城鎮(zhèn)垃圾堆肥化處理技術(shù)

1、城鎮(zhèn)垃圾堆肥化處理技術(shù)城鎮(zhèn)垃圾堆肥化處理技術(shù) 目前推廣的垃圾處理方法主要有三種：衛(wèi)生填埋、堆肥、和焚燒。隨著城市生活垃圾處理過(guò)程中循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的提出，堆肥法作為城市生活垃圾減量化、資源化、無(wú)害化的一條重要途徑，具有強(qiáng)大的生命力。由于好氧堆肥過(guò)程中需要通入大量的氧氣，需要消耗大量的能源，而厭氧消化不僅不需要消耗大量的能源，而且還能收集沼氣作為清潔能源。因此從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，是一種理想的處理方法。 一 概念 傳統(tǒng)堆肥 中國(guó)人數(shù)千年來(lái)農(nóng)田中所使用的肥料，就是使用人畜的糞尿和植物莖葉作堆肥為主。 堆肥是堆肥材料在堆肥化過(guò)程中的產(chǎn)物，過(guò)去農(nóng)業(yè)時(shí)代制造堆肥稱(chēng)為糞，是有機(jī)材料經(jīng)過(guò)堆積細(xì)碎成小顆粒，且性狀

2、變異而來(lái)的，堆肥的材料來(lái)自草木，如枯枝落葉。食品飼料、樹(shù)皮、蔗渣(上數(shù)為初級(jí)材料)如廚余。禽獸等排泄物則是經(jīng)過(guò)初步堆肥化的次級(jí)材料。這些材料經(jīng)過(guò)堆肥化過(guò)程變成肥料。目前正流行的廚余堆肥，一些很簡(jiǎn)單的步驟就能做出來(lái)。但是堆肥的過(guò)程必須注意，不然容易招致大量的蚊蠅，做不成肥料反而惹的環(huán)境更不衛(wèi)生。 堆肥是一種有機(jī)肥料，所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較豐富，且肥效長(zhǎng)而穩(wěn)定，同時(shí)有利于促進(jìn)土壤固粒結(jié)構(gòu)的形成，能增加 土壤保水、保溫、透氣、保肥的能力，而且與化肥混合使用又可彌補(bǔ)化肥所含養(yǎng)分單一，長(zhǎng)期單一使用化肥使土壤板結(jié)，保水、保肥性能減退的缺陷。堆肥是利用各種植物殘?bào)w（作物秸桿、雜草、樹(shù)葉、泥炭、垃圾以及其它廢棄物等

3、）為主要原料，混合人畜糞尿經(jīng)堆制腐解而成的有機(jī)肥料。 堆肥是利用含有肥料成分的動(dòng)植物遺體和排泄物，加上泥土和礦物質(zhì)混合堆積，在高溫、多濕的條件下，經(jīng)過(guò)發(fā)酵腐熟、微生物分解而制成的一種有機(jī)肥料。 堆肥是一種古老的肥料，制造堆肥必須先收集適當(dāng)?shù)牟牧?，例如稻草、莖蔓、野草、樹(shù)木落葉或是禽畜糞便等，然后將其適當(dāng)混合，并添加適量的氰氨化鈣，促其發(fā)酵，然后覆蓋上破席、破布、稻草或塑膠布，以避免肥份喪失。 堆肥化是利用自然界廣泛存在的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)固體廢物中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程。堆肥化制得的產(chǎn)品稱(chēng)為堆肥。根據(jù)微生物生長(zhǎng)的環(huán)境可將堆肥化分為好氧堆肥化和厭

4、氧堆肥化兩種。由于厭氧堆肥化具有堆制周期過(guò)長(zhǎng)、產(chǎn)生異味、分解不夠充分等缺點(diǎn)，因此現(xiàn)代化堆肥工藝通常采用好氧堆肥化。部分小城鎮(zhèn)地區(qū)也建議采用好氧堆肥化。在大中城市中，推廣用推肥法處理生活垃圾。堆肥法是一種較為完善且實(shí)用的處理垃圾的方法。第一，與填埋法相比，它有明顯節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn)，而且可以減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。第二，與焚化法相比較，可以大量減少對(duì)大氣的污染。堆肥法工藝可以使生活垃圾的處理基本達(dá)到無(wú)害化，衛(wèi)生局等有關(guān)部門(mén)已給予肯定。并使垃圾變廢為寶，資源得到二次利用，特別是見(jiàn)效快、投資少，適合國(guó)情，有利于人民的生產(chǎn)生活。優(yōu)點(diǎn)案例 海南白沙縣啟動(dòng)垃圾堆肥示范項(xiàng)目海南省白沙縣垃圾堆肥實(shí)驗(yàn)基地示范項(xiàng)目

5、日前正式啟動(dòng)。這個(gè)示范項(xiàng)目主要利用城鎮(zhèn)垃圾中的有機(jī)成分進(jìn)行生物堆肥，以減少垃圾填埋場(chǎng)的土地占用空間。 利用其城市垃圾中的有機(jī)成分進(jìn)行生物堆肥，減少垃圾填埋場(chǎng)的土地占用空間，延長(zhǎng)垃圾填埋場(chǎng)的使用壽命，同時(shí)生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)肥可以供應(yīng)農(nóng)村使用，使城市垃圾資源化、減量化和無(wú)害化。堆肥法雖然較完善，但是還存在一定的弊端：在用堆肥法處理垃圾時(shí)，產(chǎn)生臭味，對(duì)周?chē)用癞a(chǎn)生不良影響，而且招引蚊、蠅；用堆肥法處理垃圾，需采用人力，對(duì)工作人員的身體有所危害；通過(guò)多種途徑污染大氣、地下水和植物。針對(duì)這些弊端，我們提出一些建議：可將露天式垃圾堆放場(chǎng)改為密閉式場(chǎng)房，減少垃圾對(duì)大氣和周?chē)罕姷奈：?；把二次發(fā)酵堆放場(chǎng)改成水泥鋪

6、成的場(chǎng)地，防止污染土壤和地下；對(duì)工作人員采取保持措施，定期進(jìn)行身體檢查；可將推肥法處理垃圾的工藝程度實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。 二 好氧堆肥(一)概念 好氧堆肥化是在有氧存在的條件下，以好氧微生物為主降解、穩(wěn)定有機(jī)物的無(wú)害化處理方法。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多生物體的過(guò)程。它具有發(fā)酵周期短、無(wú)害化程度高、衛(wèi)生條件好和易于機(jī)械化操作等特點(diǎn)，好氧堆肥法在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。 分為三個(gè)過(guò)程：起始階段、高溫階段、熟化階段。 堆肥過(guò)程影響因素有：供氧量要適當(dāng)，實(shí)際所需空

7、氣量應(yīng)為理論空氣量的210倍；含水量在50%-60%為宜，55%最理想，此時(shí)微生物分解速度最快，水的作用有二：一是溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝，二是調(diào)節(jié)堆肥溫度，溫度過(guò)高時(shí)通過(guò)水分的蒸發(fā)，帶周一部分熱量；碳氮比要適當(dāng)，一般認(rèn)為城市垃圾為2035之間；碳磷比為75150；ph值，當(dāng)有機(jī)污泥做堆肥原料時(shí)，需要進(jìn)行ph調(diào)整，堆肥過(guò)程開(kāi)始時(shí)，由于酸性菌作用，ph為5.56.0，堆肥結(jié)束后，ph為8.59.0。主要的設(shè)備有：磁選機(jī)，bjd型普通錘式破碎機(jī)，振動(dòng)格篩，低溫破碎機(jī)。(二)堆肥化基本工藝流程好氧堆肥工藝由前處理，主發(fā)酵（亦可稱(chēng)一次發(fā)酵，一級(jí)發(fā)酵或初級(jí)發(fā)酵）、后發(fā)酵（亦可稱(chēng)二次發(fā)酵、二級(jí)發(fā)酵

8、或次級(jí)發(fā)酵）、后處理、脫臭及貯存等工序組成。 （1）原料的預(yù)處理：包括分選、破碎以及含水率及碳氮比的調(diào)整。首先去除廢物中的金屬、玻璃、塑料和木材等雜質(zhì)，并破碎到40毫米左右的粒度，然后選擇堆肥原料進(jìn)行配料，以便調(diào)整水分和碳氮比，可以使用純垃圾，垃圾和糞便之比為7：3或者垃圾與污泥之比為7：3進(jìn)行混合堆肥。生活垃圾中往往含有粗大垃圾和不可堆肥化物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)影響垃圾處理機(jī)械的正常運(yùn)行，降低發(fā)酵倉(cāng)容積的有效使用，使堆溫難以達(dá)到無(wú)害化要求，從而影響堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。前處理的主要任務(wù)是破碎和分選，去除不可堆肥化物質(zhì)，將垃圾破碎在1260mm的適宜粒徑范圍。（2） 原料的發(fā)酵階段 -主發(fā)酵和后發(fā)酵我國(guó)大

9、都采用一次發(fā)酵方式，周期長(zhǎng)達(dá)30天，目前采用二次發(fā)酵方式，周期一般用20天，一次發(fā)酵是好氧堆肥的中溫與高溫兩個(gè)階段的微生物代謝過(guò)程，具體從發(fā)酵開(kāi)始，經(jīng)中溫、高溫然后到達(dá)溫度開(kāi)始下降的整個(gè)過(guò)程，一般需要1012天，高溫階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。二次發(fā)酵指物料經(jīng)過(guò)一次發(fā)酵后，還有一部分易分解和大量難分解的有機(jī)物存在，需將其送到后發(fā)酵室，堆成12米高的堆垛進(jìn)行二次發(fā)酵并腐熟。當(dāng)溫度穩(wěn)定在40左右時(shí)即達(dá)腐熟，一般需2030天。主發(fā)酵主發(fā)酵可在露天或發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)翻堆攪拌或強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)供給氧氣，供給空氣的方式隨發(fā)酵倉(cāng)種類(lèi)而異。發(fā)酵初期物質(zhì)的分解作用是靠嗜溫菌（生長(zhǎng)繁殖最適宜溫度為3040）進(jìn)行的。隨著堆溫的升

10、高，最適宜溫度4565的嗜熱菌取代了嗜溫菌，能進(jìn)行高效率的分解，氧的供應(yīng)情況與保溫床的良好程度對(duì)堆料的溫度上升有很大影響。然后將進(jìn)入降溫階段，通常將溫度升高到開(kāi)始降低為止的階段稱(chēng)為主發(fā)酵期。生活垃圾的好氧堆肥化的主發(fā)酵期約為412d。 后發(fā)酵 碳氮比過(guò)高的未腐熟堆肥施用于土壤，會(huì)導(dǎo)致土壤呈氮饑餓狀態(tài)。碳氮比過(guò)低的未腐熟堆肥施用于土壤，會(huì)分解產(chǎn)生氨氣，危害農(nóng)作物的生長(zhǎng)。因此，經(jīng)過(guò)主發(fā)酵的半成品必須進(jìn)行后發(fā)酵。后發(fā)酵可在專(zhuān)設(shè)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行，但通常把物料堆積到12m高度，進(jìn)行敞開(kāi)式后發(fā)酵。為提高后發(fā)酵效率，有時(shí)仍需進(jìn)行翻堆或通風(fēng)。在主發(fā)酵工序尚未分解及較難分解的有機(jī)物在此階段可能全部分解，變成腐殖酸、氨基

11、酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物，得到完全成熟的堆肥成品。后發(fā)酵時(shí)間通常在2030d以上。 （3）后處理階段 是對(duì)發(fā)酵熟化的堆肥進(jìn)行處理，進(jìn)一步去除堆肥中前處理過(guò)程中沒(méi)有去除的雜質(zhì)和進(jìn)行必要的破碎過(guò)程、經(jīng)處理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比為1520。經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵后的物料中，幾乎所有的有機(jī)物都被穩(wěn)定化和減量化。但在前處理工序中還沒(méi)有完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物還要經(jīng)過(guò)一道分選工序去除?？梢杂没剞D(zhuǎn)式振動(dòng)篩，磁選機(jī)，風(fēng)選機(jī)等預(yù)處理設(shè)備分離去除上述雜質(zhì)，并根據(jù)需要進(jìn)行再破碎（如生產(chǎn)精制堆肥）。也可以根據(jù)土壤的情況，將散裝堆肥中加入n、p、k添加劑后生產(chǎn)復(fù)合肥。 （4）脫臭 在堆肥化工藝

12、過(guò)程中，會(huì)有氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類(lèi)等物質(zhì)在各個(gè)工序中產(chǎn)生，必須進(jìn)行脫臭處理。去除臭氣的方法主要有化學(xué)除臭及吸附劑吸附法等。經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是熟堆肥氧化吸附的生物除臭法。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，其氨、硫化氫去除效率均可達(dá)98以上。 （5）儲(chǔ)存階段 貯存是指堆肥處理前必須加以堆存管理，一般可直接存放，也可裝袋存放。但貯存時(shí)要注意保持干燥通風(fēng)，防止閉氣受潮。堆肥一般在春秋兩季使用，在夏冬兩季就需積存，因此，一般的堆肥化工廠有必要設(shè)置至少能容納6個(gè)月產(chǎn)量的貯藏設(shè)施，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。 堆肥工藝共分七道工序：進(jìn)料、前處

13、理、一次發(fā)酵、中間處理、二次發(fā)酵、精處理、產(chǎn)品出廠。1 、進(jìn)料 生活垃圾由自卸汽車(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠，經(jīng)地磅計(jì)量后，卸進(jìn)前處理車(chē)間的集料坑，集料坑容積能保證儲(chǔ)備一天的處理量。垃圾日進(jìn)日清，不滯留過(guò)夜。進(jìn)集料坑后垃圾的滲瀝水流入設(shè)置在坑底一端的集水井內(nèi)，由污水泵抽至污水池儲(chǔ)備，以供一次發(fā)酵物料調(diào)節(jié)含水率之用。 2 、前處理 前處理的目的是去除不利于一次發(fā)酵（包括進(jìn)出料及發(fā)酵效果）的粗大物料。 集料坑中垃圾由珩車(chē)抓斗送入板式給料機(jī)，使物料間歇輸送轉(zhuǎn)為均勻連續(xù)輸送，到破袋滾筒篩內(nèi)，破袋滾筒篩將袋裝垃圾破袋后篩分處理，篩上物經(jīng)磁選機(jī)磁選后送至手選平臺(tái)，可回收物分選回收后將廢棄物送至垃圾焚燒爐焚燒，篩下物經(jīng)磁選滾

14、筒磁選后（清除部分黑色金屬）經(jīng)提升皮帶機(jī)送上一次發(fā)酵倉(cāng)頂。 3 、一次發(fā)酵 一次發(fā)酵為堆肥工藝的核心部分，其目的是使垃圾達(dá)到無(wú)害化、減量化和資源化（變成有機(jī)肥）。 半動(dòng)態(tài)好氧堆肥處理技術(shù)，是每天均勻進(jìn)料一層，發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)物料依次自下而上發(fā)酵腐熟，已腐熟的底層每天排出。由于自下而上熱量的傳遞和微生物的接種作用，可比一般的靜態(tài)好氧式發(fā)酵周期大為縮短，根據(jù)試驗(yàn)，在底部強(qiáng)制通風(fēng)作用下，上層新垃圾受下層高溫（65 左右）影響和微生物接種繁殖作用，在 4 小時(shí)內(nèi)即達(dá)無(wú)害化所需溫度（ 55 左右），僅 72 小時(shí)垃圾即達(dá)無(wú)害化指標(biāo)，減量約達(dá)1/3 。故本工藝一次發(fā)酵周期為 5 天已足夠滿(mǎn)足無(wú)害化、減量化的要求。

15、 根據(jù)物料平衡和 5 天發(fā)酵周期，發(fā)酵倉(cāng)共設(shè)八只，其中一只備用，成對(duì)稱(chēng)式布置。 倉(cāng)底布設(shè)通風(fēng)排水道，由高壓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)（鼓風(fēng)），發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣（主要是水蒸氣、二氧化碳、氫氣等）由倉(cāng)頂排氣道排放；產(chǎn)生的滲瀝水由倉(cāng)底排水道收集后，匯入污水池作調(diào)節(jié)一次發(fā)酵物料含水率用水，使得水循環(huán)使用無(wú)須處理，設(shè)排水道與通風(fēng)道共用，在排水出口處利用水封井防止風(fēng)道短路。每天底層垃圾的出料由螺桿出料機(jī)完成，螺桿置于發(fā)酵倉(cāng)的一端，出料時(shí)向另一端運(yùn)動(dòng)，對(duì)底已經(jīng)腐熟的垃圾進(jìn)行強(qiáng)制切割均勻出料，每天一次，兩排發(fā)酵倉(cāng)中間設(shè)出料皮帶通道，出料時(shí)螺桿均由兩排倉(cāng)的外側(cè)將物料送向中間兩條出料皮帶機(jī)，中間通道設(shè)排水口對(duì)發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)出料滲

16、出的水進(jìn)行收集回用，同時(shí)使通道保持干燥有利出料皮帶機(jī)的工作和養(yǎng)護(hù)。 進(jìn)料垃圾的含水率是影響發(fā)酵效果的一個(gè)重要因素，物料含水率在 3545% 較適宜，當(dāng)含水率低于 30% 時(shí)將影響發(fā)酵，所以利用污水回噴來(lái)調(diào)整垃圾的含水率。本工藝采用分層進(jìn)料，則上層新料由于受下層正在發(fā)酵物料產(chǎn)生的水蒸作用，所要求的適宜含水率可適當(dāng)降低，平時(shí)我們利用集料坑與一次發(fā)酵的滲瀝水和廁所糞便污水進(jìn)行回噴來(lái)增加一次發(fā)酵物料的含水量，不僅可起調(diào)整含水率的作用，而且提高了物料的有機(jī)質(zhì)含量，增加了堆肥的肥效，同時(shí)避免了這部分污水排放對(duì)環(huán)境的污染。當(dāng)這部分水源不足時(shí)，由集水池存水補(bǔ)給；每年西瓜上市季節(jié)和雨季時(shí)的垃圾含水零一般可達(dá) 6

17、0% 以上，此時(shí)采取延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間以加速?gòu)U氣的排放和水份的蒸發(fā)，在垃圾高含水率的季節(jié)垃圾滲瀝水也將增加，可儲(chǔ)存在集水池內(nèi)備作水份不足時(shí)調(diào)節(jié)用。 一次發(fā)酵終止指標(biāo)：垃圾容積減量 30%33% ；水份去除率 10%12% ；發(fā)酵物達(dá)無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)惡臭、不招蒼蠅、蛔蟲(chóng)卵死亡率95% ，大腸肝菌在規(guī)定指標(biāo)內(nèi)。 4 、中間處理 一次發(fā)酵后的物料由出料皮帶機(jī)進(jìn)入提升皮帶機(jī)，進(jìn)入滾筒篩進(jìn)行第二次篩選后，篩下細(xì)料送往二次發(fā)酵間熟化穩(wěn)定。篩上物直接送往垃圾焚燒爐焚燒。 5 、二次發(fā)酵 經(jīng)過(guò)一次發(fā)酵、中間處理的物料送到二次發(fā)酵間。二次發(fā)酵采用靜態(tài)自然通風(fēng)好氧發(fā)酵，按自然通風(fēng)對(duì)料堆的穿透能力，料堆高度為3m 左右，發(fā)

18、酵周期為 10 天，發(fā)酵溫度小于 40 。二次發(fā)酵的目的是使物料更進(jìn)一步充分熟化，使其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，二次發(fā)酵后的物料即為粗堆肥，可用于果園、蔬菜等旱田作物的肥料。 二次發(fā)酵終止指標(biāo)：粗堆肥含水率控制在 20%30% ，堆肥腐熟穩(wěn)定并達(dá)到無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品呈褐色腐殖質(zhì)，無(wú)惡臭味、松散不招蒼蠅，大腸肝菌值 10 -1 10 -2 ，蛔蟲(chóng)卵死亡率 95%100% ，堆肥產(chǎn)品粒度 25mm 。 同時(shí)，二次發(fā)酵完成后可供下道工序處理。 6 、精處理（可選） 二次發(fā)酵后的粗堆肥，由裝載機(jī)運(yùn)至螺桿輸送機(jī)再進(jìn)入精處理車(chē)間，經(jīng)滾筒篩（細(xì)篩）篩分后 18mm 的篩下物進(jìn)入烘干機(jī)脫水，（烘干時(shí)物料在 105 滾筒中通

19、過(guò) 1518 分鐘，可以徹底殺死物料中大腸肝菌和蛔蟲(chóng)卵，同時(shí)消除大部分垃圾氣味），烘干脫水后輸送到硬物料分選機(jī)去除石子、玻璃等硬物料，精選后的有機(jī)肥再送到粉碎機(jī)粉碎，粉碎機(jī)出來(lái)的物粒粒徑 1mm ，有機(jī)物含量達(dá) 55 65% 左右，可直接用來(lái)制造顆粒有機(jī)肥（ n 、 p 、 k 含量 8%10% ，少量的粉末狀 sio 2 等微量元素，顆粒肥料直徑 3mm ），或加入不同的單元素化肥和微量元素?cái)嚢韬笤炝Ｖ瞥刹煌参镄枰挠袡C(jī)復(fù)合肥。 (三) 好氧堆肥工藝的原理及過(guò)程控制參數(shù) 1工藝原理 堆肥是在有氧條件下，好氧細(xì)菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化

20、成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁忙殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過(guò)程。在有機(jī)物生化降解的同時(shí)，伴有熱量產(chǎn)生，因堆肥工藝中該熱能不會(huì)全部散發(fā)到環(huán)境中，就必然造成堆肥物料的溫度升高，這樣就會(huì)使一些不耐高溫的微生物死亡，耐高溫的細(xì)菌快速繁殖。生態(tài)動(dòng)力學(xué)表明，好氧分解中發(fā)揮主要作用的是菌體碩大、性能活潑的嗜熱細(xì)菌群。該菌群在大量氧分子存在下將有機(jī)物氧化分解，同時(shí)釋放出大量的能量。據(jù)此好氧堆肥過(guò)程應(yīng)伴隨著兩次升溫，將其分成三個(gè)階段：起始階段、高溫階段和熟化階段。 起始階段：不耐高溫的細(xì)菌分解有機(jī)物中易降解的碳水化合物、脂肪等，同時(shí)放

21、出熱量使溫度上升，溫度可達(dá)1540。 高溫階段：耐高溫細(xì)菌迅速繁殖，在有氧條件下，大部分較難降解的蛋白質(zhì)、纖維等繼續(xù)被氧化分解，同時(shí)放出大量熱能，使溫度上升至6070。當(dāng)有機(jī)物基本降解完，嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長(zhǎng)，產(chǎn)熱隨之停止。堆肥的溫度逐漸下降，當(dāng)溫度穩(wěn)定在40，堆肥基本達(dá)到穩(wěn)定，形成腐植質(zhì)。 熟化階段：冷卻后的堆肥，一些新的微生物借助殘余有機(jī)物（包括死后的細(xì)菌殘?bào)w）而生長(zhǎng)，將堆肥過(guò)程最終完成。2 好氧堆肥的控制參數(shù) 化好氧堆肥過(guò)程的關(guān)鍵，就是如何選擇和控制堆肥條件，促使微生物降解的過(guò)程能快速順利進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)好氧堆肥要求控制的參數(shù)有： 供氧量 對(duì)于好氧堆肥而言，氧氣是微生物賴(lài)以生存的物質(zhì)

22、條件，供氧不足會(huì)造成大量微生物死亡，使分解速度減慢；但供冷空氣量過(guò)大又會(huì)使溫度降低，尤其不利于耐高溫菌的氧化分解過(guò)程，因此供氧量要適當(dāng)，一般為0.10.2m3/m3.min，供氧方式是靠強(qiáng)制通風(fēng)，因此保持物料間一定的空隙率很重要，物料顆粒太大使空隙率減小，顆粒太小其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小，一旦受壓會(huì)發(fā)生傾塌壓縮而導(dǎo)致實(shí)際空隙減小。因此顆粒大小要適當(dāng)，可視物料組成性質(zhì)而定。 含水率 在堆肥工藝中，堆肥原料的含水率對(duì)發(fā)酵過(guò)程影響很大，水的作用一是溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝；二是可以調(diào)節(jié)堆肥溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)可通過(guò)水分的蒸發(fā)，帶走一部分熱量。水分太低妨礙微生物的繁殖，使分解速度緩慢，甚至導(dǎo)致分解反應(yīng)停止。

23、水分過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致原料內(nèi)部空隙被水充滿(mǎn)，使空氣量減少，造成向有機(jī)物供氧不足，形成厭氧狀態(tài)。同時(shí)因過(guò)多的水分發(fā)，而帶走大部分熱量，使堆肥過(guò)程達(dá)不到要求的高溫階段，抑制了高溫菌的降解活性，最終影響堆肥的效果。實(shí)踐證明堆肥原料的水分在5050為宜。 碳氮比 有機(jī)物被微生物分解的速度隨碳氮比變化，微生物自身的碳氮比約為430，因此用作其營(yíng)養(yǎng)的有機(jī)物的碳氮比最好也在該范圍內(nèi)，當(dāng)碳氮比在1025時(shí)，有機(jī)物被生物分解速度最大。如果碳氮比過(guò)高，堆肥成品的比值也過(guò)高，即出現(xiàn)“氮饑餓”狀態(tài)，施于土壤后，會(huì)奪取土壤中的氮，而影響作物生長(zhǎng)。堆肥過(guò)程適宜的碳氮比應(yīng)為2030。 碳磷比 磷對(duì)微生物的生長(zhǎng)也有很大影響，城市污

24、水處理廠的污泥含有豐富的磷，可滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)的需要，堆肥原料適宜的碳磷比為75150。 ph值 ph值是微生物生長(zhǎng)的重要條件，在堆肥初期，由于酸性細(xì)菌的作用，ph值降到5.56.0，使堆肥物料呈酸性，而后由于以酸性物為養(yǎng)料細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，會(huì)使ph值上升，堆肥過(guò)程結(jié)束后物料的ph值上升到8.59.0。3. 1 堆制過(guò)程中溫度的變化 圖1溫度與時(shí)間的變化曲線 從圖1可以看出,環(huán)境溫度變化不顯著。堆肥的溫度總趨勢(shì)是先上升后下降,明顯地呈現(xiàn)出堆肥的三個(gè)溫度階段: 011天為升溫期;1219天為高溫期, 2025天為降溫期,并且溫度在50以上的時(shí)間為8天,達(dá)到了無(wú)害化要求,符合國(guó)家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 8 。

25、堆肥初始階段,微生物活動(dòng)的增加,微生物在降解有機(jī)物的同時(shí),伴有大量的熱量釋放,提高了堆肥溫度;隨著堆料中有機(jī)質(zhì)的消耗,微生物生長(zhǎng)受到抑制,產(chǎn)熱量少,堆肥的溫度下降。3. 2 堆制過(guò)程中ph值的變化 圖2ph值與時(shí)間的變化曲線從圖2 可以看出,堆肥初期, ph 值在6. 8 左右,堆料呈微酸性時(shí),由于此時(shí)可被微生物利用的有機(jī)質(zhì)比較豐富,微生物繁殖很快,其活動(dòng)產(chǎn)生的有機(jī)酸使堆料的ph值出現(xiàn)下降。 隨著溫度的升高,有機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化,特別是氨態(tài)氮有機(jī)物的生成和積累,堆料的堿度逐漸增強(qiáng),從而使物料的ph值又開(kāi)始上升,最大可達(dá)7. 8左右。 隨著有機(jī)質(zhì)的分解基本完成, ph 值又逐漸下降,最終穩(wěn)定在中性范圍

26、內(nèi)。3. 3 堆制過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的變化 圖3有機(jī)質(zhì)與時(shí)間的變化曲線從圖3可知,有機(jī)質(zhì)總趨勢(shì)是逐漸減少,在堆肥010天,有機(jī)質(zhì)下降幅度小,在1115天,有機(jī)質(zhì)的下降幅度增大,減少了23% ,在1625天,有機(jī)質(zhì)下降幅度減少,最終有機(jī)質(zhì)含量基本穩(wěn)定在50%左右。這是因?yàn)槎逊噬郎仄?微生物數(shù)量相對(duì)較少,有機(jī)物降解緩慢。在堆肥高溫階段,有機(jī)物降解迅速。堆肥降溫期,微生物活性下降,有機(jī)物降解緩慢。3. 4 堆制過(guò)程中全氮含量的變化圖4全氮與時(shí)間的變化曲線 從圖4 可知,全氮的含量隨著堆肥的進(jìn)行,呈逐漸下降的趨勢(shì);在堆肥010天下降幅度較小;在1020天,下降得最多,總氮的損失較多;堆肥后期逐漸穩(wěn)定。在堆肥

27、過(guò)程中發(fā)現(xiàn)滲出水的產(chǎn)生,因此可以造成氮素一定量損失。氮素的損失主要是有機(jī)氮不斷轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,氨態(tài)氮的累積引起nh3揮發(fā)造成的。3. 5 堆制過(guò)程中氨氮、硝態(tài)氮含量的變化圖5氨態(tài)氮、硝態(tài)氮與時(shí)間的變化曲線 從圖5可知生活垃圾堆制后,堆制樣品中氨氮含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),尤其在1020天氨氮含量下降幅度較大,之后基本趨于穩(wěn)定。硝態(tài)氮含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),尤其在015天硝態(tài)氮含量上升幅度較大,之后基本趨于穩(wěn)定。3. 6 堆制過(guò)程中c /n比的變化圖6 c /n與時(shí)間的變化曲線從圖6可以看出, c /n比的下降趨勢(shì)不明顯,并且在堆肥后期c /n比沒(méi)有穩(wěn)定趨勢(shì)。這可以有兩個(gè)原因: 好氧堆肥過(guò)程中,氮的損失影響

28、著c /n,試驗(yàn)的ph值變化范圍基本維持在78的范圍內(nèi),基本可以保持使微生物有效發(fā)揮作用的c /n,因而c /n的下降趨勢(shì)均不明顯。由于進(jìn)行的是好氧堆肥試驗(yàn),微生物需要在氧氣充足的條件下才能保持較高的活性,使得微生物的新陳代謝活動(dòng)旺盛,分解碳量和氮量的速率比較一致。4結(jié)論堆肥的溫度總趨勢(shì)是先上升后下降,明顯地呈現(xiàn)出堆肥的三個(gè)溫度階段: 0 11 天為升溫期; 1219天為高溫期, 2025天為降溫期,并且溫度在55以上的時(shí)間為8 天,符合國(guó)家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。ph值總趨勢(shì)先下降后上升再下降,最終穩(wěn)定在中性范圍內(nèi)。有機(jī)質(zhì)總趨勢(shì)是逐漸減少,在11 15天,有機(jī)質(zhì)的下降幅度最大,下降了23% ,堆肥后期

29、有機(jī)質(zhì)含量基本穩(wěn)定在50%左右。全氮含量呈逐漸下降的趨勢(shì);在1020天,下降得最多;堆肥后期逐漸穩(wěn)定。氨氮含量呈下降的趨勢(shì),在1020天氨氮含量下降幅度較大。硝態(tài)氮含量呈上升的趨勢(shì),在015天硝態(tài)氮含量上升幅度較大。c /n比下降趨勢(shì)不顯著。 (四)典型好氧堆肥工藝系統(tǒng) （1）條垛式系統(tǒng) 條垛式是堆肥系統(tǒng)中最簡(jiǎn)單最古老的一種。它是在露天或棚架下，將堆肥物料以長(zhǎng)狀條垛或條堆堆放，在好氧條件下進(jìn)行發(fā)酵。垛的斷面可以是梯形、不規(guī)則四邊形或三角形。條垛式堆肥的特點(diǎn)是通過(guò)定期翻堆來(lái)實(shí)現(xiàn)堆體中的有氧狀態(tài)。條垛式堆肥一次發(fā)酵周期為13個(gè)月。這種堆肥化由預(yù)處理、建堆、翻堆和儲(chǔ)存四個(gè)工序組成。 條垛式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

30、是：這是一種經(jīng)濟(jì)式堆肥系統(tǒng)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便,成本投資相對(duì)較低；翻堆使堆肥易于干燥，填充劑易于篩分和回用；長(zhǎng)時(shí)間的堆腐使產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對(duì)較好,適合于對(duì)環(huán)境要求較低的地區(qū)使用。 條垛式系統(tǒng)的缺陷是：占地面積大，堆腐周期長(zhǎng)，需要大量的翻堆機(jī)械和人力，需要更頻繁的監(jiān)測(cè)，才能保證通氣和溫度要求。由于條垛式堆肥是開(kāi)放系統(tǒng)，翻堆會(huì)造成臭味的散發(fā)，影響周?chē)h(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)。冬季則造成堆體熱量大量散失、溫度降低等問(wèn)題。 （2）強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng) 強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)不同于條垛式系統(tǒng)之處在于堆肥過(guò)程中不是通過(guò)物料的翻堆而是通過(guò)強(qiáng)制通風(fēng)方式向堆體供氧，它能更有效地確保高溫和病原菌滅

31、活。在此系統(tǒng)中，在堆體下部設(shè)有一套管路，與風(fēng)機(jī)連接。 穿孔通風(fēng)管道可置于堆肥場(chǎng)地表面或地溝內(nèi)，管路上鋪一層木屑或其他填充料，使布?xì)饩鶆?。然后在這層填充料上堆放堆肥物料，成為堆體，在最外層覆蓋上過(guò)篩或未過(guò)篩的堆肥產(chǎn)品進(jìn)行隔熱保溫。 強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備投資相對(duì)較低；與條垛式系統(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；由于堆腐期相對(duì)較短、填充料相對(duì)較少，因此占地也相對(duì)較少。但是通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)堆肥易受氣候條件的影響。例如，雨天會(huì)破壞堆體的結(jié)構(gòu)。與條垛式系統(tǒng)相比，在足夠大體積、合適的堆腐條件下，通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)受寒冷氣

32、候的影響較小。 （3）反應(yīng)器系統(tǒng)（發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)） 裝置式堆肥系統(tǒng)，是將堆肥物料密閉在發(fā)酵裝置（如發(fā)酵倉(cāng)、發(fā)酵塔等）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(chēng)反應(yīng)器系統(tǒng)、發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)等。發(fā)酵裝置的種類(lèi)繁多，除了結(jié)構(gòu)形式不同外，主要差別在于攪拌發(fā)酵物料的翻堆機(jī)不同，大多數(shù)翻堆機(jī)兼有運(yùn)送物料的作用，目前國(guó)內(nèi)外各類(lèi)發(fā)酵裝置有：池型（箱式）發(fā)酵池、立式發(fā)酵設(shè)備、筒倉(cāng)式發(fā)酵設(shè)備、水平式發(fā)酵設(shè)備、組合式發(fā)酵系統(tǒng)等。 同條垛式系統(tǒng)和強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)相比，反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)設(shè)備占地面積小，能進(jìn)行很好的過(guò)程控制，堆肥過(guò)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，解決了臭味問(wèn)題。但也存

33、在明顯的不利因素：首先是堆肥的投資和運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用很高。由于堆肥周期較短，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(zhǎng)，由于機(jī)械化程度高，一旦設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，堆肥過(guò)程即受影響。 通過(guò)以上分析可知，強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng)操作運(yùn)行費(fèi)用較反應(yīng)器系統(tǒng)（發(fā)酵倉(cāng)系統(tǒng)）低，堆肥周期及占地小于傳統(tǒng)條垛式系統(tǒng)，因而比較適合西部小城鎮(zhèn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平現(xiàn)狀，值得在這些地區(qū)進(jìn)行推廣。 (4)隧道式堆肥系統(tǒng) 混合垃圾通過(guò)全自動(dòng)化進(jìn)出料裝置進(jìn)入封閉式高效發(fā)酵隧道，由計(jì)算機(jī)軟件控制發(fā)酵過(guò)程，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程分一次發(fā)酵和二次發(fā)酵，全部在隧道中進(jìn)行，最大限度地使?fàn)I養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為氮磷鉀等形式，具有占地面積小、用人少、無(wú)臭味散發(fā)、全

34、天候工作、處理量大、效率高等特點(diǎn)，處理能力可達(dá)100，000-720，000噸/年。(5)集裝箱式堆肥系統(tǒng) 用于處理生活垃圾、工業(yè)垃圾、污泥和園林垃圾中的有機(jī)組分，將其轉(zhuǎn)化為高級(jí)腐殖質(zhì)產(chǎn)品。由計(jì)算機(jī)控制處理過(guò)程中的溫度、濕度、通風(fēng)系統(tǒng)和廢氣凈化系統(tǒng)，大大縮短腐期。模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使設(shè)備的處理能力可達(dá)30，000噸-54，000噸/年。適合于小城市小規(guī)模的垃圾處理，同時(shí)具有移動(dòng)性，利于回收投資。 (五) 案例案例一 國(guó)內(nèi)最大的垃圾堆肥廠南宮堆肥廠 南宮堆肥廠是一座國(guó)內(nèi)高自動(dòng)化、大規(guī)模的現(xiàn)代垃圾堆肥廠。南宮堆肥廠占地面積63000平米， 南宮堆肥廠采用先進(jìn)的強(qiáng)制通風(fēng)隧道式耗氧發(fā)酵技術(shù)處理垃圾。日處

35、理垃圾能力為400噸，每年可處理垃圾14萬(wàn)噸，垃圾主要來(lái)源于馬家樓垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，每天約300噸、小武基轉(zhuǎn)運(yùn)站的1560毫米的堆肥垃圾，每天約100噸。堆肥垃圾進(jìn)廠后進(jìn)行稱(chēng)重計(jì)量，布料機(jī)把垃圾送入30個(gè)主發(fā)酵隧道，每個(gè)發(fā)酵隧道200立方米，垃圾經(jīng)過(guò)2 個(gè)星期的高溫發(fā)酵后，垃圾體積可降解3040%，傳送系統(tǒng)把發(fā)酵的垃圾轉(zhuǎn)送到后熟化區(qū)，再進(jìn)行3個(gè)星期的熟化，經(jīng)過(guò)篩分分成垃圾肥和殘?jiān)?，殘?jiān)\(yùn)到安定填埋場(chǎng)填埋，垃圾肥轉(zhuǎn)入最終熟化區(qū)再進(jìn)行3個(gè)星期的熟化，再經(jīng)過(guò)一系列篩分制成012毫米的成品垃圾肥。 南宮堆肥廠在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生的氣體，如氨氣、硫化氫等有害氣體通過(guò)生物過(guò)濾有效地加以控制；生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水，在生

36、產(chǎn)中循環(huán)使用；生產(chǎn)車(chē)間采用全封閉式作業(yè)，避免了噪聲和粉塵對(duì)環(huán)境的污染；環(huán)境和垃圾肥定期進(jìn)行檢測(cè)，有關(guān)指標(biāo)都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。三 厭氧生化處理工藝 厭氧生化處理工藝是在缺氧情況下，利用自然界固有的微生物厭氧菌（特別是甲烷菌），將垃圾中有機(jī)物作為它的營(yíng)養(yǎng)源，經(jīng)過(guò)甲烷菌的新陳代謝生理功能，將垃圾中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和沼肥的整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程，通稱(chēng)“有機(jī)物垃圾厭氧消化作用”。 近年來(lái)，歐洲各國(guó)如德國(guó)的林德公司、法國(guó)的瓦洛嘎公司都是采用厭氧消化技術(shù)處理生活垃圾。2004年8月至10月，上海市先后在上海寶山區(qū)和普陀區(qū)正式動(dòng)工兩座日處理量600噸和800噸的生活垃圾處理廠，都是采用國(guó)際先進(jìn)的干式或濕式厭氧生化技術(shù)，

37、經(jīng)分揀后的有機(jī)垃圾經(jīng)過(guò)厭氧罐內(nèi)2025天的厭氧消化工藝，可將有機(jī)垃圾進(jìn)行資源化、能源化處理，轉(zhuǎn)化為生活燃?xì)猓ㄕ託猓┖陀袡C(jī)肥（沼液和沼渣經(jīng)過(guò)生物菌的再次生化反應(yīng)，可以產(chǎn)生肥效較高的復(fù)合有機(jī)肥或活性有機(jī)肥）。 垃圾中有機(jī)物經(jīng)過(guò)微生物厭氧菌分解發(fā)酵過(guò)程分為液化、酸化、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段。在液化階段，厭氧菌種利用胞外酶對(duì)垃圾有機(jī)物進(jìn)行酶解，使固態(tài)物變成可溶于水的物質(zhì)；在產(chǎn)酸階段，則依靠產(chǎn)酸菌將上述可溶物生成酸性中間物；產(chǎn)甲烷階段，最后由甲烷菌利用酸性中間物、以及物料中的其他碳類(lèi)化合物轉(zhuǎn)化為甲烷，即我們經(jīng)常所說(shuō)的沼氣。其固態(tài)物-沼渣經(jīng)過(guò)再次微生物發(fā)酵后，便是價(jià)值較高的有機(jī)肥。 垃圾處理采用這種工藝路線的有利

38、之處，有以下幾個(gè)方面： 1 其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較為可觀：產(chǎn)出物有沼氣每噸有機(jī)垃圾經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，產(chǎn)沼氣 5080m3(其中甲烷ch4含量50%) ，可供生活用燃?xì)?，或用此燃?xì)獍l(fā)電上網(wǎng)。 每噸有機(jī)垃圾經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，又同時(shí)能產(chǎn)生0.6噸沼肥它符合國(guó)家有機(jī)肥和綠色食品用肥標(biāo)準(zhǔn)：gb8172-87。其中：有機(jī)質(zhì)30%；全氮1.0%；其它肥效均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)1倍以上。并有殺菌殺蟲(chóng)和刺激動(dòng)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的“生物活性物質(zhì)”、“土壤營(yíng)養(yǎng)液”等特殊功能。 2 無(wú)害化：生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生二次污染。無(wú)灰渣生成，不需要填埋。 采用本工藝時(shí)，其系統(tǒng)設(shè)備投資僅為同樣規(guī)模（指同樣的垃圾日處理量）的熱解工藝設(shè)備投資50左右，故經(jīng)濟(jì)效果顯著，其投資

39、利潤(rùn)率約為1015%，投資回收期約為810年。厭氧堆肥過(guò)程中產(chǎn)氣量是一個(gè)很重要的指標(biāo)，為了更好地利用厭氧處理產(chǎn)生的氣體，本研究利用便攜式紅外分析系統(tǒng)對(duì)生活垃圾厭氧堆肥產(chǎn)氣進(jìn)行了分析。在研究分析中發(fā)現(xiàn)，生活垃圾厭氧堆肥產(chǎn)氣中，甲烷產(chǎn)率并不是一開(kāi)始就高于二氧化碳產(chǎn)率，而是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，才在某一時(shí)間后高于二氧化碳產(chǎn)率的。四 比較：1 同：都是微生物作用下的有機(jī)物降解過(guò)程，需要微生物培養(yǎng)的條件，包括營(yíng)養(yǎng)元素合理分配、溫度、ph等。2 異：條件不同。厭氧要求無(wú)氧狀態(tài)；好氧要求有氧狀態(tài) 產(chǎn)物不同。厭氧分為兩步（兩段論），第一步是酸化過(guò)程，分解成有機(jī)酸、醇類(lèi)等，第二步是甲烷化階段，生成甲烷水等，到了這一步

40、會(huì)造成二次污染，甲烷是溫室氣體，且下一步的生物降解幾乎是不可能的了。好氧發(fā)酵的最終產(chǎn)物是co2和h2o，降解終產(chǎn)物沒(méi)有二次污染。 降解能力不同，好氧發(fā)酵能降解的有機(jī)物種類(lèi)比較有限，厭氧情況有助于一些好氧情況下難降解的有機(jī)物的降解。一般情況下，往往是先進(jìn)行厭氧堆肥至第一步水解過(guò)程結(jié)束，水解產(chǎn)物再進(jìn)行好氧發(fā)酵。這樣的降解徹底，污染小，效果好。五 垃圾堆肥的現(xiàn)狀 堆肥技術(shù)的工藝也比較簡(jiǎn)單，適合于易腐有機(jī)質(zhì)含量較高的垃圾處理，對(duì)垃圾中的部分組分進(jìn)行資源利用，且處理相同質(zhì)量的垃圾投資比單純的焚燒處理大大降低。堆肥技術(shù)在歐美國(guó)家起步較早，目前已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的水平。但引進(jìn)國(guó)外技術(shù)投資巨大，不適合我國(guó)國(guó)情

41、。針對(duì)這一情況，我國(guó)一些研究單位和企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始了這方面的工作，并取得了一定的成績(jī)。 發(fā)達(dá)國(guó)家由于生活垃圾中的易腐有機(jī)物含量大大低于我國(guó)的一般水平，因此靠堆肥只能處理15左右的垃圾組分，這在一定程度上阻礙了堆肥技術(shù)的推廣。但就我國(guó)垃圾的具體情況來(lái)看，生活垃圾中的易腐有機(jī)物含量較高，采用堆肥技術(shù)可以達(dá)到比較好的處理效果。但堆肥技術(shù)也存在明顯的缺點(diǎn)不能處理不可腐爛的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，因此減容、減量及無(wú)害化程度低。因此僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問(wèn)題。 目前在一些地方，簡(jiǎn)單的垃圾“堆肥”已經(jīng)在一些填埋場(chǎng)應(yīng)用，并產(chǎn)生了一定的效益。但是這與我們所講的垃圾堆肥技術(shù)相去甚遠(yuǎn)，因?yàn)樵谶@些地方僅僅是將生活垃

42、圾填埋，靠自然發(fā)酵，若干年后再挖掘出來(lái)，篩去其中的塑料等不腐爛的物質(zhì)后就當(dāng)作肥料出售。實(shí)際上用這種肥料種植果樹(shù)、蔬菜及糧食是危險(xiǎn)的，原因是由于垃圾中不易腐有機(jī)組分(紙、塑料、布、橡膠等)的重金屬(pb，cd，h竊)含量很高，占垃圾中重金屬總量的85以上，如果這類(lèi)物質(zhì)與易腐有機(jī)物長(zhǎng)期共埋于地下，加上雨水的作用，重金屬必然會(huì)滲入最終的有機(jī)肥產(chǎn)品中，用這種肥種出來(lái)的食品重金屬含量必然超標(biāo)，危害人體健康。因此，堆肥技術(shù)必須是將新鮮的垃圾首先進(jìn)行分類(lèi)后再將易腐有機(jī)組分進(jìn)行發(fā)酵，才能有效地防止重金屬的滲入，從而保證有機(jī)肥產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)害化和資源化。 城市垃圾堆肥處理現(xiàn)狀 目前我國(guó)城市垃圾堆肥

43、處理技術(shù)處于相對(duì)萎縮的狀態(tài)。實(shí)踐證明，用混合收集的城市垃圾生產(chǎn)出來(lái)的堆肥，肥效低、雜質(zhì)多、成本高，不便用于農(nóng)田生產(chǎn)，也影響其市場(chǎng)發(fā)展。七五期間建設(shè)的無(wú)錫、杭州、北京、上海等地的機(jī)械化城市垃圾堆肥廠都因技術(shù)和市場(chǎng)等原因而相繼關(guān)閉。目前在我國(guó)應(yīng)用較多的是一些機(jī)械化程度低、主要采用靜態(tài)好氧發(fā)酵技術(shù)的城市垃圾堆肥廠。其特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械設(shè)備少、投資和運(yùn)行費(fèi)用低，但同時(shí)也存在堆肥質(zhì)量不高，堆肥篩上物以及堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的氣味及污水等未進(jìn)行有效處理，城市垃圾堆肥廠對(duì)周?chē)h(huán)境影響較大等問(wèn)題。降低堆肥成本，提高堆肥產(chǎn)品質(zhì)量，開(kāi)辟市場(chǎng)渠道是發(fā)展城市垃圾堆肥處理技術(shù)的關(guān)鍵因素，而影響這些因素的重要條件是實(shí)現(xiàn)有機(jī)垃

44、圾的分類(lèi)收集垃圾堆肥處理技術(shù)不應(yīng)盲目推廣 目前，國(guó)內(nèi)已上馬的大多數(shù)垃圾堆肥處理場(chǎng)，都沒(méi)有對(duì)限制堆肥應(yīng)用的垃圾成分和變化以及市場(chǎng)作認(rèn)真分析，很難說(shuō)前途如何。國(guó)內(nèi)城市垃圾堆肥化技術(shù)不應(yīng)該盲目到處推廣，這是清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授聶永豐和中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)劉京媛，日前在廣州研討 “城市固體廢物處理與資源化”問(wèn)題時(shí)提出的觀點(diǎn)。 垃圾堆肥處理，是指利用微生物的降解作用，通過(guò)好氧發(fā)酵及厭氧發(fā)酵，使垃圾穩(wěn)定化的過(guò)程，堆肥產(chǎn)品可作肥料或土壤改良劑。在我國(guó)城市垃圾處理中，堆肥方式是最早也是在早期階段使用最多的方式，那時(shí)，大部分垃圾堆肥處理場(chǎng)采用敞開(kāi)式靜態(tài)堆肥。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)開(kāi)發(fā)了機(jī)械化程度

45、較高的動(dòng)態(tài)堆肥技術(shù)。目前，從普及程度看，堆肥處理在國(guó)內(nèi)城市各種垃圾處理方式中，是僅次于填埋方式的一種重要方式。 據(jù)聶永豐、劉京媛兩位專(zhuān)家介紹，近兩年來(lái)，城市垃圾堆肥化作為實(shí)現(xiàn)垃圾資源化、減量化的重要途徑，在沉寂多年后又開(kāi)始引起人們注意。一些新的堆肥化技術(shù)相繼出現(xiàn)，大量堆肥場(chǎng)在建設(shè)。其實(shí)，垃圾堆肥化技術(shù)在我國(guó)城市發(fā)展空間有局限，主要的不是技術(shù)的因素，而是非技術(shù)的經(jīng)濟(jì)因素。主要表現(xiàn)在： 我國(guó)城市混合收集的垃圾雜質(zhì)含量高，為保證產(chǎn)品質(zhì)量采用復(fù)雜的分離過(guò)程，導(dǎo)致產(chǎn)品成本過(guò)高。如果沒(méi)有政府的補(bǔ)貼，是很難正常運(yùn)行下去的。 一般堆肥場(chǎng)的粗堆肥產(chǎn)品只能作為土壤改良劑，銷(xiāo)路取決于堆肥場(chǎng)所在地區(qū)土壤條件的適宜性。

46、在黏性土壤地區(qū)，特別是南方的紅黃粘土、磚紅黏土、紫色土地區(qū)有較好的銷(xiāo)路。 堆肥場(chǎng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)服務(wù)半徑一般較小，質(zhì)量較差的粗堆肥產(chǎn)品通常只能就近銷(xiāo)售；而利用其制造的復(fù)合肥，也在與一般化肥和復(fù)合肥的競(jìng)爭(zhēng)中不占優(yōu)勢(shì)。 此外，堆肥產(chǎn)品銷(xiāo)售有其季節(jié)性，而垃圾堆肥處理則是連續(xù)性的，生產(chǎn)與銷(xiāo)售之間存在的這種“時(shí)間差”，會(huì)增加生產(chǎn)成本。 兩位專(zhuān)家明確指出，目前，垃圾堆肥化的技術(shù)和市場(chǎng)被過(guò)分炒作，有些人誤將垃圾資源化與垃圾堆肥化等同起來(lái)了。國(guó)內(nèi)新近上馬的多數(shù)堆肥化處理場(chǎng)，普遍缺乏對(duì)堆肥產(chǎn)品的市場(chǎng)潛力進(jìn)行認(rèn)真、科學(xué)的分析。僅僅從不定期運(yùn)行的、簡(jiǎn)易小型的垃圾堆肥場(chǎng)堆肥產(chǎn)品有銷(xiāo)路，就斷定大型垃圾堆肥場(chǎng)產(chǎn)品能銷(xiāo)售出去，這

47、是太武斷了。 兩位專(zhuān)家進(jìn)一步指出，盡管發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)格實(shí)行了垃圾分類(lèi)，杜絕了危險(xiǎn)廢物的混入，且政府配套法規(guī)部分禁止使用化學(xué)肥料，鼓勵(lì)利用生物肥料；但實(shí)際上，國(guó)外利用堆肥處理城市垃圾所占比例并不大，而且多數(shù)堆肥場(chǎng)主要是利用分類(lèi)收集的廚房廢物、庭院廢物、污水處理污泥和糞便作為原料，用混合垃圾堆肥的實(shí)例并不多。而在城市居民環(huán)保意識(shí)不高、垃圾分類(lèi)收集尚未有效執(zhí)行的我國(guó)，一些中小城市可能比較適用堆肥方式處理垃圾，但堆肥處理技術(shù)實(shí)在不能盲目到處推廣。 上世紀(jì)九十年代以來(lái)，我國(guó)先后建成了一大批垃圾堆肥廠；由于種種原因，許多堆肥廠要么早已關(guān)閉、設(shè)備閑置，要么時(shí)開(kāi)時(shí)停、垃圾處理受堆肥銷(xiāo)售的制約；堆肥廠普遍存在的問(wèn)題

48、有：廠區(qū)環(huán)境差，堆肥質(zhì)量差、存在異地污染(砂化土壤和重金屬污染)問(wèn)題，致使銷(xiāo)售不暢、堆肥產(chǎn)品積壓，經(jīng)濟(jì)效益差等。導(dǎo)致垃圾堆肥廠面臨困境有以下一些原因：1、垃圾堆肥廠終端產(chǎn)品為粗堆肥，使用面不廣，致使銷(xiāo)售不暢；2、垃圾進(jìn)場(chǎng)后分選工序配置不當(dāng)，堆肥中雜質(zhì)多、有機(jī)質(zhì)低，銷(xiāo)售不暢；3、進(jìn)場(chǎng)垃圾分選不當(dāng)，垃圾中的重金屬不能可靠清除，致使堆肥中有些重金屬(如鉛、鎘)超標(biāo)，使用中受限制，產(chǎn)品積壓；4、垃圾發(fā)酵工序配置不當(dāng)，有的發(fā)酵腐熟度不夠、大量難分解的可腐有機(jī)物(如纖維素)被篩除，有的過(guò)度發(fā)酵、堆肥中有效養(yǎng)分大量逸失；5、垃圾堆肥廠設(shè)備有的配置不當(dāng)、不能保證正常生產(chǎn)或不能保證堆肥質(zhì)量，有的過(guò)于繁瑣、導(dǎo)致生

49、產(chǎn)成本過(guò)高，有的沒(méi)有堆肥精加工配置、終端產(chǎn)品(粗堆肥)使用面窄、銷(xiāo)售不暢；6、管理體制是關(guān)系垃圾堆肥廠能否長(zhǎng)期正常運(yùn)行的關(guān)鍵六 改進(jìn)粗堆肥質(zhì)量的措施1）加強(qiáng)環(huán)衛(wèi)宣傳和教育，提高城市居民的環(huán)保意識(shí)和環(huán)衛(wèi)職工的綜合素質(zhì)，使垃圾分類(lèi)收集成為居民的良好習(xí)慣。同時(shí)政府應(yīng)向居民提供家庭垃圾分類(lèi)收集的裝置，保證垃圾從源頭分類(lèi)收集，提高垃圾分類(lèi)收集率。2）加強(qiáng)管理，在垃圾中轉(zhuǎn)站實(shí)施道路清掃垃圾、建筑垃圾與家庭廚余垃圾分類(lèi)裝箱。大中型企事業(yè)單位的混裝垃圾，可裝入道路清掃垃圾的垃圾箱，運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)填埋，避免其進(jìn)入垃圾堆肥廠。家庭廚余垃圾則運(yùn)往堆肥廠堆肥。3）加強(qiáng)堆肥過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)工作。實(shí)施垃圾滲瀝液回灌，既可

50、加速堆肥腐熟，又可防止污水進(jìn)入周邊環(huán)境；把粗篩分和細(xì)篩分過(guò)程中產(chǎn)生的篩上物分別運(yùn)往垃圾焚燒廠（或發(fā)電廠）和垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)處理；對(duì)堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行生物脫臭處理，如垃圾分選線實(shí)行密閉作業(yè)，在分選線和垃圾堆垛上方設(shè)置氣體收集器，負(fù)壓抽出的氣體通過(guò)生物脫臭塔進(jìn)行處理。4）加強(qiáng)科學(xué)研究，指導(dǎo)垃圾堆肥的實(shí)際工程，進(jìn)行工藝技術(shù)改造等。加大建設(shè)投入，增建預(yù)分選生產(chǎn)線；將厭氧發(fā)酵改為好氧發(fā)酵，增加通風(fēng)供氣，縮短堆肥時(shí)間，減少碳、氮元素的損失；對(duì)粗堆肥進(jìn)行一次細(xì)分選，并采用風(fēng)選和重力分選等綜合措施，減少雜質(zhì)，提高堆肥質(zhì)量，改善堆肥的商品性。七主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其參考值 垃圾堆肥化的建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用介于垃

51、圾衛(wèi)生填埋和垃圾焚燒之間。西部小城鎮(zhèn)地區(qū)新建堆肥廠投資估算指標(biāo)可控制在1020萬(wàn)元/噸。堆肥廠建設(shè)工期指標(biāo)控制在610個(gè)月。靜態(tài)好氧堆肥發(fā)酵過(guò)程和輸送過(guò)程（燃料消耗折合為電耗）中的電耗應(yīng)小于10kwh/t垃圾處理量；動(dòng)態(tài)好氧堆肥發(fā)酵過(guò)程和輸送過(guò)程（燃料消耗折合為電耗）中的電耗應(yīng)小于20kwh/t垃圾處理量。新建堆肥廠運(yùn)行成本指標(biāo)控制在3060元/噸。八如何提高垃圾堆肥中的氮,磷含量?摘要 我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，城市數(shù)目和城市人口有了很大的發(fā)展，人民的生活水平也有了很大提高，因此，作為城市公害的生活垃圾發(fā)生量及其組成也有了很大變化。處理城市生活垃圾，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化和再資源化，消除城市生活垃圾的污

52、染已成為我國(guó)必須解決的重大問(wèn)題。將生活垃圾堆積成堆，保溫至70儲(chǔ)存、發(fā)酵，借助垃圾中微生物分解的能力，將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)養(yǎng)分。經(jīng)過(guò)堆肥處理后，生活垃圾變成衛(wèi)生的、無(wú)味的腐殖質(zhì)。既解決垃圾的出路，又可達(dá)到再資源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，氮、磷含量低，長(zhǎng)期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞，本文將討論如何解決垃圾堆肥化中氮磷含量低的問(wèn)題！ 一 垃圾堆肥的研究意義 優(yōu)質(zhì)垃圾堆肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅可增加土壤腐殖質(zhì)和養(yǎng)分，而且堆肥中有機(jī)質(zhì)與土壤結(jié)合，可使粘質(zhì)土壤疏松，對(duì)砂質(zhì)土壤則促進(jìn)其結(jié)成團(tuán)粒，以致明顯降低土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通風(fēng)、保水和培肥的功能，同時(shí)能促進(jìn)植物根系的增長(zhǎng)。據(jù)研究表明，優(yōu)質(zhì)堆肥施用適

53、量，一般均有較好的增產(chǎn)作用，尤其用于中低肥力的菜地或新菜地，增產(chǎn)效果更好，而且可提高蔬菜品質(zhì)，降低爛菜率，增加蔬菜中鈣、鉀含量，明顯降低硝酸鹽、亞硝酸鹽含量。優(yōu)質(zhì)垃圾堆肥對(duì)水稻、馬鈴薯、蘿卜增產(chǎn)效果較為明顯。二 研究目的以及與其成果 為了有效的處理垃圾，提高垃圾堆肥中的氮磷磷含量 ，將生活垃圾經(jīng)人工初選，把堆肥物和非堆肥物分開(kāi)，回收非堆肥物中的廢紙、金屬、塑料、玻璃等，剩余的磚瓦、石塊送入填埋場(chǎng)。將堆肥物與糞便按一定的發(fā)酵水分的要求均勻混合、堆制密封。采用通風(fēng)管道自然通風(fēng)，發(fā)酵過(guò)程中溫度控制在5070進(jìn)行好氧發(fā)酵，約15天后第一階段的發(fā)酵完畢，起堆。在自然溫度下進(jìn)行第二階段的發(fā)酵腐熟，約25天

54、后發(fā)酵過(guò)程全部完成，即成腐熟堆肥，然后經(jīng)過(guò)分選篩分，直徑大于12毫米的粗粒送往填埋，直徑小于12毫米的堆肥即可作為農(nóng)用。2垃圾堆肥處理的必須條件及調(diào)控 微生物。不論是好氣性堆肥還是厭氣性堆肥，起主要作用的微生物是細(xì)菌、真菌和放線菌，有時(shí)還有酵母和原蟲(chóng)參與。城市垃圾的微生物數(shù)量，隨垃圾的性質(zhì)不同，差別很大。一般細(xì)菌數(shù)量在1061025個(gè)/克(千重)，總大腸菌和糞性大腸菌分別占10和1。由于這些微生物的繁殖，使有機(jī)垃圾發(fā)生了轉(zhuǎn)化。在垃圾中摻加人、畜糞便、污泥是增加微生物數(shù)量的有效方法。 養(yǎng)成分微生物生長(zhǎng)繁殖需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即碳、氮、磷、鉀和微量元素。碳可以在堆肥前通過(guò)垃圾的初步分選，提高有機(jī)物

55、含量。垃圾中缺乏的往往是氮磷。一般常見(jiàn)的可作堆肥的垃圾，其含氮量和碳氮比值見(jiàn)下表。適宜于微生物生長(zhǎng)繁殖的碳氮比，應(yīng)在30351，氮磷比1001為宜。碳氮比小于251，特別是ph偏高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氨的排出。碳氮比大于401時(shí)，氮明顯不足，不利于微生物生長(zhǎng)。城市垃圾一般碳氮比較高，有的高達(dá)60801。碳氮比值越高，堆肥周期越長(zhǎng)。為此，垃圾堆肥常需加入氮和磷，以加速堆肥過(guò)程。一般加入氮、磷肥水溶液，或摻入人糞、污水、污泥，都可達(dá)到調(diào)控碳氮比的目的。 水分微生物的代謝過(guò)程需要合適的水分條件。水分低于10，有機(jī)物分解就會(huì)停止。若水分超過(guò)50，會(huì)阻塞堆肥內(nèi)的空隙，使好氣發(fā)酵變成厭氣發(fā)酵，溫度會(huì)急劇下降，不利于無(wú)害化。ph值和溫度調(diào)控堆肥中主要微生物要求ph值為68，由于堆肥過(guò)程中，常常伴隨有機(jī)酸的生成而使ph值小于6，妨礙堆肥腐熟。另一方面由于產(chǎn)生游離氨，也有可能使ph值大于8，造成氮素?fù)p失。因此可以加入一些石灰，鈣鎂磷肥或其他物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)ph值。 通氣性是影響堆肥溫度的重要因素，主要靠通氣來(lái)調(diào)控堆肥溫度。一般要求在堆肥過(guò)程中保持5070一個(gè)星期，才能殺滅常見(jiàn)病菌和寄生蟲(chóng)，并使有機(jī)物發(fā)酵腐熟。一些病菌和寄生