第五章-固體廢物的堆肥化處理教學(xué)講義課件

第五章-固體廢物的堆肥化處理第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)2第一節(jié) 堆肥化的概念一.堆肥化及堆肥的概念堆肥化(Composting)堆肥化是依靠自然界中廣泛存在的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為可控制地促進(jìn)可生物降解的固體有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程稱為堆肥化。堆肥(Compost)堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥，是一種深褐色、質(zhì)地疏松、有泥土氣味的物質(zhì)，類似于腐殖質(zhì)土壤，故也稱“腐殖土”；是一種具有一定肥效的土壤改良劑和調(diào)節(jié)劑。第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)3二. 堆肥的作用改善土壤的物理性能有助于保持土壤養(yǎng)分，提高保肥能力能夠抑制活性鋁和磷酸鹽結(jié)合的有害作用;使穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)橐追纸鉅顟B(tài)；能夠促進(jìn)有機(jī)物的分解，促進(jìn)氮肥和其它養(yǎng)分的供應(yīng)；對作

物有害的銅、氯、鎘等重金屬也可與腐殖質(zhì)反應(yīng)而降低其危害程度，有利于植物生長。腐殖質(zhì)有緩沖作用堆肥是緩效性肥料腐殖化的有機(jī)物具有調(diào)節(jié)植物生長的作用，有助于根系的發(fā)育和伸長，有利于擴(kuò)大根部范圍。將富有微生物的堆肥施于土壤中可增加土壤中的微生物量，微生物分泌的各種有效成分能直接或間接地被植物根系吸收，而起到有益作用。456第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)高溫階段當(dāng)堆料溫度達(dá)到45℃以上時，即進(jìn)入高溫階段。在這個階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐漸代替嗜溫性微生物繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物質(zhì)；復(fù)雜的有機(jī)化合物，如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開始被強(qiáng)烈分解。在高溫階段，不同的嗜熱性微生物的最適宜溫度是不同的，在溫度上升的過程中，嗜熱性微生物種群是互相接替的。通常在50℃左右活動的微生物主要是嗜熱性真菌和放線菌；當(dāng)溫度上升到60℃時，真菌幾乎完全停止活動，僅有嗜熱性放線菌等在活動；當(dāng)溫度升到70℃以上時，對大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。降溫階段降溫階段又稱腐熟階段。在內(nèi)源呼吸后期，堆肥中只剩下較難分解及難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)，此時微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度開始下降。在此階段嗜溫性微生物又占優(yōu)勢，對殘余較難分解的有機(jī)物作進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且達(dá)到穩(wěn)定化，堆肥化進(jìn)入腐熟階段。降溫后，需氧量大大減少，含水率也降低，堆肥物的孔隙增大，氧擴(kuò)散能力增強(qiáng)，這時只需自然通風(fēng)。7第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)8四.好氧堆肥化工藝原料預(yù)處理主要包括原料的分選、破碎、篩分、含水率和碳氮比的調(diào)整，以及添加菌種和酶原料主發(fā)酵是微生物進(jìn)行有機(jī)物分解，實(shí)現(xiàn)垃圾無害化的初級階段原料后發(fā)酵是進(jìn)行垃圾無害化處理后的進(jìn)一步腐熟階段，稱為熟堆肥化階段后處理后處理包括去除雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎處理脫臭貯藏第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)9五.影響好氧堆肥的因素通風(fēng)供氧通風(fēng)是滿足微生物氧化分解有機(jī)物需要的主要方式。通風(fēng)量主要取決于有機(jī)物含量、揮發(fā)度、可降解系數(shù)等，還與微生物活動的強(qiáng)烈程度、有機(jī)物的分解速度以及堆肥化物料的粒度密切相關(guān)。含水率微生物在生長繁殖和分解有機(jī)物的過程中需要一定量的水分溶解有機(jī)物以利于微生物的攝取，同時水分的蒸發(fā)可以調(diào)節(jié)物料之間的溫度。微生物的生長和對氧的要求均在含水率為50－60%時達(dá)到峰值，過高的水分會充滿物料顆粒間的空隙，使空氣含量大大減少，堆肥由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)為厭氧狀態(tài)，溫度難以升高，而且營養(yǎng)物質(zhì)容易被淋溶流失；水分太低則不利于微生物的生長需要，有機(jī)物也難以分解，當(dāng)水分低于12%時，微生物的生長繁殖就會停止。有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)物的含量堆肥原料中適宜的有機(jī)質(zhì)含量為20－80%。有機(jī)質(zhì)含量過低，不能提供足夠的熱能，影響嗜熱菌的繁殖，難以維持高溫發(fā)酵過程，從而影響發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量；有機(jī)質(zhì)含量過高，會造成通風(fēng)困難，供氧不足，導(dǎo)致局部出現(xiàn)厭氧發(fā)酵過程。微生物生長繁殖所需的大量營養(yǎng)物主要有碳、磷、鉀；需要的微量元素有鈣、銅、錳、鎂等。第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)104.溫度一般來說，溫度過低不利于堆肥化過程的進(jìn)行，反應(yīng)速度慢，堆肥達(dá)不到無害化的要求；嗜熱菌生長繁殖的最適宜溫度為50℃～60℃，此時堆肥最有效，反應(yīng)速度快，并且還可以殺滅蟲卵、病原菌、寄生蟲等，堆肥達(dá)到無害化要求，因此一般采用高溫堆肥；但溫度過高也不利，溫度超過70℃時，放線菌等有益細(xì)菌被殺死。5.pH適宜的pH可以使微生物有效地發(fā)揮作用，pH太高或太低都會影響堆肥化效率，一般認(rèn)為pH在7.5～8.5之間。在好氧堆肥化初期，

pH一般可下降到5～6，然后又上升，發(fā)酵完成前可達(dá)到8.5～9.0，最終產(chǎn)品達(dá)到7.0～8.0。6.碳氮比（C/N）堆肥化過程中，碳作為微生物的能源在代謝過程中大部分被氧化成CO2釋放，少部分被微生物吸收變?yōu)榧?xì)胞膜；氮主要用于原生質(zhì)的合成。C/N小，分解快，堆肥周期短；C/N大，降解速度較慢，堆肥化周期長，所以氮素養(yǎng)料的不足會使微生物生命活動減弱。第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)11碳磷比（C/P）磷也是影響微生物生長繁殖的重要的因素之一。一般堆肥化的

C/P宜調(diào)節(jié)在75－150。顆粒度堆肥化所需的氧氣是通過堆肥原料顆粒之間的空隙供給，而空隙率及空隙的大小主要取決于顆粒的大小及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。但顆粒的粒徑不能太小，以保持一定程度的空隙率和透氣性，便于通風(fēng)供氧，粒徑一般以12～60mm為宜。六.堆肥的腐熟度堆肥的腐熟度是國際上公認(rèn)的評價堆肥產(chǎn)品穩(wěn)定程度的一個參數(shù)，它包括兩層含義：一是堆肥產(chǎn)品要達(dá)到穩(wěn)定化、無害化，不對環(huán)境產(chǎn)生不良影響；二是堆肥產(chǎn)品在使用期間，不能對作物的生長和土壤的耕作能力產(chǎn)生影響。第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)第三節(jié) 厭氧堆肥化一.厭氧堆肥化過程厭氧堆肥化是在無氧條件下，利用厭氧微生物的生物轉(zhuǎn)化作用將廢物中可生物降解的有機(jī)物分解為穩(wěn)定的無毒無害的物質(zhì)，并同時獲得沼氣的處理方法。在厭氧堆肥化的發(fā)酵初期，產(chǎn)酸菌將有機(jī)物分解為有機(jī)酸、醇、CO2、NH3、H2S等，使有機(jī)酸大量積累，pH下降；在發(fā)酵后期，由于產(chǎn)生的氨的中和作用，pH逐漸上升，產(chǎn)甲烷菌開始將產(chǎn)生的有機(jī)酸和醇等分解，產(chǎn)生甲烷和CO2。隨著產(chǎn)甲烷菌的繁殖，有機(jī)酸被迅速分解，pH迅速上升。整個厭氧發(fā)酵可分成三個階段，即液化階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段（如圖）。有機(jī)質(zhì)（碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪）發(fā)酵性細(xì)菌糖類

氨基酸脂肪酸、甘油產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌揮發(fā)酚、醇類、中性化合物、2

2H、CO等產(chǎn)甲烷細(xì)菌CH4、H2、N2、CO2、CO、

H2S等液化階段產(chǎn)酸階段產(chǎn)甲烷階段12第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)二.厭氧堆肥化過程中有機(jī)物的分解代謝（一）碳水化合物的分解代謝纖維素的分解代謝纖維素酶把纖維素水解成葡萄糖，反應(yīng)式為：（C6H10O5）（纖維素）＋nH2O→nC6H12O6（葡萄糖）葡萄糖在細(xì)菌的作用下繼續(xù)分解成丁酸、乙酸，最后生成甲烷和二氧化碳等氣體?？偟漠a(chǎn)氣過程可表達(dá)如下：C6H12O6→3CH4＋3CO2糖類的分解代謝先由多糖分解為單糖，然后是葡萄糖的分解過程。（二）類脂化合物的分解代謝類脂化合物的主要水解產(chǎn)物是脂肪酸和甘油。然后甘油轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视椭?，進(jìn)而生成丙酮。在產(chǎn)甲烷菌的作用下丙酮被分解為乙酸，然后分解為甲烷和二氧化碳。（三）蛋白質(zhì)類化合物的分解代謝蛋白質(zhì)類化合先水解為多肽和氨基酸，其中部分氨基酸繼續(xù)水解為硫醇、胺、苯酚、硫化氫和氮；另一部分分解為有機(jī)酸、醇等其它化合物，最后生成甲烷和二氧化碳。13第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)14三. 厭氧堆肥化分類及工藝類型按照堆肥化溫度，將厭氧堆肥化工藝分為常溫堆肥化、中溫堆肥化和高溫堆肥化。按照堆肥化方式的不同，可將厭氧堆肥化工藝分為兩相堆肥化和混合堆肥化。四.影響厭氧堆肥化的因素厭氧環(huán)境溫度pH攪拌營養(yǎng)物添加劑有毒物質(zhì)第五章 城市固體廢物的堆肥化技術(shù)15思考與練習(xí)1．名詞解釋堆肥化

堆肥堆肥的腐熟度2．簡答題（1）簡述堆肥的主要作用。（2）簡述堆肥化原料的基本要求。（3）簡述好氧堆肥化的原理。（4）簡述厭氧堆肥化的過程。（5）簡述影響厭氧堆肥化過程的因素。3．論述題（1）試述好氧堆肥化過程及其微生物作用。（2）試述影響好氧堆肥化的因素。造成我國城市固體廢物環(huán)境污染問題的原因是什么？你對解決這些問題有什么建議？16常用中成藥17張雪亮中國中醫(yī)科學(xué)院常用中成藥18“湯者蕩也”、“丸者緩也”。中成藥的劑型種類很多，常用的傳統(tǒng)劑型有丸、散、膏、丹、酒、露、錠等，現(xiàn)代劑型有片劑、針劑、沖劑、糖漿、膠囊、橡皮膏等。中成藥：對證又對病，效果才會好感冒藥風(fēng)寒感冒：惡寒重，發(fā)熱或輕或重，無汗，頭痛身

痛，咳嗽，鼻塞流清涕?？诓豢?。舌苔薄白，脈浮

緊。應(yīng)該解表發(fā)汗、疏風(fēng)散寒。選用風(fēng)寒感冒沖劑、荊防顆粒（沖劑）、感冒清熱顆粒、正柴胡飲沖劑、桂枝合劑等等。風(fēng)熱感冒：發(fā)熱重，微惡風(fēng)，有汗，咳嗽，痰粘稠

或色黃，咽干，口渴欲飲，鼻塞流黃涕。舌邊尖紅，苔薄黃，脈浮數(shù)。應(yīng)疏風(fēng)清熱、解毒、利咽。選用

風(fēng)熱感冒沖劑、銀翹解毒丸（片）、柴胡口服液、

桑菊銀翹散；咳嗽較重者，桑菊感冒片；熱象較重

者，柴胡口服液、銀柴顆粒等；熱再重稱毒，清熱解毒，板藍(lán)根顆粒、雙黃連口服液等。19感冒藥20氣虛感冒：平素氣虛，反復(fù)感冒，多為風(fēng)

寒，除感冒癥狀外，伴有氣短乏力、苔白、脈弱。疏風(fēng)散寒參蘇丸，平時可用玉屏風(fēng)散。夏天感冒：多為暑濕感冒，胃腸型感冒。可見惡心嘔吐、腹瀉、腹痛，惡寒發(fā)熱，頭痛頭暈，舌淡苔膩，脈濡。解表化濕，理氣和中。藿香正氣水、十滴水等?？人灶?1風(fēng)寒：咳嗽，痰稀白，惡寒，頭痛或鼻塞流涕，苔薄白，脈浮或浮數(shù)。解表散寒，宣肺止咳，通宣理肺丸等。風(fēng)熱：咳嗽，胸悶，痰白粘或黃粘，口渴欲飲水，苔黃，脈浮數(shù)。清肺，潤肺，止咳化痰，平喘，川貝清肺糖漿、止咳定喘口服液等?？人灶?2燥咳：干咳，咽干，痰少不易咳出，苔薄

白少津，脈細(xì)弦數(shù)。清肺潤燥，化痰止咳，生津利咽，二母寧嗽丸、秋梨潤肺膏等。陰虛咳嗽：咳嗽日久，痰少咳吐不爽，痰

粘或夾血絲，咽干口燥，手足心熱。舌紅

少苔，脈細(xì)數(shù)。養(yǎng)陰潤肺，化痰止咳，養(yǎng)

陰清肺膏、百合固金丸、川貝清肺糖漿等。傷食231、飲食傷胃：胃脘脹滿，食欲不振，口臭，呃逆，吞酸。苔白厚，脈數(shù)。開胃消食：大山楂丸；或健胃消食，加味保和丸。2、脾虛食滯：腹部脹滿，食欲不振，惡心嘔吐，消瘦倦怠，大便溏瀉。苔白，脈細(xì)。健脾和胃，順氣化濕，木香順氣丸、香砂枳術(shù)丸。胃脘痛1、寒邪犯胃：外受寒邪，胃脘暴痛，喜暖畏涼，得溫痛減，遇寒加重，口不渴，喜熱飲。苔薄白，脈緊。外寒者，解表祛風(fēng)，健脾和胃的神曲茶；內(nèi)寒者，

溫胃止痛的溫胃舒膠囊。2、飲食停滯：胃痛，脹滿，吞酸或吐不消化的食物，吐食或排氣后胃痛減輕，或大便不爽。苔厚膩，脈

滑。消食開胃，大山楂丸、加味保和丸；有脾虛者，健脾和胃，消積導(dǎo)滯的六味能消丸。3、肝氣犯胃：胃脘脹痛，脅部不舒，噯氣，大便不爽，常因情緒因素發(fā)作或加重。苔薄白，脈沉弦。疏肝和胃的加味左金丸、氣滯胃痛沖劑；若胃痛胃酸偏多，可選胃得安片；氣脹明顯，選具有理氣消脹功能的胃蘇沖劑。24胃脘痛254、瘀血停滯：胃痛，痛有定處而拒按，或有針刺感，食后痛加重，或見吐血，黑色大便。舌質(zhì)暗，有瘀斑?？蛇x有活血化瘀功能的摩

羅丹、胃氣痛片等。5、胃陰虧虛：胃痛隱隱，口燥咽干，大便干結(jié)。舌紅少津，脈細(xì)數(shù)。滋陰養(yǎng)胃的養(yǎng)胃舒膠囊。6、肝胃郁熱：胃脘灼痛，痛勢急迫，煩躁易怒，吐酸嘈雜，口干口苦。舌紅苔黃，脈弦。瀉火舒肝，和胃的佐金片等。泄瀉261、濕熱泄瀉：泄瀉腹痛，瀉下急迫或?yàn)a下不爽，糞色黃褐而臭，肛門灼熱，小便短黃。苔黃膩，脈數(shù)。有表證者解肌清熱止瀉的葛根芩連片；濕熱明顯的選清熱燥濕的香連片等。2、脾虛泄瀉：神疲乏力，大便溏薄，夾有不消化的食物，食欲不振，納食減少。舌淡，舌體胖有齒痕，脈細(xì)。健脾益氣，止瀉靈等。泄瀉273、腎虛泄瀉：五更泄瀉，泄前腹痛，腸鳴即瀉，瀉后即止，形寒肢冷，腰膝酸軟。舌淡，脈沉細(xì)。健脾溫腎理中丸等。4、肝郁：腹痛而瀉，瀉后即安，不分時間段，明顯受情緒影響。加味逍遙丸合參苓白術(shù)散。便秘281、腸府實(shí)熱：大便干結(jié)，腹部脹滿，按之作痛，口干或口臭，小便短赤。舌苔黃燥，脈滑數(shù)。清寧片、龍薈丸、黃連上清丸、三黃片、新清寧片、復(fù)方牛黃清胃丸、大黃通便膠囊、九制大黃丸、當(dāng)歸龍薈丸等。2、脾腎陽虛：大便秘結(jié)，面色無華，神疲氣短，雖有便意，但無力排出，大便并不干硬，如廁后努掙則汗出

氣短，便后乏力。舌淡苔薄，脈虛。蓯蓉通便口服液、益氣潤腸丸、便痛膠囊等。3、陰虛腸燥：大便干結(jié)，狀如羊屎，口干少津，神疲納差。舌紅苔少，脈細(xì)數(shù)。潤腸通便的麻仁丸、麻仁潤腸丸、滋陰潤腸口服液、五仁潤腸丸（老年人）等。頭痛類291、風(fēng)寒頭痛：頭痛以項(xiàng)部為重，惡寒怕風(fēng)，遇風(fēng)加重，苔薄白，脈浮。解表發(fā)汗，疏風(fēng)散寒的風(fēng)寒感冒沖劑；若頭痛較重，兼感濕邪，發(fā)汗解表，散風(fēng)祛濕的荊防沖劑。2、風(fēng)熱頭痛：頭痛而脹，嚴(yán)重時頭痛如裂，發(fā)熱或惡風(fēng)，面紅目赤，口渴喜飲水，遇熱頭痛加重，舌紅苔黃，脈浮數(shù)。清熱解毒，散風(fēng)止痛芎菊上清丸。頭痛類303、淤血頭痛：經(jīng)久不愈，痛處固定不移，嚴(yán)重時痛如錐刺，或頭部有外傷史。舌暗或有瘀斑，苔薄白，脈細(xì)澀。理氣、活血、止痛的元胡止

痛片。4、肝陽頭痛：頭脹痛，眩暈，心煩易怒，脅痛，口苦，舌紅苔薄黃，脈弦。滋陰潛陽，祛風(fēng)之天麻頭風(fēng)靈膠囊或祛風(fēng)止痛之鮮天麻膠囊。5、血虛頭痛：頭痛而暈，心悸不寧，過勞加重，氣短，神疲乏力，面色發(fā)白，舌淡苔薄白，脈沉弱。寧心安神，補(bǔ)血止痛之藍(lán)芷安腦膠囊。郁病類311、肝氣郁結(jié)：精神抑郁，情緒不寧，喜嘆氣，胸脅脹痛，痛無定處；胃部悶脹，食欲不振，或有嘔吐，婦女月經(jīng)不行或延遲。舌苔薄白，脈弦。疏肝理氣，消脹止痛之柴胡舒肝丸；

胃脘腹脹明顯者，木香順氣丸。2、肝郁化火：急躁易怒，胸脅悶脹；胃中嘈雜吐酸，大便秘結(jié)，舌苔黃，脈弦數(shù)。加味逍遙丸或龍膽瀉肝丸。安神

--- 失眠32滋養(yǎng)安神：1、天王補(bǔ)心丹（丸）功能：滋陰、養(yǎng)血、養(yǎng)心安神。主治：心陰不足、心悸健忘、失眠多夢、大便干燥。2、棗仁安神液組成：酸棗仁、丹參、五味子功能：補(bǔ)心養(yǎng)肝，安神益智主治：心肝血虛、神經(jīng)衰弱引起的失眠健忘、頭暈頭痛等癥。其他如柏子養(yǎng)心丸、柏子仁丸、養(yǎng)心安神丸、養(yǎng)血安神片、眠安寧、神經(jīng)衰弱丸等均用于虛證，特別是陰血虧虛，血不養(yǎng)心。安神

--- 失眠33重鎮(zhèn)安神：1、朱砂安神丸：組成：朱砂、當(dāng)歸、地黃、黃連、甘草功能：清心養(yǎng)血，鎮(zhèn)驚安神。主治：心火亢盛，心神不寧，胸中煩熱，心悸易驚，失眠多夢。注意：不宜久服或多服。2、婦寧膠囊組成：黃連、琥珀、石菖蒲、茯苓、丹參、遠(yuǎn)志、甘草、紅棗、懷小麥、靈磁石、珍珠丹功能：鎮(zhèn)驚、寬胸寧心3、瀉肝安神片功能：平瀉肝火，養(yǎng)心安神主治：陰虛肝熱引起的心煩失眠，頭暈耳鳴，性情急躁等。4、痰熱擾心：不寐，心煩，胸悶，噯氣，頭暈?zāi)垦?，口苦口干。舌紅苔膩，脈滑。清熱化痰，安神定驚之神安膠囊、清心沉香八味散。溫膽湯。34卒中后遺癥351、氣虛血瘀：半身不遂，肢體軟弱無力，偏側(cè)不用，面色微黃，或肢體麻木，舌淡或有瘀斑，苔白，脈弱。補(bǔ)氣活血，消栓通絡(luò)片等。補(bǔ)陽還五湯。2、氣滯血瘀：舌體強(qiáng)硬，語言蹇澀，肢體麻木，或口眼歪斜，手足不溫，精神呆滯，舌質(zhì)暗，苔白膩。血府逐瘀膠囊等。3、痰淤互結(jié)：肢體不遂，頭暈胸悶，舌苔黃膩質(zhì)暗或有瘀斑。痰淤同治。痹癥（風(fēng)濕類風(fēng)濕）361、行痹：肢體關(guān)節(jié)酸痛，游走不定，急性期可有關(guān)節(jié)紅腫，觸摸有熱感，畏風(fēng)寒，喜暖。舌紅苔白，脈浮緊。祛風(fēng)除濕，通絡(luò)除痹，

消腫止痛的華佗風(fēng)痛寶片、天麻片等。2、痛痹：肢體關(guān)節(jié)疼痛，固定不移，遇寒疼痛加劇，得熱則緩，或有關(guān)節(jié)屈伸不利，關(guān)節(jié)不腫。舌質(zhì)紅潤，苔白薄膩，脈沉。祛風(fēng)除濕，散寒，通絡(luò)止痛，復(fù)方塞隆膠囊。痹癥（風(fēng)濕類風(fēng)濕）373、著痹：沉重酸脹，疼痛，重者關(guān)節(jié)腫脹、