他飼料搭配飼喂畜禽,有助于解決蛋白質(zhì)飼料不足的問(wèn)題。第94頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四3、蚓糞對(duì)植物病蟲(chóng)害有抑制作用 研究發(fā)現(xiàn),蚯蚓對(duì)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物進(jìn)行生物降解的產(chǎn)物蚓糞,在一定程度上能夠控制蔬菜類植物黃瓜苗期土傳病害的發(fā)生,并表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)

39、植物生長(zhǎng)的效應(yīng);并從新鮮蚯蚓糞中成功分離到拮抗活性強(qiáng)、抗菌性廣的拮抗微生物。4、蚓糞還可用于修復(fù)重金屬、農(nóng)藥等污染的土壤 由于蚓糞具有強(qiáng)大的表面積,可吸附重金屬,減少植物對(duì)重金屬的吸收,從而遏制重金屬進(jìn)入食物鏈,是一種有效的重金屬鈍化劑。5、蚓糞中含激素類物質(zhì),可促進(jìn)植物生長(zhǎng) 近來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),蚓糞中含有IAA、GA等激素類物質(zhì),這些激素類物質(zhì)可調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng),促進(jìn)植物細(xì)胞分裂、根系伸長(zhǎng)。第95頁(yè)，共106頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)52分，星期四6、蚓糞是天然脫臭器 除以上種種用途外,蚓糞還可作為天然脫臭器。蚓糞是具有很高孔隙率和比表面積的顆粒狀物質(zhì),是臭氣的高效吸附劑;蚓糞中含有大量微生物,對(duì)臭氣物質(zhì)具有良好的吸收凈化功能。垃圾堆肥主發(fā)酵時(shí),如果在垃圾表面覆蓋23 cm厚的蚓糞,可以很好地保溫除臭。從蚓糞堆積的特殊形狀,及其富含豐富的微生物的角度看,蚓