第五章 固廢的生化處理

1、第五章第五章 固體廢物的生物處理技術固體廢物的生物處理技術5.1 生物處理基本概念o(一一)固體廢物生物轉換及其重要意義固體廢物生物轉換及其重要意義o 生態(tài)系統(tǒng)中分解者生態(tài)系統(tǒng)中分解者有機物的分解和礦化有機物的分解和礦化 o 人類通過各種手段，借助于微生物的生物能，對固體人類通過各種手段，借助于微生物的生物能，對固體廢物進行生物處理，實現(xiàn)固體廢物廢物進行生物處理，實現(xiàn)固體廢物(主要是有機固體廢主要是有機固體廢物物)的的穩(wěn)定化、無害化與資源化穩(wěn)定化、無害化與資源化的技術就統(tǒng)稱為固體廢的技術就統(tǒng)稱為固體廢物的生物轉換技術。物的生物轉換技術。 這種生物轉換技術應用的這種生物轉換技術應用的重要意義重要

2、意義在于：在于：對城市固體廢物進行處理消納，實現(xiàn)穩(wěn)定化、對城市固體廢物進行處理消納，實現(xiàn)穩(wěn)定化、無害化，可以無害化，可以避免避免對對環(huán)境造成的惡劣影響；環(huán)境造成的惡劣影響；可促進上述自然界物質循環(huán)與人類社會化物可促進上述自然界物質循環(huán)與人類社會化物質循環(huán)的統(tǒng)一，可以把固體廢物中的適用組質循環(huán)的統(tǒng)一，可以把固體廢物中的適用組分盡快地分盡快地重新納入自然循環(huán)重新納入自然循環(huán)(例如生產堆肥例如生產堆肥用以施肥、改造土壤，可回歸農田生態(tài)系統(tǒng)用以施肥、改造土壤，可回歸農田生態(tài)系統(tǒng)中去中去)；可以將大量有機固體廢物通過各種工藝可以將大量有機固體廢物通過各種工藝轉換轉換成有用的物質和能源成有用的物質和能源(

3、例如產生沼氣，生產例如產生沼氣，生產葡萄糖、微生物蛋白質等葡萄糖、微生物蛋白質等)。（二）生物轉換理論基礎o 微生物的新陳代謝微生物的新陳代謝分解；合成分解；合成o 微生物種類微生物種類o 生物處理方法生物處理方法好氧；厭氧好氧；厭氧真核細胞類型原生動物藻類直菌藍綠藻酵母菌霉菌細菌原核細胞類型微生物5.2 堆肥化5.2.1 堆肥化定義、堆肥作用與用途堆肥化定義、堆肥作用與用途 1堆肥化定義堆肥化定義 依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等真菌等微生物微生物，人為地促進可生物降解的，人為地促進可生物降解的有有機物機物向向穩(wěn)定的腐殖質穩(wěn)定的腐殖質生化轉化的生化轉

4、化的微生物學過微生物學過程程叫做叫做堆肥化堆肥化。堆肥化的產物稱作堆肥。堆肥化的產物稱作堆肥。 2堆肥作用堆肥作用 堆肥化是可降解的有機廢物人為地發(fā)酵堆肥化是可降解的有機廢物人為地發(fā)酵成為腐殖質的過程，也可以說成為腐殖質的過程，也可以說堆肥即人工腐堆肥即人工腐殖質。殖質。但其中但其中常常殘留一部分可降解的有機常常殘留一部分可降解的有機物。物。 使用堆肥后，能夠增加土壤中穩(wěn)定的腐殖質，使用堆肥后，能夠增加土壤中穩(wěn)定的腐殖質，形成土壤的形成土壤的團粒結構團粒結構作用。作用。堆肥作用的益處 (1)使使土質土質松軟，多孔隙，易耕作，增加保水松軟，多孔隙，易耕作，增加保水性、透氣性及滲水性性能。性、透氣

5、性及滲水性性能。 (2)肥料成分中氮、鉀、銨等都是以陽離子肥料成分中氮、鉀、銨等都是以陽離子形態(tài)存在。由于腐殖質帶負電荷，有吸附陽形態(tài)存在。由于腐殖質帶負電荷，有吸附陽離子作用，有助于粘土保住陽離子，即能離子作用，有助于粘土保住陽離子，即能保保住養(yǎng)分提高保肥能力住養(yǎng)分提高保肥能力。腐殖質陽離子交換腐殖質陽離子交換容量是普通粘土的幾倍到幾十倍。容量是普通粘土的幾倍到幾十倍。 (3)腐殖質中某種成分有腐殖質中某種成分有整合作用整合作用(某種有機化某種有機化合物和金屬起特殊的結合，合物和金屬起特殊的結合，把金屬維持在液把金屬維持在液化狀態(tài)化狀態(tài))。有這種作用的物質和酸性土壤中含。有這種作用的物質和酸

6、性土壤中含量較多的活性鋁結合后，使其半數(shù)變成非活量較多的活性鋁結合后，使其半數(shù)變成非活性物質，因而能性物質，因而能抑制活性鋁和磷酸結合的有抑制活性鋁和磷酸結合的有害作用害作用。能促進有機物分解，促進氮肥和其他養(yǎng)分的供能促進有機物分解，促進氮肥和其他養(yǎng)分的供應。應。對于作物有害的銅、鋁、鎘等重金屬也可與腐對于作物有害的銅、鋁、鎘等重金屬也可與腐殖質反應而降低其危害程度，有利于植物生殖質反應而降低其危害程度，有利于植物生長。長。 (4)腐殖質有腐殖質有緩沖作用緩沖作用。當土壤中腐殖質多。當土壤中腐殖質多時，即使肥料施得過多或過少，也不易受到時，即使肥料施得過多或過少，也不易受到損害；即使氣象條件惡

7、化也可減輕其影響；損害；即使氣象條件惡化也可減輕其影響；即使其他條件稍微惡化，也能減少沖擊和緩即使其他條件稍微惡化，也能減少沖擊和緩和影響。例如水分不足時，可防止植物枯萎，和影響。例如水分不足時，可防止植物枯萎，起到類似于緩沖器的作用。起到類似于緩沖器的作用。 (5)堆肥是堆肥是緩效性肥料緩效性肥料。和硫銨、尿素等化肥中。和硫銨、尿素等化肥中氮不同，堆肥中的氮肥幾乎都以蛋白質氮形氮不同，堆肥中的氮肥幾乎都以蛋白質氮形態(tài)存在，當施到田里時，蛋白質經氮微生物態(tài)存在，當施到田里時，蛋白質經氮微生物分解成氮氮在旱地里部分變成硝酸鹽氮。分解成氮氮在旱地里部分變成硝酸鹽氮。兩者都是能被吸收的氮。施用堆肥不

8、會出現(xiàn)施化兩者都是能被吸收的氮。施用堆肥不會出現(xiàn)施化肥那樣短暫有效或施肥過頭的倩況，由于經肥那樣短暫有效或施肥過頭的倩況，由于經過上述過程緩慢持久地起作用，不致對農作過上述過程緩慢持久地起作用，不致對農作物產生損害。物產生損害。(6)腐殖化的有機物具有腐殖化的有機物具有調節(jié)植物生長調節(jié)植物生長的作用，的作用，也有助于根系發(fā)育和伸長，即有助于擴大根也有助于根系發(fā)育和伸長，即有助于擴大根部范圍。部范圍。 (7)將富有微生物的堆肥施于土中將富有微生物的堆肥施于土中可增加土壤中微生可增加土壤中微生物數(shù)量。物數(shù)量。微生物分泌的各種有效成分能直接或間接微生物分泌的各種有效成分能直接或間接地被植物根吸收而起

9、列有益作用，故堆肥是地被植物根吸收而起列有益作用，故堆肥是晝夜均晝夜均有效的肥料有效的肥料。 (8)堆肥是堆肥是CO2的供給源的供給源。如與外界空氣隔絕的密封。如與外界空氣隔絕的密封罩內罩內CO2氣濃度低，當大量施用堆肥后，罩內較高氣濃度低，當大量施用堆肥后，罩內較高的溫度可促使堆肥分解放出的溫度可促使堆肥分解放出CO2。 總之，腐殖質能改善土壤物理的、化學的、總之，腐殖質能改善土壤物理的、化學的、生物的性質，使生物的性質，使土壤環(huán)境保持適于農作物生土壤環(huán)境保持適于農作物生長的良好狀態(tài)長的良好狀態(tài)。腐殖質又有。腐殖質又有增進化肥肥效增進化肥肥效的的作用。作用。 3堆肥用途堆肥用途 堆肥的用途很

10、廣，既可以用作農田、綠地、堆肥的用途很廣，既可以用作農田、綠地、果園、菜園、苗圃、畜牧場、庭院綠化、風果園、菜園、苗圃、畜牧場、庭院綠化、風景區(qū)綠化、農業(yè)等的種植肥料，也可以作蘑景區(qū)綠化、農業(yè)等的種植肥料，也可以作蘑菇蓋面、過濾材料、隔音板及制作纖維板等。菇蓋面、過濾材料、隔音板及制作纖維板等。o 堆肥用途一覽表用 途肥料等級施肥頻率施 肥 期施 用 法施 用 量谷物種植初級堆肥或 成品堆肥24a/次秋天或春天施入土壤表面40100 t/ha牧 場細粒的初級 堆肥或成品堆肥24a/次全年均可施入淺層表土2060 t/ha果樹種植初級堆肥或3a/次除收獲季節(jié)施入土壤表面100200 t/ha成品

11、堆肥外均可葡萄種植腐植質供給初級堆肥或23a/次葡萄收獲后施入淺層表土100250成品堆肥和返青前t/ha保護地力初級堆肥2a/次葡萄收獲后均勻地撒于200300和返表前表面t/ha蔬菜種植初級堆肥或24a/次除收獲季節(jié)淺表層60100特殊堆肥外均可t/ha溫 室成品堆肥或24a/次除收獲季節(jié)淺層1015特殊堆肥外均可t/ha蘑菇培植成品堆肥45 次/a全年均可70%堆肥低于 20%黑泥炭和 5%石灰、5%粘土中（體積百分比）4050 kg/次苗 圃成品堆肥或 特殊堆肥2a/次全年均可表 層30404. 使用堆肥時的注意事項；使用堆肥時的注意事項； (1)成熟的堆肥富有活的微生物，其耗氧量雖成

12、熟的堆肥富有活的微生物，其耗氧量雖然比未成熟堆肥要少，仍然比未成熟堆肥要少，仍易成為厭氧狀態(tài)易成為厭氧狀態(tài)，所，所以在使用時需要充分注意。以在使用時需要充分注意。 o 用于田地施肥時，不要將堆肥埋起來，最好用于田地施肥時，不要將堆肥埋起來，最好讓其在土壤讓其在土壤表面曝照于空氣表面曝照于空氣中。中。蚯蚓蚯蚓可使堆可使堆肥和泥土適當混合，進入土中而起作用。經肥和泥土適當混合，進入土中而起作用。經過拱作，堆肥也可適當混入土層中。堆肥層過拱作，堆肥也可適當混入土層中。堆肥層的厚度不要超過的厚度不要超過12cm。若是優(yōu)質的堆肥，。若是優(yōu)質的堆肥，即使厚度在即使厚度在1mm以下也足夠了。以下也足夠了。

13、(2)新鮮堆肥宜用作底肥新鮮堆肥宜用作底肥。粗粗堆肥最好用于粘質、淤泥和板結的土壤；堆肥最好用于粘質、淤泥和板結的土壤；細細堆肥用于干燥、疏散及多沙的土壤。堆肥用于干燥、疏散及多沙的土壤。含有含有5以上石灰以上石灰之城市堆肥屬于之城市堆肥屬于石灰質肥料，石灰質肥料，建議用于酸性土地和土壤有酸化趨向的土地。建議用于酸性土地和土壤有酸化趨向的土地。 (3)城市垃圾堆肥城市垃圾堆肥CN比大，即含氮量低，最比大，即含氮量低，最好和氮肥配合使用，以免出現(xiàn)好和氮肥配合使用，以免出現(xiàn)“氮饑餓氮饑餓”現(xiàn)現(xiàn)象。象。 (4)堆肥堆肥不應不應裝在裝在密封密封的袋里搬運或保存。必的袋里搬運或保存。必要時，在袋上開空氣

14、流通孔。要時，在袋上開空氣流通孔。 5.2.2 堆肥的原料堆肥的原料 堆肥的原料很廣泛，有城市生活垃圾由紙堆肥的原料很廣泛，有城市生活垃圾由紙漿廠、食品廠等排水處理設施排出的污泥及漿廠、食品廠等排水處理設施排出的污泥及下水污泥，及糞尿消化污泥、家畜糞尿、樹下水污泥，及糞尿消化污泥、家畜糞尿、樹皮、鋸末、糠殼、秸稈等。在我國堆肥主要皮、鋸末、糠殼、秸稈等。在我國堆肥主要原料是生活垃圾與糞便的混合物，也有的是原料是生活垃圾與糞便的混合物，也有的是城市垃圾與生活污水污泥的混合物。城市垃圾與生活污水污泥的混合物。o 城市生活垃圾城市生活垃圾是最主要的原料，但其中是最主要的原料，但其中可堆可堆肥物數(shù)量、

15、碳氮比、水分肥物數(shù)量、碳氮比、水分等常常不能滿足要等常常不能滿足要求，需要進行適當?shù)那?，需要進行適當?shù)念A處理預處理：配入：配入糞便或某糞便或某些污泥些污泥可以有效地調整碳氮比和水分，并能可以有效地調整碳氮比和水分，并能得到氮、磷、鉀含量較高的有機肥。得到氮、磷、鉀含量較高的有機肥。o 此外不少此外不少農業(yè)廢物農業(yè)廢物也是堆肥的重要原料。也是堆肥的重要原料。 城鎮(zhèn)建設業(yè)標準城鎮(zhèn)建設業(yè)標準城市生活垃圾堆肥處理廠技術城市生活垃圾堆肥處理廠技術評價指標評價指標CJ/T 30591996中規(guī)定，中規(guī)定，堆肥堆肥原料特性原料特性有：有： (1)密度密度 350650kgm3； (2)組成成分組成成分(濕重

16、濕重) 有機物含量不少于有機物含量不少于20 (3)含水率含水率 4060； (4)碳氮比碳氮比(CN) 20:130:1垃圾組分（濕重）統(tǒng)計表垃圾組分（濕重）統(tǒng)計表易 腐 物灰 渣 ， m m廢 品成 分動 物 性植 物 性渣 礫 15灰 土 55持續(xù)持續(xù)5天以上天以上(2)蛔蟲卵死亡率蛔蟲卵死亡率 95100(3)糞大腸菌值糞大腸菌值 10-110-2。5.2.4 堆肥化的原理固體廢物堆肥分為好氧堆肥化和厭氧堆肥化。固體廢物堆肥分為好氧堆肥化和厭氧堆肥化。o 前者是在通風條件下，有游離氧存在時進行的前者是在通風條件下，有游離氧存在時進行的分解發(fā)酵過程，由于堆肥堆溫高，一般在分解發(fā)酵過程，由

17、于堆肥堆溫高，一般在5565有時高達有時高達80，故亦稱，故亦稱高溫堆肥化高溫堆肥化。o 后者是利用厭氧微生物發(fā)酵造肥。后者是利用厭氧微生物發(fā)酵造肥。 好氧堆肥原理o 好氧堆肥化是在有氧條件下，依靠好氧微生物（主要是好氧細菌）的作用來進行的。在堆肥化過程中，有機廢物中的可容性有機物質可透過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物直接吸收，而不溶的膠體有機物質，先被吸附在微生物體外，依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質，再滲入細胞。o 微生物通過自身的生命代謝活動，進行分解代謝（氧化還原過程）和合成代謝（生物合成過程），把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，并放出生物生長、活動所需要的能量，把另一部

18、分有機物轉化合成新的細胞物質，使微生物生長繁殖，產生更多的生物體?？捎孟聢D簡要地說明這種過程。好氧堆肥降解好氧堆肥降解5.2.5 堆肥化過程好氧堆肥化從廢物堆積到腐熟的微生物生化過程比較復好氧堆肥化從廢物堆積到腐熟的微生物生化過程比較復雜，但大致可分為以下四個階段。雜，但大致可分為以下四個階段。 (1)潛伏階段（馴化階段）潛伏階段（馴化階段）堆肥化開始時微生物適應新環(huán)境的過程堆肥化開始時微生物適應新環(huán)境的過程 (2)中溫階段中溫階段(亦稱產熱階段亦稱產熱階段) 嗜溫性微生物嗜溫性微生物可溶性有機物可溶性有機物熱能熱能溫度不溫度不斷上升。斷上升。 微生物：以中溫、需氧型微生物：以中溫、需氧型為主

19、，通常是一些為主，通常是一些無芽胞細無芽胞細菌菌。 細菌細菌水溶性單糖類水溶性單糖類 放線菌和真菌放線菌和真菌纖維素和半纖維素纖維素和半纖維素 (3)高溫階段高溫階段 45以上：以上：高溫階段高溫階段o 嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性嗜熱性微生物逐漸代替了嗜溫性微生物的活動微生物逐漸代替了嗜溫性微生物的活動o 復雜有機化合物如復雜有機化合物如半纖維素、纖維素和蛋半纖維素、纖維素和蛋白質等開始被強烈分解白質等開始被強烈分解。50左右進行活動的主要是左右進行活動的主要是嗜熱性真菌和放線嗜熱性真菌和放線菌菌；60時，真菌幾乎完全停止活動，僅有時，真菌幾乎完全停止活動

20、，僅有嗜熱性嗜熱性放線菌與細菌放線菌與細菌在活動；在活動；70以上微生物大量以上微生物大量死亡死亡或進入或進入休眠休眠狀態(tài)。狀態(tài)。 與細菌的生長繁殖規(guī)律一樣，可將微生物在與細菌的生長繁殖規(guī)律一樣，可將微生物在高溫階段生長過程細分為三個時期，即（停高溫階段生長過程細分為三個時期，即（停滯期）滯期）對數(shù)生長期、減速生長期和內源呼吸對數(shù)生長期、減速生長期和內源呼吸期期。在高溫階段微生物活性經歷了在高溫階段微生物活性經歷了三個時期變化后，三個時期變化后，堆積層內堆積層內開始開始發(fā)生與有機物分解相對應的另發(fā)生與有機物分解相對應的另一過程，即一過程，即腐殖質的形成過程腐殖質的形成過程，堆肥物質逐，堆肥物質

21、逐步進入步進入穩(wěn)定化狀態(tài)穩(wěn)定化狀態(tài)。 (4)腐熟階段腐熟階段 在內源呼吸后期在內源呼吸后期，只剩下部分較難分解及難分，只剩下部分較難分解及難分解的有機物和新形成的腐殖質，此時微生物解的有機物和新形成的腐殖質，此時微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降?；钚韵陆?，發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫微生物嗜溫微生物又占優(yōu)勢，對殘余較難分解的有機物又占優(yōu)勢，對殘余較難分解的有機物作進一步分解，作進一步分解，腐殖質不斷增多且穩(wěn)定化，腐殖質不斷增多且穩(wěn)定化，此時堆肥即進人腐熟階段。此時堆肥即進人腐熟階段。降溫后，需氧量大大減少含水量也降低，堆肥降溫后，需氧量大大減少含水量也降低，堆肥物孔隙增大，氧擴散能力增強，此

22、時只須物孔隙增大，氧擴散能力增強，此時只須自自然通風然通風。二、好氧堆肥過程（四階段）二、好氧堆肥過程（四階段） (四四)堆肥化過程動力學原理堆肥化過程動力學原理有機廢物的堆肥化過程有機廢物的堆肥化過程酶催化反應過程。酶催化反應過程。好氧堆肥化過程好氧堆肥化過程各種型式發(fā)酵倉內進行。各種型式發(fā)酵倉內進行。o 間歇式發(fā)酵倉間歇式發(fā)酵倉條件不斷變化條件不斷變化難以實現(xiàn)難以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)條件；穩(wěn)態(tài)條件；o 連續(xù)發(fā)酵倉連續(xù)發(fā)酵倉均勻均勻接近穩(wěn)態(tài)條件。接近穩(wěn)態(tài)條件。5.2.7 好氧堆肥化的基本工藝和分類好氧堆肥化的基本工藝和分類 一、好氧堆肥化方式分類一、好氧堆肥化方式分類分類與發(fā)展趨勢：分類與發(fā)展趨勢： 厭

23、氧堆肥化厭氧堆肥化好氧堆肥化好氧堆肥化 露天堆積露天堆積(敞開式敞開式)封閉式封閉式 無發(fā)酵裝置無發(fā)酵裝置有有發(fā)酵發(fā)酵裝置裝置 人工土法人工土法機械化機械化 慢速慢速半快速半快速快速快速 靜態(tài)發(fā)酵靜態(tài)發(fā)酵動態(tài)動態(tài)發(fā)酵發(fā)酵 其中還有各種過渡形式其中還有各種過渡形式圖 4-2-4 無發(fā)酵裝置堆肥化系統(tǒng)通過空氣流通和翻動供氧（傳統(tǒng)）的最終產物沿料堆長度方向的周期翻動混合物料強行供氧通風（a）攪拌式固體床完成發(fā)酵的最終產物由垛內卸下強行供氧放在堆中的混合物料完成批量循環(huán)條垛（b）固定式固體床（強制通風）二、快速高溫二次發(fā)酵堆肥化工藝二、快速高溫二次發(fā)酵堆肥化工藝最先進：快速有發(fā)酵裝置機械化最先進：快速

24、有發(fā)酵裝置機械化(動態(tài)動態(tài))好氧堆肥化好氧堆肥化優(yōu)點：優(yōu)點：o 堆肥周期短堆肥周期短(37天天)o 物料混合均勻物料混合均勻o 供氧效果好供氧效果好o 機械化程度高機械化程度高o 便于大規(guī)模連續(xù)操作運行等特點便于大規(guī)模連續(xù)操作運行等特點o 特別適用于大城市堆肥化系統(tǒng)特別適用于大城市堆肥化系統(tǒng)o 今后發(fā)展推廣的方向今后發(fā)展推廣的方向國內外運用最廣：國內外運用最廣：快速高溫二次發(fā)酵堆肥化工藝快速高溫二次發(fā)酵堆肥化工藝(一一)攪拌翻堆條垛式發(fā)酵工藝攪拌翻堆條垛式發(fā)酵工藝o 發(fā)酵周期：約發(fā)酵周期：約34周周o 在有利的氣候條件下，一般能使最終堆肥的在有利的氣候條件下，一般能使最終堆肥的固體含量達到固體

25、含量達到6070。o 對于對于溫度較高溫度較高的有機物：摻進一部分的有機物：摻進一部分干燥的干燥的回流堆肥產物回流堆肥產物，混合后，混合后含水量含水量60為宜為宜形狀不易變化，且物料的形狀不易變化，且物料的松散性和多孔性松散性和多孔性大大改善，使得翻堆更大大改善，使得翻堆更有效地促進空氣交換有效地促進空氣交換。o 將碎木塊、木屑、禾稈或稻殼之類的將碎木塊、木屑、禾稈或稻殼之類的調理劑調理劑同脫水污泥進行混合同脫水污泥進行混合相當于干堆肥化產相當于干堆肥化產物物特點：特點：生產率高，成本低，但占地面積較大生產率高，成本低，但占地面積較大 適用于各種適用于各種有機污泥有機污泥 (二二)強制通風式固

26、定垛發(fā)酵工藝強制通風式固定垛發(fā)酵工藝與前者不同之處：與前者不同之處：o 不進行翻堆。供氧不進行翻堆。供氧機械抽風機械抽風使空氣滲透使空氣滲透到料堆內部來實現(xiàn)的。到料堆內部來實現(xiàn)的。o 在堆肥化供料中在堆肥化供料中不采用回流堆肥不采用回流堆肥，而主要在，而主要在脫水污泥中以加入木屑之類脫水污泥中以加入木屑之類膨脹劑膨脹劑來調整濕來調整濕度和改善物料的松散性。度和改善物料的松散性。污泥與木屑的容積比一般為污泥與木屑的容積比一般為1:21:3。也可采。也可采用具他合適材料作用具他合適材料作膨脹劑膨脹劑其垛堆步驟如下；其垛堆步驟如下；將污泥與將污泥與膨脹劑混合膨脹劑混合：將木屑或其他膨脹劑沿將木屑或其

27、他膨脹劑沿多孔通風管鋪開多孔通風管鋪開；將將污泥與木屑的混合物污泥與木屑的混合物在備用的床上堆成有一在備用的床上堆成有一定深度的定深度的垛體垛體將將垛的表面覆蓋垛的表面覆蓋一層過篩的或半過篩的一層過篩的或半過篩的堆肥物；堆肥物；將將風機與通風管連接風機與通風管連接起來。起來。三、好氧堆肥化工藝過程三、好氧堆肥化工藝過程o 前前(預預)處理處理o 主發(fā)酵主發(fā)酵(一次發(fā)酵、一級發(fā)酵或初級發(fā)酵一次發(fā)酵、一級發(fā)酵或初級發(fā)酵)o 后發(fā)酵后發(fā)酵(二次發(fā)酵、二級發(fā)酵或次級發(fā)酵二次發(fā)酵、二級發(fā)酵或次級發(fā)酵)o 后處理后處理o 脫臭脫臭o 貯存貯存1前處理前處理o 破碎、分選破碎、分選去除去除粗大垃圾粗大垃圾和

28、和降低不可堆肥降低不可堆肥化物質含量化物質含量，并使堆肥物料，并使堆肥物料粒度和含水率粒度和含水率達到達到一定程度的均勻化。一定程度的均勻化。 顆粒粒度顆粒粒度表面積，孔隙率與透氣性能；表面積，孔隙率與透氣性能； 適宜的粒徑范圍是適宜的粒徑范圍是1260mm，最佳粒徑需，最佳粒徑需視物料物理性質而定。視物料物理性質而定。o 當以人畜糞便、污水污泥餅等為主要原料時，當以人畜糞便、污水污泥餅等為主要原料時，由于其由于其含水率太高等含水率太高等原因，前處理的主要任務原因，前處理的主要任務是是調整水分和碳氮比調整水分和碳氮比，有時需，有時需添加菌種和酶制添加菌種和酶制劑劑，以促進發(fā)酵過程正常進行。，以

29、促進發(fā)酵過程正常進行。預處理設備的組合形式預處理設備的組合形式分 選破 碎發(fā)酵設備發(fā)酵設備發(fā)酵設備破 碎分 選分 選破 碎分 選發(fā)酵設備分選破碎(半濕式破碎分選)發(fā)酵設備圖 4-2-7 堆肥化設備的選用系統(tǒng) 降低水分、增加透氣性、調整碳氮比的主要方法降低水分、增加透氣性、調整碳氮比的主要方法是是添加添加有機調理劑和膨脹劑有機調理劑和膨脹劑。 調理劑：調理劑：指加進堆肥化物料中指加進堆肥化物料中干的有機物干的有機物，借以，借以減少減少單位體積的單位體積的質量質量并并增加增加與與空氣空氣的接觸面積，以的接觸面積，以利于好氧發(fā)酵，也可以增加物料中有機物數(shù)量。利于好氧發(fā)酵，也可以增加物料中有機物數(shù)量。

30、理想的調理劑：干燥的，較輕而易分解的物料。理想的調理劑：干燥的，較輕而易分解的物料。常用常用的有木屑、稻殼、禾桿、樹葉等。的有木屑、稻殼、禾桿、樹葉等。 膨脹劑：膨脹劑：指有機的或無機的指有機的或無機的三維固體顆粒三維固體顆粒。當它加人濕堆肥化物料中時，能有足夠的尺當它加人濕堆肥化物料中時，能有足夠的尺寸保證寸保證物料與空氣的充分接觸物料與空氣的充分接觸，并能依靠粒，并能依靠粒子間接觸起到子間接觸起到支撐作用支撐作用。普遍使用的膨脹劑是干木屑、花生殼、廠礦成粒普遍使用的膨脹劑是干木屑、花生殼、廠礦成粒狀的輪胎、小塊巖石等物質。狀的輪胎、小塊巖石等物質。 2主發(fā)酵主發(fā)酵主發(fā)酵主要在主發(fā)酵主要在發(fā)

31、酵倉內發(fā)酵倉內進行進行靠靠強制通風或翻推攪拌強制通風或翻推攪拌來來供給氧氣供給氧氣升溫階段：初期嗜溫菌升溫階段：初期嗜溫菌(最適宜溫度為最適宜溫度為3040)最適宜溫度最適宜溫度4565的的嗜熱菌取代嗜溫菌嗜熱菌取代嗜溫菌高效率的分解高效率的分解。 氧的供應情況與保溫床的良好程度氧的供應情況與保溫床的良好程度對堆料的溫度對堆料的溫度上升有很大影響。上升有很大影響。降溫階段：降溫階段：通常將通常將溫度升高到開始降低溫度升高到開始降低為止的階段，為止的階段，稱稱為主發(fā)酵期為主發(fā)酵期，城市固體廢物好氧堆肥化的主發(fā)，城市固體廢物好氧堆肥化的主發(fā)酵期約為酵期約為412天。天。 3后發(fā)酵后發(fā)酵 經過主發(fā)酵

32、的半成品經過主發(fā)酵的半成品后發(fā)酵。后發(fā)酵。過程：過程：尚未分解的易分解及較難分解的有機物可尚未分解的易分解及較難分解的有機物可能全部分解，變成能全部分解，變成腐植酸、氨基酸腐植酸、氨基酸等比較穩(wěn)等比較穩(wěn)定的有機物，得到定的有機物，得到完全成熟的堆肥成品完全成熟的堆肥成品。場所：場所：后發(fā)酵也可以在后發(fā)酵也可以在專設倉內專設倉內進行，但通常把進行，但通常把物料堆積到物料堆積到12m高度，進行高度，進行敞開式后發(fā)酵敞開式后發(fā)酵注意：防止雨水、翻堆或通風注意：防止雨水、翻堆或通風后發(fā)酵后發(fā)酵時間的長短時間的長短決定于堆肥的使用情況。決定于堆肥的使用情況。o 對幾個月不種作物的土地，即直接施用堆肥；對

33、幾個月不種作物的土地，即直接施用堆肥；o 對一直在種作物的土地，不致奪取土壤中對一直在種作物的土地，不致奪取土壤中氮的穩(wěn)定氮的穩(wěn)定化程度化程度(即充分腐熟即充分腐熟)。后發(fā)酵時間通常在后發(fā)酵時間通常在20一一30天以上天以上。不進行后發(fā)酵的堆肥其使用價值較低。不進行后發(fā)酵的堆肥其使用價值較低。發(fā)酵倉的結構形式發(fā)酵倉的結構形式o 立式：多層圓筒式；多層槳葉刮板式；多層立式：多層圓筒式；多層槳葉刮板式；多層移動床式；多層板閉合門式移動床式；多層板閉合門式o 筒倉式：靜態(tài)；動態(tài)筒倉式：靜態(tài)；動態(tài)o 臥式：旋轉發(fā)酵池；刮板臥式：旋轉發(fā)酵池；刮板o 箱式：戽斗翻倒式；臥式槳葉箱式：戽斗翻倒式；臥式槳葉o

34、 堆積式：氣流箱式；定箱槽堆積式：氣流箱式；定箱槽 4后處理后處理分選分選去除塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石去除塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物塊等雜物回轉式振動篩、振動式回轉篩、磁選機、風選回轉式振動篩、振動式回轉篩、磁選機、風選機、慣性分離機、硬度差分離機等預處理設機、慣性分離機、硬度差分離機等預處理設備分離去除上述雜質備分離去除上述雜質再破碎再破碎根據(jù)需要根據(jù)需要(如生產精制堆肥如生產精制堆肥)進行。進行。直接銷售給用戶直接銷售給用戶，施于農田、菜園、果園，或作，施于農田、菜園、果園，或作土壤改良劑土壤改良劑根據(jù)土壤的情況，用戶的需要，在散裝堆肥中加根據(jù)土壤的情況，用戶的需要，在散裝堆

35、肥中加入入N、P、K添加劑后添加劑后生產復合肥生產復合肥，做或，做或袋裝袋裝產品產品，既便于運輸，也便于貯存，而且肥效，既便于運輸，也便于貯存，而且肥效更佳。更佳。有時還需要有時還需要固化造粒固化造粒以利貯存。以利貯存。后處理工序除分選、破碎設備外中，根據(jù)實后處理工序除分選、破碎設備外中，根據(jù)實際需要來際需要來組合后處理設備組合后處理設備 5脫臭脫臭每個工序系統(tǒng)有臭氣產生：氨、硫化氫、甲基硫每個工序系統(tǒng)有臭氣產生：氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等醇、胺類等脫臭處理。脫臭處理。方法：化學除臭劑方法：化學除臭劑除臭；水、酸、堿水溶液等吸除臭；水、酸、堿水溶液等吸收劑吸收法；收劑吸收法；臭氧氧化臭氧氧化

36、法；活性炭、沸石、法；活性炭、沸石、熟堆肥熟堆肥等等吸附劑吸附法吸附劑吸附法等。等。經濟而實用的方法：熟堆肥氧化吸附除臭法經濟而實用的方法：熟堆肥氧化吸附除臭法。將源于堆肥產品的腐熟堆肥置入脫臭器，堆將源于堆肥產品的腐熟堆肥置入脫臭器，堆高約高約1.2m，將臭氣通入系統(tǒng)使之與，將臭氣通入系統(tǒng)使之與生物生物分解和吸附作用分解和吸附作用，氨、硫化氨的，氨、硫化氨的去除效率均去除效率均可達可達98以上以上。 也可用也可用特種土壤特種土壤(如鹿沼土、白里土等如鹿沼土、白里土等)代代替堆肥，此種設備稱替堆肥，此種設備稱土壤脫臭過濾器土壤脫臭過濾器。 6貯存貯存貯存量：堆肥供應期多半是集中在貯存量：堆肥供

37、應期多半是集中在秋天和春天秋天和春天(中中間隔半年間隔半年)至少能容納至少能容納6個月產量的貯藏設個月產量的貯藏設備備。注意：堆肥成品可以在室外堆放，但此時必須有注意：堆肥成品可以在室外堆放，但此時必須有不不透雨水的覆蓋物透雨水的覆蓋物。 貯存方式：貯存方式：直接堆存在直接堆存在二次發(fā)酵倉二次發(fā)酵倉內內/袋裝后存放袋裝后存放加工、造粒、包裝時間加工、造粒、包裝時間：貯藏前：貯藏前/貯存后銷售前貯存后銷售前要求：包裝袋干燥而透氣要求：包裝袋干燥而透氣，如果密閉和受潮會影響，如果密閉和受潮會影響堆肥產品的質量。堆肥產品的質量。四、國內幾種高溫堆肥處理技術四、國內幾種高溫堆肥處理技術城市垃圾處理技術

38、推廣技術城市垃圾處理技術推廣技術：o 機械化堆肥處理技術五項機械化堆肥處理技術五項o 簡易或半機械化高溫堆肥處理技術項目六項。簡易或半機械化高溫堆肥處理技術項目六項。不同堆肥處理技術不同堆肥處理技術的區(qū)別的區(qū)別主要在于：主要在于：有無有無預處理預處理系統(tǒng)及預處理設備的組合形式；系統(tǒng)及預處理設備的組合形式；有無有無發(fā)酵倉發(fā)酵倉及倉的結構形式差異：及倉的結構形式差異：一次發(fā)酵的一次發(fā)酵的進料及出料方式及設備進料及出料方式及設備；后處理后處理系統(tǒng)的完善程度；系統(tǒng)的完善程度；堆肥堆肥產品產品的質量及使用對象。的質量及使用對象。杭州垃圾堆肥廠杭州垃圾堆肥廠武漢市生活垃圾堆肥廠設在北郊塔子湖邊。該工藝采用

39、先武漢市生活垃圾堆肥廠設在北郊塔子湖邊。該工藝采用先發(fā)酵，后分選的工藝。設備投資及操作費用低，且全料進發(fā)酵，后分選的工藝。設備投資及操作費用低，且全料進倉發(fā)酵，從無害衛(wèi)生化角度看比較有利，但發(fā)酵倉容積的倉發(fā)酵，從無害衛(wèi)生化角度看比較有利，但發(fā)酵倉容積的有效利用率及堆肥產品降解率較低。有效利用率及堆肥產品降解率較低。o 第三種：上海安亭機械化堆肥處理技術o 該處理系統(tǒng)工藝流程框圖如“圖4-2-10”所示。整個工藝由五個系統(tǒng)組成：堆肥發(fā)酵倉；機械通風系統(tǒng)；水份調節(jié)系統(tǒng)；輸送系統(tǒng)；機械篩分-破碎系統(tǒng)。o 該工藝特點是： 日處理量大，達300t/d。原料供給靠船隊輸送并配以橋式起重運輸系統(tǒng)。由于輸送系

40、統(tǒng)特殊，故投資較國內其他處理廠高。 該工藝采取不預篩分破碎的工藝方法，故未設前處理工藝，但對堆肥產品后處理工序設置了有效的機械篩分-破碎系統(tǒng)。已達到工業(yè)性生產水平。上海安亭機械化堆肥技術上海安亭機械化堆肥技術o 第四種：天津大港機械化堆肥處理技術o 天津大港機械化堆肥處理技術(即LD50-100型生活垃圾堆肥生產線)整條工藝路線分為前處理、發(fā)酵、后處理三大工序。o 1o 該工藝特點是：o 前處理工序主要采用機械化程度較高的生活垃圾處理專用設備。發(fā)酵工序分為兩個階段：一次發(fā)酵為好氧發(fā)酵階段，通過微生物的自然分解以達到消滅病菌的目的。二次發(fā)酵工序為厭氧發(fā)酵階段，使一次發(fā)酵過程中未能降解的可堆肥物進

41、一步腐熟。o 后處理工序通過精篩和去石工藝，可進一步去除雜質提高堆肥質量，精堆肥可以進一步添加不同比例的氮、磷、鉀、無機肥料及微量元素，制成適于不同作物生長的專用有機復合肥料，售價可以隨著堆肥所含營養(yǎng)成分的比例成倍的增長，具有較好的市場前景。五、影響堆肥化的幾種因素五、影響堆肥化的幾種因素o 通風供氧量通風供氧量o 含水率含水率o 溫度溫度o 其他：有機質含量；其他：有機質含量；C/N；C/P；pH等等1 通風供氧量通風供氧量 常用的通風方式有常用的通風方式有：o 自然通風供氧自然通風供氧o 向肥堆內插入向肥堆內插入通風通風管管(主要用在人工土法主要用在人工土法堆肥工藝堆肥工藝)；o 利用斗式

42、裝載機及各種專用翻推機利用斗式裝載機及各種專用翻推機橫翻橫翻堆堆通風通風o 用用風機風機強制通風供氧。強制通風供氧。o通風的作用及控制通風的作用及控制o 通風供氧是好氧堆肥化生產的基本條件之一，在機械堆肥生產系統(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物的需要。o 通風的其他作用：o 空氣受到堆肥化物料的加熱，不飽和的熱空氣可以帶走水蒸氣，從而干化物料。干化的發(fā)生是氧化作用的一部分，也是堆肥化過程取得的重要收益。2 含水率含水率o 微生物需要從周圍環(huán)境中不斷吸收水分以維持其生長代謝活動，微生物體內水及流動狀態(tài)水是進行生化反應的介質，微生物只能攝取溶解性養(yǎng)料，水分是否適

43、量直影響堆肥發(fā)酵速度和腐熟程度，所以含水率是好氧堆肥化的關鍵因素之一。從理論上講為維持微生物活性含水率高達90%仍是適宜的，但受到各種限制。受到物質結構強度（即物料吸收大量水分、仍能保持其結構的完整性）限制。例如禾桿的最大含水量為7585%；鋸木屑最大含水量為7590%；城市垃圾最大含水量為65%。即從透氣性角度出發(fā)，將固體粒子內部細孔被水填滿時的水分含量稱為堆肥操作中的極限水分。垃圾成分的極限含水率種 類煤 渣菜 皮厚 紙 板報 紙破 布碎 磚 瓦玻 璃塑 料金 屬極 限 含 水 率 （ %）45.192.065.574.474.315.91.15.71.1o臨界水分臨界水分o “臨界水分”

44、是既考慮了微生物活性需要，又考慮到保持物料孔隙率與透氣性需要的綜合指標。當含水率超過65%，水就會充滿物料顆料間的空隙，使空氣含量減少，堆肥將由好氧向厭氧轉化，溫度也急劇下降，將形成發(fā)臭的中間產物（硫化氫、硫醇、氨等）和因硫化物而導致堆料腐敗發(fā)黑。綜上所述，綜合堆肥化各種因素可得到適宜水分范圍為4560%（wt%）（符合城市生活垃圾堆肥處理廠技術議價指標的規(guī)定）， 以55%為最佳。o 堆肥物料含水率調節(jié)與控制 o 當以城市垃圾為主要堆肥原料時，有時含水率偏低，?？膳湟约S水或污泥來調節(jié)水分，也可用一定量的回流堆肥來進行調節(jié)。堆肥物料的水分調節(jié)可根據(jù)采用回流堆肥工藝的物料平衡進行。o 上圖是好氧堆

45、肥化物料平衡圖。圖中：Xc城市垃圾原料的濕重；Xp堆肥產物的濕重；Xr回流堆肥產物的濕重；Xm進入發(fā)酵混合物料的總濕重；Sc原料中固體含量（重量%）；Sp=Sr堆肥產物和回流堆肥的固體含量（重量%）；Sm進入發(fā)酵倉混合物料的固體含量（重量%）。圖 4-2-16 好氧堆肥化物料平衡圖排氣堆肥產物城市垃圾原料堆肥化發(fā)酵倉空氣Xr, SrXp, SpXc, ScXm, Smo3 溫度溫度o 于堆肥化系統(tǒng)而言，溫度是影響微生物活動和堆肥工藝過程的重要因素。堆肥中微生物分解有機物進行分解代謝會釋放出熱量，這是堆料溫度上升的熱源。堆肥化過程溫度的變化速率受到氧氣的供應狀況及發(fā)酵裝置、保溫條件等影響。對于靠

46、酶促進行的堆肥生物化學反應系統(tǒng)，溫度對過程的宏觀影響比較復雜，且主要由于不同種類微生物的生長對溫度具有不同的要求。o 堆肥溫度與微生物生長的關系o 溫度過低是不利的，分解反應速度慢，也達不到熱滅活無害化要求，嗜熱菌發(fā)酵最適宜溫度是5060。由于高溫分解較中溫分解速度要快，并且高溫堆肥又可將蟲卵、病原菌、寄生蟲、孢子等殺滅，達到無害化要求，所以一般都采用高溫堆肥。 但溫度過高也不利，例如當溫度越過70時，放線菌等有益細菌（有的地農業(yè)有益，存活于植物根部周圍，使植物受到良好的影響而茁壯成長），將全部被殺死。且孢子進入形成階段，并呈不活動狀態(tài)，使分解速度相應變慢，所以適宜的堆肥化溫度為5560。o

47、堆肥過程中溫度的控制十分必要，在實際生產中往往通過溫度通風反饋系統(tǒng)來完成溫度的自動控制。4 其它影響因素分析其它影響因素分析o （1）有機質含量o 有機質含量高低影響堆料溫度與通風供氧要求。如有機質含量過低，分解產生的熱量將不足以維持堆肥所需要溫度，影響無害化處理，且產生的堆肥成品由于肥效低而影響其使用價值。如果有機質含量過高，則給通風供氧帶來困難，有可能產生厭氧狀態(tài)，研究表明堆料最適合的有機含量為2080%之間。o（2）顆粒度o堆肥化所需要的氧氣是通過堆肥原料顆粒空隙供給的?？障堵始翱障兜拇笮∪Q于顆粒大小及結構強度，象紙張、動植物、纖維織物等，遇水受壓時密度會提高顆粒間空隙大大縮小，不利于

48、通風供氧。o因此，對堆肥原料顆粒尺寸應有一定要求，物料顆粒的平均適宜粒度為1260mm，最佳粒徑隨垃圾物理特性而變化，其中：紙張、紙板等破碎粒度尺寸要在3.85.0cm之間；材質比較堅硬的廢物粒度要求小些，在0.51.0cm之間；以廚房食品垃圾為主廢物，其破碎尺寸要求大一些，以免碎成漿狀物料，妨礙好氧發(fā)酵。o此外，決定垃圾粒徑大小時，還應從經濟方面考慮，因為破碎得越細小，動力消耗越大，處理垃圾的費用就會增加。o （3）C/N比o 在堆肥化過程中，微生物將作為能源，大量的碳在微生物代謝過程中，由于氧化作用生成二氧化碳而排出，一部分碳則構成細胞膜。氮主要消耗在原生質合成作用而留于系統(tǒng)內。故就微生物

49、對營養(yǎng)的需要而言，C/N比是一個重要因素。o 有機物被微生物分解速度隨C/N而變。微生物自身的C/N比約430，用作其營養(yǎng)的有機物C/N比最好也在此數(shù)值范圍內，特別當C/N比在10左右時，有機物被微生物分解速度最大。當原料的C/N比為20，3050，78時，其對應所需的堆肥化時間約分別為912d，1019d及21d。（當C/N在80以上時，堆肥化無法進行）。o 各 堆 肥 原 料 的 C / N 比 如 下 ： 鋸 末 屑3001000，秸桿70100，垃圾5080，人糞610，牛糞826，豬糞715，雞糞510，下水生污泥515，活性污泥58。因此，當用秸桿，垃圾進行堆肥時，需添加低C/N比

50、廢物或加入氮肥，以使C/N比調整到30以下。o 在發(fā)酵后C/N一般會減少1020%甚至更多，如成品堆肥的C/N過高，往土中施肥時，農作物可利用氮會過少而致微生物陷于氮饑餓狀態(tài)，直接或間接影響和阻礙農作物的生長發(fā)育。故應以成品堆肥C/N為1020作標準來確定和調整原料的C/N比，一般認為城市固體廢物堆肥原料，最佳C/N在2635：1。o （4）碳磷比（C/P比）o 碳和氮對營養(yǎng)微生物的繁殖是必要的。此外，磷也是非常重要的因素，磷的含量對發(fā)酵起很大影響。有時，在垃圾發(fā)酵時，添加污泥，其原因之一就是污泥含有豐富的磷。堆肥料適宜的C/P比為75150。o （5）pH值o 是能對細菌環(huán)境作出估價的參數(shù)。

51、在消化過程中pH值隨著時間和溫度的變化而變化，也是揭示堆肥分解過程的一個極好標志。適宜的pH值可使微生物有效地發(fā)揮作用，而pH太高或太低都會影響堆肥的效率。一般認為pH值在7.58.5時，可獲得最大堆肥速率。o 對固體廢物堆肥化一般不必調整pH值，因為微生物可在較大的pH值范圍內繁殖。但是當用石灰含量高的真空濾餅及加壓脫水濾餅作原料時，因pH值偏高，有的高達12，故需先在露天堆積一段時間或摻入其他堆肥以降低pH值。pH值過高時（如超過8.5）氮會形成氨而使堆肥中氮損耗。o 4.5 廢物堆肥化設備及工藝系統(tǒng)o 廢物堆肥化按設備流程包括下述系統(tǒng)：進料供料設備預處理設備一次發(fā)酵設備二次發(fā)酵設備后處理

52、設備產品細加工設備。o （1）供料進料設備o 固體廢物的進料和供料系統(tǒng)是由地磅秤、貯料倉、進料斗以及起重機等組成。o 堆肥化系統(tǒng)的預處理設備是由破包機、撕碎機、篩選機以及混合攪拌機械等組成。堆放場皮帶運輸機板式給料機鋼帶輸送機預處理設備皮帶運輸機蟹爪式裝載機鏟車回轉式裝載機起重機抓斗貯料倉(池)地磅秤垃圾車o 經過預處理后的垃圾被送到一次發(fā)酵設備中，使發(fā)酵過程控制在適當?shù)臈l件下，并使物料基本達到無害化的結果。然后，送到熟化設備即二次發(fā)酵設備中，使垃圾完全發(fā)酵腐熟。之后又通過后續(xù)處理設備對堆肥作更細致的篩選，除去雜質。必要時可采用洪干造粒，或添加化肥，制成高效復合肥等深度加工處理設備。o 另外，

53、整個生產系統(tǒng)，還須由排出臭氣的脫臭裝置，污水的收集排出與處理裝置，電力供應設備，控制儀器設備等組合而成。o （2）堆肥化設備o 堆肥發(fā)酵裝置種類繁多，除了結構型式不同外，主要差別在于攪拌發(fā)酵物料的翻堆機不同，大多數(shù)翻堆機兼有運送物料的作用。o （a）幾種發(fā)酵裝置示意圖：o （b）多段豎爐式發(fā)酵塔o 多段豎爐式發(fā)酵塔是立式多段發(fā)酵設備之一，整個立式設備被水平分隔成多段（層）。物料在各段上堆積發(fā)酵，靠重力從上往下移動。多段豎爐式發(fā)酵塔與污泥焚燒用的多段豎爐相似而得名。o 1o （c） 筒倉式發(fā)酵倉o 筒倉式發(fā)酵倉為單層園筒狀（或矩形），發(fā)酵倉深度一般為45m，大多采用鋼筋混凝土結構。 通常筒倉式發(fā)

54、酵倉是一種在園筒倉的下部設置排料裝置（如螺桿出料機）由倉底用高壓離心機強制通風供氧，以維持倉內堆料的好氧發(fā)酵。原料從倉頂加入，為防止下料時，在倉內形成架橋起拱現(xiàn)象（形成穹窿），筒倉直徑由上到下逐漸變大或者需安裝簡單的消除起拱設施。o 一般經過612d的發(fā)酵周期，由倉底出料。因此是靜態(tài)式堆肥化過程。o 由于筒倉式靜態(tài)發(fā)酵倉結構簡單、螺桿出料較方便可靠，在我國已得到廣泛應用。例如無錫、杭州等地堆肥廠均用此種類型或其改進形式，取得較好效果。o 螺旋攪拌式發(fā)酵倉的示意圖如下圖所示。這也是動態(tài)式筒式發(fā)酵倉的一種形式。經預處理工序分選破碎的廢物被運輸機送到倉中心上方，靠設在發(fā)酵倉上部與天橋一起旋轉的輸送帶

55、向倉壁內側均勻地加料，用吊裝在天橋下部的多個螺絲鉆頭來旋轉攪拌，使原料邊混和邊摻入到正在發(fā)酵的物料層內。o 由于這種混合，摻入，使原料迅速升到45而快速發(fā)酵，即使原料的水分高到70%左右，其水分也能向正在發(fā)酵物料中傳遞而使發(fā)酵正常進行。此外，即使原料的臭味很強烈，因為被大量正在發(fā)酵物料淹沒，不至于散發(fā)惡臭。o 螺絲鉆進自下而上提升物料“自轉”的同時，還隨天橋一起在倉內“公轉”，使物料在被翻攪的同時，由倉壁內側緩慢地向倉中央的出料斗移動。由于翻堆是在發(fā)酵物料層中進行，可減少發(fā)酵熱的損失。物料的移動速度及在倉內的停留時間可用公轉速度大小來調節(jié)。o 空氣由設在倉底的幾圈環(huán)狀布氣管供給。發(fā)酵倉內，發(fā)酵

56、進行的程序在半徑方向上有所不同。因此，由于靠近倉壁附近的物料水分蒸發(fā)量及氧消耗量較多，該處布氣管應供給較多的空氣，靠近倉中心處布氣管則可供給較少的空氣，也就是說，要配合發(fā)酵進行的深度，合理而經濟地供氣。倉內溫度通常為6070，停留時間5d。o（d）水平（臥式）發(fā)酵滾筒o有多種形式。其中典型形式為著名的達諾(Dano)式滾筒。為世界各國最廣泛采用的發(fā)酵設備之一，其主要優(yōu)點是結構簡單，可以采用較大粒度的物料，使預處理設備簡單化，物料在滾筒內反復升高、跌落，同樣可使物料的溫度、水分均勻化，達到曝氣的目的，可以完成物料預發(fā)酵的功能。o 4.6 國內100t/d生活垃圾處理廠工藝系統(tǒng)實例o 1986年，

57、同濟大學和無錫市在垃圾好氧堆肥的中試基礎上共同研究，開發(fā)設計了我國第一座比較現(xiàn)代化的高溫好氧堆肥系統(tǒng)無錫100t/d生活垃圾處理實驗廠。二次發(fā)酵城市垃圾受料坑磁選、手選復式振動格篩（粗分選）一次發(fā)酵（調節(jié)水分、C/N、C/P等）進行強制通風污泥泵糞池磁 選雙層滾筒篩錘式破碎大于40mm物料送填埋或焚燒（板式給料機，100t/d）去除粗大物，回收有用物質100t/6h去除大于100mm粗雜物，送填埋或焚燒車間。部分去除小于5mm的爐灰。（噴灑污水）引風、除臭（螺桿出料）回收金屬圖4-2-39 無錫100t/d垃圾處理實驗廠工藝流程框圖大于12mm小于40mm的物料小于12mm的可堆肥物腐熟堆肥o

58、 無錫垃圾處理廠機械設計共分3個組成部分：受料預分選機組；發(fā)酵進出料機組；精分選機組。幾種主要機械的設計參數(shù)如下：o （1）板式布料機 鏈板：長6m，寬1.2m；鏈板速度：0.00250.15m/s；生產能力：50m3/h；功率：7.5Kw；功能：使汽車的集中來料變成均勻給料。o （ 2 ） 高 效 復 合 篩 分 破 碎 機 雙 層 滾 筒 篩 尺 寸 ：142017106000（mm）；內筒篩孔40mm，外筒篩孔13mm；篩筒轉速：518rpm范圍內無級轉速；額定處理量：2025t/h；功率：滾動筒7.5Kw；破碎機30Kw；功能：篩除40mm為不可堆肥物；粒徑小于40mm大于12mm可堆

59、肥物經立錘破碎機粉碎至12mm；細篩產生粒徑小于12mm粒徑可堆肥物。o （3）組合式振動格篩（粗分選機） 功能：去除60mm的粗大物；尺寸：25001200（mm）；功率：3Kw；能力：16t/h。o （4）進料橋式小車 包括2條4.0mm橫向進料皮帶。總功率：7.4Kw；功能：為一次發(fā)酵池進料用。o （5）螺桿出料機 螺桿長度：4.5m，直徑0.3m；能力：100t/6h；總功率：9Kw；功能：為一次發(fā)酵池出料用。o 垃圾堆肥化處理工藝的完善，在很大程度上依賴于機械設計的正確和設備運輸?shù)恼?。各城市的垃圾結構差異差較大，不可能有普遍適用的機械設備。每個垃圾廠的機械設計必須依據(jù)垃圾結構不同而

60、進行組合，得出比較符合工藝要求的機械設計流程。o 堆肥腐熟的基本含義是：o 通過微生物的作用，堆肥的產品要達到穩(wěn)定化、無害化，亦即是對環(huán)境不產生不良影響； o 堆肥產品的使用不影響作物的生長和土壤耕能力。o 如直觀定性判斷標準是不再進行激烈的分解，因此成品溫度較低，呈茶褐色或黑色，不產生惡臭。手感松軟易碎。o 為了評價堆肥裝置的性能和堆肥質量，需要有更為科學的定量的判定標準。為此，國內外許多研究人員進行深入研究探討，提出許多判定標準。第五節(jié) 堆肥腐熟度及其測定o 5.1 堆肥腐熟度的判定標準及分析o （1）用化學參數(shù)（與有機物含量有關的）作為腐熟度判定標準o 堆肥中COD、VS、淀粉、纖維素、