固體廢棄物污染控制工程講義

固體廢棄物污染控制工程講義固體廢棄物類型、來源和性質(zhì)如同污水和廢氣那樣，固體廢棄物要緊產(chǎn)生于人類的生產(chǎn)和生活，即人類在從事工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及交通和商業(yè)等活動中，一方面生產(chǎn)出有用的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的同時有一部分資源未被有效利用而作為固體廢物加入環(huán)境，如采礦業(yè)未被利用的尾礦、大米加工中未被利用的稻殼、肉聯(lián)廠排放的動物皮毛、賓館和飯店廢棄的泔腳等；另一方面，許多物品和材料被人使用后因為破、舊或超過使用年限而被廢棄，如飲料瓶罐、破舊衣以及使用一定年數(shù)后的建筑物也會變成固體垃圾。 還有，污染凈化和環(huán)境治理過程中也可能產(chǎn)生大量的固體或半固體的廢棄物(通常稱為二次污染物)，如各種煙氣干法除塵過程中產(chǎn)生的粉塵、濕法除塵中產(chǎn)生的粉塵污泥，污水處理過程中產(chǎn)生的大量化學(xué)污泥和生物污泥等。固體廢棄物的危害性要緊表現(xiàn)在：1)侵占土地：1991年我國單是工礦業(yè)固體廢棄物累積堆放量為59.6億T，占地50539ha。都市郊區(qū)設(shè)大面積存積處理場，侵占農(nóng)田。2)污染土壤：工業(yè)固體廢棄物中含有大量有害化學(xué)物質(zhì)，通過風(fēng)化、雨雪淋溶和地表徑流的腐蝕， 化學(xué)物質(zhì)大量進入土壤環(huán)境， 破壞了土壤固有的生物、化學(xué)和物理環(huán)境，使得土壤成為草木不生的死亡之地。在我國被工業(yè)廢渣污染的農(nóng)田達25萬畝。20世紀中葉如美國的房產(chǎn)開發(fā)商曾經(jīng)在工業(yè)廢物填埋場上建筑居民點，使得居民飽受臭氣熏天、地下室滲漏污水橫溢的痛楚，最后不得不將該居民點廢棄。 3)污染水體：固體廢物隨天然降水和地表徑流、地下水以及刮風(fēng)進入江河湖海，污染水體。如美國新澤西州的農(nóng)藥廠由于填埋工業(yè)有害固體廢物(含砷)、緬因州因為垃圾填埋場等造成其下游的河流和湖泊飲用水源被嚴峻污染，而不得不花專門高費用對污染環(huán)境進行長時期的凈化和修復(fù)。我國一家鐵合金廠的鉻渣堆放場由于缺少防滲漏措施使得鄰近飲用地下水源遭受嚴峻污染。4)污染大氣：有些有機性固體廢棄物通過微生物分解后開釋出大量的有害氣體，另外病原微生物與灰塵隨風(fēng)擴散，進一步惡化了大氣環(huán)境質(zhì)量。固體垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生大量的粉塵和有害氣體，如不妥善處理處置，也會污染大氣，如焚燒后廢氣中的二惡英等。如表所示是要緊的固體廢棄物類型、來源和性質(zhì)。表1固體廢棄物的類型、來源和性質(zhì)行業(yè) 部門 廢棄物 來源冶金 高爐渣 煉鐵工礦業(yè)鋼渣煉鋼，包括鐵雜質(zhì)、爐襯、造渣劑赤泥鋁氧生產(chǎn)有色渣重金屬冶煉能源煤渣煤炭燃燒粉煤灰燃煤電廠化工廢石膏磷酸鹽生產(chǎn)硫鐵礦渣 硫酸制造

性質(zhì)無機廢物、性質(zhì)較穩(wěn)固、成分較單一、有毒重金屬對環(huán)境危害性較大、適用于回收利用無機廢物、性質(zhì)較穩(wěn)固、量大、化學(xué)危害性較小、回收利用介質(zhì)不及冶金廢渣。廢石膏造成農(nóng)田和土壤板結(jié)。同冶金廢渣廢催化劑各種催化反應(yīng)過程中無機廢物、成分較單一、量小、有毒重金屬對環(huán)境危害性較大、適用于回收利用含油污泥石油煉制有機廢物、耗氧性質(zhì)、對農(nóng)田和土壤危害性較大、流淌性鹽泥燒堿和純堿生產(chǎn)無機廢物、成分較單一、危害性較大、流淌性食品和水動物的皮肉聯(lián)廠、水產(chǎn)加工廠、碾米廠、要緊為有機廢物、成分復(fù)產(chǎn)加工毛、骨、內(nèi)油脂加工廠、酒廠、醬油廠雜、典型耗氧性質(zhì)、極易臟、糞便；腐敗變質(zhì)帶來嚴峻的衛(wèi)生植物的皮、學(xué)咨詢題，較難回收利用殼、根、核；微生物發(fā)酵污泥和廢渣采礦各種圍巖和煤礦、銅礦、銅礦、石灰石開采無機廢物、量大、成分較尾礦復(fù)雜、大量侵占土地和農(nóng)田、造成局部塌陷和污染地下水、較難回收利用城建房產(chǎn)開水泥粉塵、建筑工地、水泥廠、磚瓦廠、自無機廢物、量大、大量侵發(fā)、市政碎磚石、渣來水廠占土壤和農(nóng)田、較難回收建設(shè)、建土、磚石、利用材泥漿和污泥農(nóng)農(nóng)作物種作物的秸莊稼收割和粗加工過程中留下的有機性質(zhì)、耗氧性質(zhì)、熱業(yè)植和差不稈、根、莖、秸稈、茬、根；糧食加工過程中值高、量大、較適用于綜多加工葉、皮、殼、排出的谷屑、下腳料合利用核商業(yè)商店、超各種包裝包裝物種類繁多，易于回市、飯店物、泔腳收利用；泔腳屬于有機性和賓館質(zhì)、強烈耗氧、易于腐敗、造成嚴峻的衛(wèi)生學(xué)咨詢題，能夠綜合利用居城鎮(zhèn)和農(nóng)一樣生活垃人們的衣食住行成分復(fù)雜、性質(zhì)多樣、較民村的住宅圾(廚余、瓶難收集與回收活罐、廢紙)、動糞便；廢舊電器、家具和衣物等環(huán)污水廠多種廢渣和格柵柵渣、沉砂池污渣、初沉池含水率高、流淌性、量大；保污泥無機污泥、二沉池和消化池有機有機性污泥不穩(wěn)固、耗氧、污泥、化學(xué)混凝的化學(xué)污泥造成嚴峻的衛(wèi)生學(xué)咨詢題；較難回收利用廢氣處理粉塵和污泥各種除塵設(shè)備一定的流淌性；較穩(wěn)固；金屬污泥和粉塵危害性較大固體廢物污染的特點和操縱方法如同污水、廢氣那樣，固體廢棄物也屬于對環(huán)境造成污染和危害的要緊物質(zhì)之一，其產(chǎn)生和來源、污染和危害性質(zhì)、收集和運輸以及回收利用、處理和處置上與污水以及廢氣有一定的共同點，但同時也具有其自身專門之處，而且固體廢棄物的污染及其操縱與前二者具有一定的有關(guān)性，深度了解和認識那個咨詢題對進一步把握固體廢棄物的污染特點以及做好其污染操縱十分必要，如表2所示。表2 固體廢棄物和水、氣污染及其操縱比較比較內(nèi)容相同點和關(guān)聯(lián)性不同點來源人們的生產(chǎn)與生活產(chǎn)生的具體途徑和場所不同收集和儲存采納一定的設(shè)備、裝置和管道進廢氣量大，難以儲存，一樣不進行收集和儲存，收集和儲存能夠行壓縮；污水和污泥難以壓縮，采取就地單獨收集或合并收集。通常采納池或罐進行收集儲存；垃圾和廢渣一樣進行壓縮，呆滯性大，通常采納桶、箱進行收集和儲存，成分復(fù)雜的生活垃圾收集程序和措施十分復(fù)雜輸送與排放專用的管道和運輸機械廢氣、污水和污泥的流淌性大，一樣采納專用的管道和相應(yīng)的動力設(shè)備(泵與風(fēng)機)進行輸送；垃圾和廢渣的流淌性差，一樣采納專用車輛和皮帶運輸機輸送和排放回收利用廢物(氣、液、固)中含有有用物廢氣和污水中有用能源、資源和質(zhì)或資源，如熱能、水資源和其物質(zhì)含量相對較少；固體廢棄物它有用物質(zhì)是能源、資源和物質(zhì)的濃縮，通?；厥绽脙r值較高污染與危害及其關(guān)聯(lián)性都可能具有衛(wèi)生學(xué)危害、耗氧性污染對象：廢氣造成大氣污染；質(zhì)、環(huán)境累積和“三致”效應(yīng)、污水造成水體污染；固體廢棄物生態(tài)學(xué)破壞等。廢氣治理中可能侵占土壤和農(nóng)田，污染物含量高，產(chǎn)生廢渣和污水，酸雨污染土壤但流淌性較差和水體；污水處理中產(chǎn)生廢氣和污泥；固體廢棄物的淋溶導(dǎo)致水體和土壤污染，粉塵飛揚和垃圾處理與處置及其關(guān)聯(lián)性

臭氣污染大氣分離和轉(zhuǎn)化中所包含的一切物理、化學(xué)和生物學(xué)方法與技術(shù)。濕法廢氣凈化產(chǎn)生的污水處理；垃圾淋溶產(chǎn)生的滲濾液處理；污水處理中產(chǎn)生的污泥和廢渣的處理和處置；污水和垃圾處理中產(chǎn)生的廢氣凈化

具體設(shè)備、裝置、工藝流程和設(shè)計運行上以及最終出路上。廢氣處理有除塵器、吸取塔等設(shè)備和裝置，最終出路為大氣；廢水處理有格柵、沉砂池、沉淀池、生化池等設(shè)備和構(gòu)筑物，最終出路為天然水體；固體廢棄物處理有篩分、破裂和濃縮及脫水等設(shè)備以及焚燒等裝置，最終出路為填埋等固體廢棄物的處理方法要緊有：物理方法：包括壓縮、破裂、分選、濃縮、脫水、包埋、吸附、萃取等。固體廢棄物中有用物質(zhì)的回收來源往往是通過物理方法實現(xiàn)的。熱處理包括焚燒、熱解、濕式氧化以及焙燒等方法達到減容、無害化和綜合利用的目的。而采納固化方法能夠?qū)⒐腆w廢物固定或包覆起來以降低其危害性?；瘜W(xué)方法：破壞廢物中的有害成分降低毒害性或轉(zhuǎn)化為有利于進一步處理的形狀。常用的方法有：石灰穩(wěn)固、濕式氧化、鐵氧體固定等。生物方法：利用微生物活動對廢棄物中污染物進行轉(zhuǎn)化，常用的有：垃圾和有機污泥的堆肥，人畜糞便的厭氧消化和除臭、垃圾滲濾液的生物處理等。固體廢物的最終處置：屬于污染操縱的末端環(huán)節(jié)，解決固體廢物的歸宿咨詢題。包括陸地處置和海洋處置兩種類型：施肥、土地填埋、焚燒、深井灌注以及投海等。5，回收利用：如同廢氣和污水治理那樣，固體廢棄物的處理處置更應(yīng)該做好廢物的資源循環(huán)和回收利用， 資源循環(huán)和廢物利用應(yīng)從單一的末端治理與回用向前轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)的前端，即：做好清潔生產(chǎn)，把綜合利用貫穿于資源的開發(fā)和生產(chǎn)的全過程。第三節(jié) 固體廢棄物的預(yù)處理固體廢棄物在進行處理處置以及回收利用之前應(yīng)該進行必要的預(yù)處理以便于回收利用、降低污染負荷以及減少運輸、處理和處置費用。預(yù)處理方法有：收集和運輸、壓實、破裂、濃縮、脫水、分選等收集和運輸固體廢棄物的類型和產(chǎn)生途徑不同，則其收集和運輸?shù)姆绞揭膊煌U物量大的工業(yè)企業(yè)，一樣都有自己專門的堆場和相應(yīng)的收集和運輸措施。關(guān)于生活垃圾和商業(yè)垃圾，我國一樣又當?shù)氐奈镔Y回收站或廢品收購站負責(zé)收集與運送以及回收，其收集的廢物品種十分繁多，按照廢物類型及其最終利用途徑分為：黑色金屬、有色金屬、橡膠、塑料、紙張、破布、麻、棉、牲骨、人發(fā)、玻璃、油脂、化工廢料等16類約1000多個品種，這種實踐在我國差不多實行多年，成效專門好，如上海市1983年物資回收公司的回收總量為166萬T，其中工業(yè)廢料占85％，20世紀80年代中期上海市的郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電鍍廠產(chǎn)生的電鍍廢渣和廢液一樣由專門的廠家進行收集、 再加工和利用，有效地防止了污染的擴散，并獲得了一定的經(jīng)濟收益。都市垃圾中，商業(yè)垃圾和建筑垃圾原則上由各單位自行清除，大型的土建項目均按照有關(guān)規(guī)定使用運輸車輛將渣土及時收集運送進行土地回填或用于綠地建設(shè)等。有衛(wèi)生設(shè)備的住宅其糞便一樣先進入室外化糞池通過預(yù)處理后進入污水廠處理，公共廁所和倒糞池的糞便由分片的環(huán)衛(wèi)車定期抽吸、運輸和集中處置。家庭生活垃圾在清除之前，通常進行分類收集，也能夠由拾荒者從垃圾桶、垃圾箱和垃圾場中進行分離收集并賣給物資回收站和廢品站。許多發(fā)達國家提倡和實行生活垃圾的袋裝化，能夠有效地減輕臭氣和蚊蠅孳生，還能夠減少垃圾裝卸時刻并便于回收利用，垃圾的袋裝化在我國一些都市差不多逐步推廣實行。有些居民小區(qū)還規(guī)定了垃圾投放時刻，以減少對環(huán)境衛(wèi)生的阻礙。工礦業(yè)產(chǎn)生的大量固體垃圾和廢渣可能采取火車及皮帶運輸機進行輸送，含水較多的污泥可能采取管道或渠道輸送，而都市垃圾則一樣采納專門的車輛運送，在河網(wǎng)密布的城鎮(zhèn)也能夠采納水運。在上海市許多環(huán)衛(wèi)站、所設(shè)有專門的垃圾運輸隊伍和車輛，河岸設(shè)有倒糞站并配備有專用船只，靠近水體的污水廠還設(shè)置有專門的倒泥碼頭和運泥船，局部地區(qū)設(shè)置有垃圾中轉(zhuǎn)站，依次完成各種垃圾的收集、儲存和運輸。壓實在固體廢棄物運輸和處理處置前通常采納一定的方法對其進行壓實或壓縮，以減小其體積和重量，便于裝卸、運輸、儲存和處理處置。在垃圾運輸過程中，有些垃圾車本身同時具有垃圾壓實功能，操作機械化程度也較高。壓實適用對象是固體廢棄物中壓縮性能大、復(fù)原性能小的物質(zhì)，關(guān)于污泥和油污等一樣不宜進行壓實處理。壓縮設(shè)備要緊有：三向聯(lián)合式壓實機和回轉(zhuǎn)式壓實機等，如圖1和圖2所示。圖1 三向聯(lián)合式壓實機圖2 回轉(zhuǎn)時壓實機圖3 都市垃圾壓實機破裂對固體廢棄物進行破裂目的是：減小體積，便于運輸和儲存；為分選制造必要條件；提升比表面積，便于焚燒、熱解和熔融以及生物處理；便于回收利用；防止對后續(xù)處理設(shè)備的破壞與堵塞。圖4 錘式破裂機圖6 旋轉(zhuǎn)式剪切機圖7 球磨式破裂機在高溫鋼渣的破裂過程中還能夠使用煮沸破裂法，其做法是向高溫鋼渣中潑水堿性冷卻降溫。由于鋼渣的導(dǎo)熱系數(shù)小，當大量冷水噴入熱渣后鋼渣表層受激冷，溫度急劇下降，而其內(nèi)層由于未受到噴水連續(xù)保持高溫，因此在鋼渣表層產(chǎn)生龐大的拉應(yīng)力導(dǎo)致其背面開裂。隨著噴水的堿性，鋼渣的開裂由外而內(nèi)逐步深入，最后導(dǎo)致整塊鋼渣破裂。另外，由于鋼渣中存在大量的氧化鈣和硅酸二鈣等物質(zhì)在煮沸過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致體積急劇膨脹使得鋼渣內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，加速了鋼渣的破裂。濃縮和脫水在廢水或廢氣處理的過程中往往產(chǎn)生大量的污泥。關(guān)于都市污水處理而言，其產(chǎn)生的污泥總量約為所處理污水的0.5％左右，但其處置費用卻與污水處理費用相當。一些工業(yè)廢水過程中產(chǎn)生的污泥含有大量有毒有害物質(zhì)，如不妥善處置將對環(huán)境仍舊構(gòu)成專門大的潛在污染。污泥其所含要緊按成分劃分有有機污泥和無機污泥。典型的有機性污泥如都市污水廠的活性污泥、生物膜污泥和消化污泥；典型的無機污泥如電鍍廢水處理中的重金屬污泥。在都市污水廠，按照污泥產(chǎn)生的按來源，污泥(渣)可分為柵渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥、二沉池剩余活性污泥和消化污泥等。含水率是污泥重要指標，含水率高低不僅阻礙污泥的流淌特點和輸送，也阻礙污泥的穩(wěn)固性(有機性污泥)以及處置費用。對含水率專門高的污泥，如污水廠生物污泥，其密度與水相近，因此污泥的體積和含水率以及質(zhì)量之間存在如下?lián)Q算公式。V1/V2=W1/W2=100-p2/100-p1=c2/c1 (341)式中：V1、V2為脫水前后污泥的體積 (L)W1、W2為為脫水前后污泥的質(zhì)量 (kg)p1、p2為脫水前后污泥的含水率 (％)c1、c2為脫水前后污泥的質(zhì)量濃度 (mg/l)污泥中含有大量的水分，如都市污水廠剩余活性污泥含水率為99.5%左右。污泥含水率太高導(dǎo)致污泥體積過大，給后續(xù)的處理和裝置造成困難，而且不利于污泥的穩(wěn)固以及最終綜合利用。污泥脫水的方法要緊有：濃縮、機械脫水和干化以及焚燒等。濃縮要緊脫除污泥中的顆粒的間隙水(一樣占污泥總含水的70％左右)，機械脫水要緊脫除污泥的顆粒間隙水和毛細水，干化要緊脫除污泥的毛細水和結(jié)合水。表3 污泥的脫水方法、設(shè)備和成效脫水方法脫水設(shè)備脫水后含水率(％)脫水后外觀濃縮法重力、氣浮和離心濃縮95～97近似糊狀自然干化法自然干化場、曬砂場70～80泥餅狀機械脫水真空吸濾法真空轉(zhuǎn)鼓、真空轉(zhuǎn)盤60～80泥餅狀壓濾法板框壓濾機45～80泥餅狀滾壓帶法滾壓帶式壓濾機78～86泥餅狀離心法離心機80～85泥餅狀干燥法各種干燥設(shè)備10～40粉狀、粒狀焚燒法各種焚燒設(shè)備0～10和灰狀1，濃縮脫水污泥的濃縮方法有重力濃縮法、氣浮濃縮和離心濃縮三種。(1)重力濃縮重力濃縮池類似于污水處理的沉淀池 (如圖所示)，濃縮池大多為輻流式，其泥斗多為多斗式 (濃縮后的體積仍舊龐大)。重力濃縮池的附屬設(shè)備有刮泥機或吸泥機、 攪動?xùn)?。攪動?xùn)诺淖饔檬菨饪s時每個柵條后可形成微小的渦流，以促進細小的 S絮凝，并可形成空穴以促進間隙水開釋和氣泡的逸出，提升濃縮成效、縮短濃縮時刻。重力濃縮池的設(shè)計停留時刻為9－12h，設(shè)計池表面水力負荷率為1.2～1.6m3/m2.h(初沉池污泥)、0.2～0.4m3/m2.h(二沉池污泥)，設(shè)計表面固體負荷率為 3.9～5.9kg/m2.h(初沉池污泥)、0.5～1.5kg/m2.h(二沉池污泥)。通過重力濃縮后，初沉池污泥的含水率降低到 90％～95％(體積減少3～5倍)，二沉池污泥含水率降低到 97％～98％(體積減少2～3倍)，消化池污泥含水率降低到 88％～92％(體積減少2倍左右)。圖8 重力濃縮池(2)氣浮濃縮氣浮濃縮脫水的差不多原理與污水的氣浮法處理相同。與重力濃縮相比，污泥的氣浮濃縮的脫水成效更好，濃縮后污泥不易腐化，適用于有機污泥的濃縮。污泥的氣浮濃縮需要制作大量的溶氣水，能耗較高。污泥的氣浮濃縮分離室池表面水力負荷率為 1.0～3.6m3/m2.h，分離室池表面固體負荷率分別 1.8～2.0kg/m2.h(活性污泥)、5.0～6.0kg/m2.h(初沉池污泥)。都市污水廠的活性污泥通過氣浮濃縮后其含水率可由 99％降低到95～97％左右；其體積減少到原先的 1/2～1/4。(3)離心濃縮離心濃縮的關(guān)鍵設(shè)備為離心機。常用的污泥濃縮離心機有轉(zhuǎn)盤式、籃式和轉(zhuǎn)鼓式三種。表4幾種要緊型式的離心機及其濃縮性能污泥種類離心機處理量濃縮前含水率濃縮后含水率固體回收率(l/s)(%)(%)(%)剩余活性污泥轉(zhuǎn)盤式9.599～99.394.5～9590剩余活性污泥籃式2.1～4.499.390～9170～90剩余活性污泥轉(zhuǎn)鼓式0.63～0.7698.587～9190表5各種污泥濃縮方法的比較優(yōu)點缺點重力濃縮法儲存污泥的能力高；占地面積大；操作要求低；濃縮后的污泥含水率仍舊較高；運行電耗少會散發(fā)一定的臭氣氣浮濃縮法濃縮后的污泥含水率低；運行費用較高；占地少；污泥儲存能力小不散發(fā)臭氣；能去除油脂離心濃縮法設(shè)施緊湊，占地最少；處理能力有限；沒有臭氣咨詢題電耗較高；對操作的要求較高2，機械脫水污泥的機械脫水是使用專門的脫水機械， 在過濾介質(zhì)(網(wǎng)、布、管、氈)兩側(cè)形成壓差(正壓或負壓)造成脫水的推動力從而將污泥中的水分部分脫除。 其中，形成正壓差的稱為壓濾脫水，如板框壓濾機、帶式壓濾機等；形成負壓差的稱為吸濾脫水，如真空過濾機。圖9 板框壓濾機圖10 帶式壓濾機工作原理圖圖11 帶式壓濾機的多孔滾筒板框壓濾的特點是過濾的推動力大，構(gòu)造簡單，但不能象真空和帶式過濾機那樣連續(xù)工作，脫水后的卸泥方式有人工卸泥和自動卸泥兩種。板框壓濾機的過濾壓力為4～5公斤，關(guān)于活性污泥的處理能力為2～10kgSS/m2.h，關(guān)于消化污泥的處理能力為2～4kgSS/m2.h，過濾周期為1.5～4h。在污泥的機械脫水之前，往往要對原污泥進行預(yù)調(diào)理以降低污泥的過濾比阻、改善污泥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升脫水機械的工作效率。常用的污泥調(diào)理方法有：投加化學(xué)混凝劑 (要緊是無機的鐵鹽和鋁鹽)、添加助濾劑(如木屑、石灰、粉煤灰等)和熱處理以及冷凍處理。表6通過化學(xué)藥劑調(diào)理后板框壓濾機的脫水性能污泥種類原污泥壓濾周期化學(xué)調(diào)理劑用量(g/kgSS)經(jīng)調(diào)理壓濾后未經(jīng)調(diào)理壓濾后含水率(％)(h)三氯化鐵氧化鈣粉煤灰含水率(％)含水率(％)初沉污泥90～9525010005561活性污泥95～992.57515020005563消化污泥90～941.55010010005062帶式壓濾機有輥壓式和擠壓式兩種型式，靠輥壓力或濾布張力的相互擠壓使得污泥脫水，其動力消耗少，污泥的投加和泥餅鏟除均可連續(xù)進行。輥壓帶的上層為金屬絲網(wǎng)、下層為濾布帶。污泥先通過濃縮時期使得其失去流淌性，再進行擠壓脫水。其泥餅含水率一樣為75～80％。真空過濾機有折帶式真空過濾機和盤式真空過濾機等形式，由真空過濾機、真空泵、空氣壓縮機(用于吹脫泥餅)等組成。真空過濾機的表面固體負荷率為：初沉污泥30～50kg(干污泥)/m2.h；活性污泥為10～15kg(干污泥)/m2.h，消化污泥為為15～25kg(干污泥)/m2.h。脫水后的泥餅量較大時，要考慮皮帶運輸。濾液中含有的氣體可用濾液罐排除。 轉(zhuǎn)鼓真空過濾機的工作過程包括三個時期： 濾餅形成時期、吸干時期、反吹時期。3，干化脫水污泥的干化脫水在干化場中進行，干化場按照其濾水層的構(gòu)造來分有：自然濾層干化場和人工濾層干化場兩種。前者適宜于自然土質(zhì)滲透性能良好、地下水位低、滲水可不能污染地下水的地區(qū)，如我國的西北地區(qū)。其他地區(qū)則采納人工濾層干化場。圖12 污泥干化場示意圖污泥干化場的脫水作用要緊靠三個方面：重力過濾、日曬和風(fēng)吹和撇除，其中過濾、滲透脫水一樣在污泥進入干化場后的2～3天內(nèi)完成，現(xiàn)在污泥含水率降低到85％左右，然后要緊靠蒸發(fā)作用進一步脫水。其差不多組成有：不透水底板、濾層、布泥系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、泥餅的鏟除與運輸系統(tǒng)、圍堤和隔墻。濾層由砂或礦渣和卵石組成，其砂層厚度一樣為 20～30cm，在每次鏟除泥餅時也會鏟除一定的砂層， 故要經(jīng)常補充砂量；砂層之下為卵石層，起到承托作用，厚度為 20～30cm。當干化場滲水可能污染地下水時，應(yīng)在砂床下面設(shè) 20～4cm的夯實粘土層或10～15cm厚的素混凝土的不透水層，不透水底板應(yīng)有0.01～0.02的坡度坡向排水管。在卵石層中間敷設(shè)10cm管徑的排水管，其間距為3m左右，坡度采納0.002～0.003，排水管的起點覆土厚度(管頂?shù)缴皩泳嚯x)不小于1.2m。砂床常用土堤或板墻分隔成若干單元，以適宜運行時的需要，順序使用各分塊，如此鏟除泥餅較方便，干化場利用率高。泥餅的鏟除與運輸方式取決于泥餅量的多少和進一步處置的方式。關(guān)于小型污水廠，可采納人工鏟除泥餅，板車運輸。中大型污水廠，泥餅多用污泥提升機鏟除并用皮帶輸送。在多雨和嚴寒地區(qū)，干化場上方應(yīng)建玻璃棚進行覆蓋，以減少氣候?qū)ξ勰嗝撍淖璧K。在干化場運行時，每次灌泥厚度為20～30cm，待污泥表面顯現(xiàn)裂紋、含水率降低到 75％左右時，即可予以鏟除。干化場從灌泥、干化脫水到鏟泥，完成一個工作周期。阻礙污泥干化場脫水的因素要緊有： 地區(qū)氣候如降雨雪量、云層覆蓋情形、氣溫、相對濕度和風(fēng)速；污泥性質(zhì)，關(guān)于比阻大、粘稠和含水率高的污泥，在排入干化場時其水分不易從稠密的污泥層中滲透下去，往往形成沉淀而分離出上清液，現(xiàn)在用撇水調(diào)劑窗進行脫水。 在雨水多的地區(qū)也可使用撇水窗撇除污泥面上的雨水。都市污水處理廠，其污泥干化場每年可望工作6～10次、每次工作周期為35～60天左右，按此運算每m2的干化場每年可同意污泥1.2～2m3(干化場的表面負荷率)。4，烘干脫水通過機械或干化場脫水后，污泥的含水率為45～70％左右，其體積仍舊專門大。在通過烘干后含水率可進一步減到30％左右。常用的干燥設(shè)備有：回轉(zhuǎn)圓筒干燥器、急驟干燥管、帶式干燥器等。表7三種污泥干燥設(shè)備及其脫水性能回轉(zhuǎn)圓筒干燥器急驟干燥管帶式干燥器熱氣體溫度(℃)120～150530160～180干燥后含水率(％)15～2010％10～15干燥時刻(min)30～32分鐘少于1分鐘25～40熱效率低高低表8 干燥溫度與污泥熱分解的關(guān)系以及各種干燥器的比較干燥溫度℃干燥時刻(分鐘)臭氣發(fā)生情形熱分解程度250－3003－6強烈的臭氣發(fā)生強烈熱分解【200－25010較重的臭氣發(fā)生熱分解180－22010－20稍許臭氣發(fā)生少量熱分解150－190240幾乎沒有臭氣不分解140－170長時刻沒有臭氣有機物穩(wěn)固長時刻140以下沒有臭氣有機物穩(wěn)固五、分選固體廢棄物分選的目的是便于回收和分類處理處置。分選的方法有：選擇、重力分選、磁力分選、電力分選、浮選等，依據(jù)物料性質(zhì)(顆粒粒度、密度、磁性、電性、彈性以及表面潤濕情形)進行具體選用。1，篩濾分選篩濾分選又稱為選擇，其差不多原理是利用篩孔將固體廢物中粗、細物質(zhì)分離開來。阻礙篩分效率的因素：固體廢物的性質(zhì)(粒度及其分布、含水率)；篩分設(shè)備性能(篩網(wǎng)類型：棒條、鋼板沖孔、鋼絲編織：鋼絲編織網(wǎng)表面積最大，篩分效率高；篩網(wǎng)運動方式：固定篩、轉(zhuǎn)筒篩、搖動篩、振動篩：振動篩效率最高，固定篩最低，篩面傾角以15o－20o為宜)；篩分條件(平均給料、及時清理和修理篩面)。篩分設(shè)備：固定篩(格篩)、滾筒篩或轉(zhuǎn)筒篩、慣性振動篩、共振篩。如圖13所示。圖13 共振篩2，重力分選按照介質(zhì)的不同，重力分選又分為：重介質(zhì)分選、跳汰分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。其共同廢熱作用原理是：固體廢物中的顆粒之間存在密度差、 過程在運動介質(zhì)中進行、在重力和介質(zhì)動力以及機械力的綜合作用下使得顆粒松散并按照密度分層，彼此分離，并獲得密度不同的產(chǎn)品。重介質(zhì)分選密度大于水的通常稱為重介質(zhì)，其密度要比顆粒中輕物質(zhì)小、比顆粒中重物質(zhì)大，使得輕物質(zhì)和重物質(zhì)依據(jù)密度差在分離過程中各自集合在分離設(shè)備的上部和下部，得以分離。圖14 鼓型重介質(zhì)分選機跳汰分選在垂直變速介質(zhì)流中按照密度差異分選固體廢物。分選介質(zhì)為水，固體顆粒分布于跳汰機的篩板上，從篩板下面周期性地供給上下交變的水流使得固體顆粒床層分散并按照密度分層，其中上層的輕物料隨水流帶走成為機外輕產(chǎn)物，下層的重物料或透過篩孔或通過專門的排料裝置排出成為重產(chǎn)物。在跳汰分選設(shè)備中，能夠用隔膜或空氣流的間歇運動來提供分選的脈沖型動力。圖15 隔膜扇動式跳汰機風(fēng)力分選類似于污水處理的沉淀池或煙氣處理的重力除塵器。空氣作為分選介質(zhì)，在氣流作用下使得固體廢物按照密度不同而彼此改變了相對位置。按照氣流方向，分為：水平流分選機(臥式)和垂直流分選機(升流或立式)。如圖16、27所示。圖16 臥式風(fēng)力分選機工作原理示意圖給料 接除塵器

以空氣重質(zhì)組分 中重質(zhì)組分 輕質(zhì)組分圖27 立式曲折型風(fēng)力分選機搖床分選類似于農(nóng)民篩米的篩子。在一個傾斜的床面上借助床面不對稱的往復(fù)運動和薄層斜面水流的綜合作用使得細小的固體顆粒按照密度差異在床面上形成扇形分布的集中區(qū)而與其它組分分離。目前要緊用于從煤矸石中風(fēng)力獲得硫鐵礦。3，浮力分選浮力分選又稱為浮選，在滾筒廢物與水調(diào)制的漿料中加入浮選劑，并通入空氣形成微小氣泡使得被浮選位置粘附于氣泡上隨氣泡上升于表面成為泡沫而分離回收。浮選劑有捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑三類。捕收劑：選擇性地吸附在被分離位置的表面，使得被分離位置的疏水性增強，提升可浮性。包括兩親分子異極性捕收劑(黃原酸鹽)和非極性油類捕收劑(脂肪烷烴和環(huán)烷烴，常用的有煤油)。從煤矸石中回收黃鐵礦，常用黃原酸鹽作為捕收劑；而從粉煤灰中回收炭則常用煤油作為捕收劑。起泡劑：表面活性劑在水－氣界面上形成許多微小氣泡，同時防止氣泡兼并，增大分選面積，提升氣泡與顆粒粘附的穩(wěn)固性，形成泡沫層。常見的起泡劑有：松油、松醇油和脂肪醇。調(diào)整劑：有活化劑(促進捕收劑與被分選物質(zhì)的相互作用，提升顆粒的可浮性。如硫化鈉、硫酸銅)、抑制劑(削弱非選物質(zhì)與捕收劑之間的作用力，抑制其可浮性能。如水玻璃、單寧、淀粉)、介質(zhì)調(diào)整劑(調(diào)整漿料的性質(zhì)，如改變漿料的離子組成、pH和可溶鹽的濃度，使得漿料對分選被選顆粒更為有利。如酸、堿)、混凝劑(促進細小微粒的凝聚，提升浮選成效。如石灰、明礬、聚丙烯酰胺等)。浮選工藝：漿料調(diào)制、加藥調(diào)整、充氣浮選。浮選法的要緊缺點：物料浮選前需要破裂和磨碎到一定程度；需要配制成漿料；浮選劑做成污染、需要一套濃縮、過濾、脫水和干化的過程與設(shè)備。4，磁力分選利用固體廢棄物中各組分之間存在磁性差異而進行的。圖18 顆粒在磁選機中分離的原理5，電力分選利用滾筒廢棄物中各組分在高壓電場中導(dǎo)電性能的差異而實現(xiàn)分選的一種方法。廢料由滾筒的轉(zhuǎn)動進入電暈電場區(qū)，由于空間帶電荷使得導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體均獲得電荷。其中，導(dǎo)體顆粒一面荷電，一面放電，直至負電荷全部開釋而帶正電荷，帶正電荷的導(dǎo)體顆粒被滾筒(帶正電荷)所排斥，結(jié)果在電力、重力和離心力的作用下先行被分離進入導(dǎo)體斗。而半導(dǎo)體以及非導(dǎo)體顆粒由于帶有較多負電荷，與滾筒之間的靜電引力較強，難以從滾筒上脫落下來而分別在后續(xù)的半導(dǎo)體出口以及非導(dǎo)體出口分離出去。圖19 電選分離過程示意圖＋＋空氣導(dǎo)體 半導(dǎo)體 非導(dǎo)體圖20 固體廢棄物分選回收綜合系統(tǒng)固體廢棄物的穩(wěn)固化和無害化處理穩(wěn)固化廣義上講，固體廢棄物的穩(wěn)固化使得其中各種化學(xué)組分易于變化的性質(zhì)得以穩(wěn)固以及減輕對環(huán)境的危害性等的所有方法。但傳統(tǒng)意義上，固體廢棄物的穩(wěn)固化要緊包括：有機污泥的生物法和化學(xué)法穩(wěn)固。其中，生物消化穩(wěn)固包括污泥的厭氧消化和好氧消化以及堆肥；化學(xué)穩(wěn)固包括污泥的石灰穩(wěn)固和濕式氧化穩(wěn)固。穩(wěn)固化的同時具有無害化的作用。有機垃圾和污泥的生物穩(wěn)固與堆肥(1)污泥的厭氧消化穩(wěn)固關(guān)于含有機成分較多的都市污水廠污泥， 能夠采納厭氧消化法進行處置。這不僅將改善污泥的衛(wèi)生狀況、脫水性能，而且還能生產(chǎn)一定的沼氣，達到廢物利用目的。有機污泥的厭氧消化情形與高濃度有機污水厭氧消化類似，其相同內(nèi)容不再贅述。通過兩級消化后污泥的含固率可提升到 8％左右，大量病原微生物被殺滅，污泥的有機質(zhì)含量降低，比阻下降。(2)污泥的好氧消化穩(wěn)固當污泥量不大時(<18000t/d的處理能力)，采納厭氧消化法不僅裝置復(fù)雜、投資大，而且沼氣收益專門小。好氧消化也是污泥穩(wěn)固的一種方法，在較小規(guī)模的處理情形下它不僅具有初投資少的優(yōu)點，而且操作簡單、不產(chǎn)生臭氣、消化后的上清液中污染物濃度低。好氧消化時，微生物第一消耗污泥中的有機物，并在連續(xù)曝氣下進入自身氧化(內(nèi)源呼吸)時期。好氧消化的不足之處在于運行能耗較高。(3)有機垃圾和污泥堆肥堆肥化處理技術(shù)具有悠久的歷史，對堆肥技術(shù)進行科學(xué)探討開始于1920年，英國農(nóng)學(xué)家艾．霍華德在印度發(fā)明了印多爾堆肥法，但僅限于厭氧發(fā)酵。隨后，貝蓋洛爾建立了以促進堆肥的好氧發(fā)酵為目的的貝蓋洛爾堆肥法。從此，世界各國對有機固體廢棄物的堆肥化技術(shù)進行了系統(tǒng)的大規(guī)模的研究，并取得了專門大的進展。目前，我國在上海、杭州、無錫等地建立了具有一定處理能力和機械化程度的高溫好氧堆肥試驗工廠。有機垃圾和污泥的堆肥法通過許多學(xué)科的綜合運用，借助于混合的微生物群落在特定的環(huán)境中對多相的有機物進行分解，將污泥改良成穩(wěn)固的腐殖質(zhì)，用于肥用或土壤改良。由于堆肥化技術(shù)在實際應(yīng)用中能夠達到“無害化”、“減量化”、“資源化”的成效，同時具有經(jīng)濟、有用、不需外加能源、不產(chǎn)生二次污染等特點。因此，70年代后，引起了世界各國的廣泛重視，并迅速成為環(huán)保領(lǐng)域內(nèi)的一個研究熱點。專門在近代，圍繞著處理都市垃圾和污泥等固體有機廢物，堆肥化技術(shù)得到了專門大的進展。好的垃圾堆肥，對改善土壤結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)土壤肥力確實能起到較好的作用，可望為“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的進展做出奉獻．因此，采納傳統(tǒng)的堆肥法，結(jié)合生物技術(shù)手段高效處理有機垃圾，即可減輕環(huán)境污染負荷和二次污染，又可生產(chǎn)有機肥，是固體廢棄物和垃圾綜合利用的一個重要方向。目前，世界上差不多有數(shù)百座污泥堆肥化處理設(shè)施和數(shù)種堆肥化工藝投入使用。堆肥化(Composting)是在人工操縱條件下，使來源于有機固體廢物進行生物穩(wěn)固的作用的過程。那個定義有三層的含義，第一，強調(diào)作為堆肥化的原料是來自生物的固體廢物；第二，強調(diào)這一過程在人工操縱條件下進行，既是采取有效措施促進生物分解，講明它不同于衛(wèi)生填埋、廢物的自然腐爛與腐化等形式的分解；第三，強調(diào)這一過程發(fā)生“生物穩(wěn)固”作用，既講明了堆肥化的實質(zhì)是生物化學(xué)過程，又講明了實現(xiàn)無害化的條件，所謂穩(wěn)固是相對的，是指堆肥產(chǎn)品對環(huán)境無害，并不是廢物達到完全穩(wěn)固。堆肥要緊依靠細菌、真菌等微生物的作用，促進生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)固的腐殖質(zhì)的過程，促進了自然界的物質(zhì)循環(huán)。通過堆肥化，我們能夠把有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥料，有效地防止土地肥力下降；同時堆肥過程中開釋出熱量能夠有效消滅各種病源微生物和植物蟲害、草籽、昆蟲和昆蟲卵，并大大的降低廢氣物的惡臭散發(fā)。圖21 小型垃圾處理機堆肥類型堆肥化系統(tǒng)有三種分類方法。按需氧程度區(qū)分，有好氧堆肥和厭氧堆肥；按溫度區(qū)分，有中溫堆肥和高溫堆肥；按技術(shù)區(qū)分，有露天堆肥和機械密封堆肥。習(xí)慣上都按好氧堆肥和厭氧堆肥區(qū)分。好氧堆肥是指在有氧的環(huán)境下進行有機基質(zhì)的分解，生物代謝的要緊產(chǎn)物是CO2、水和熱；厭氧堆肥是有機物在缺氧的情形下分解，生物代謝的最終產(chǎn)物是CH4、CO2和許多的中間產(chǎn)物，如低分子量的有機酸等?，F(xiàn)代化堆肥工藝，差不多上差不多上好氧堆肥。 這是因為好氧堆肥溫度高、基質(zhì)分解比較完全、堆制周期短、異味小、能夠大規(guī)模采納機械處理，并能更有效的防止二次污染等優(yōu)點。厭氧堆肥是利用厭氧微生物完成分解反應(yīng)，空氣與堆肥相隔絕，溫度低，工藝比較簡單，產(chǎn)品中氮儲存量較多。它與好氧堆肥相比，每單位重量有機物分解開釋的能量明顯要少些，厭氧堆肥由于許多中間代謝物的性質(zhì)緣故，會產(chǎn)生更多的惡臭。因而普遍采納好氧堆肥。好氧堆肥原理與過程典型的好氧堆肥過程包括礦化的生物轉(zhuǎn)化， 可通過如下反應(yīng)式表達：有機廢棄物+O2 微生物的代謝作用 穩(wěn)固的有機殘渣+CO2+H2O+能量 (1)如下圖24所示為堆肥化系統(tǒng)的要緊組成部分示意圖。在所有供料組分進入堆肥化設(shè)備之前， 都予以存放、計量和預(yù)混合。圖22 堆肥化系統(tǒng)的要緊組成部分示意圖堆肥產(chǎn)物回收利用或處置顆粒化堆 肥 顆粒破裂產(chǎn) 物供 料箱產(chǎn)品儲存（必要時封閉）制成顆條垛式或露天干化回流堆肥產(chǎn)物粒封閉式熱處理垛物料堆肥化調(diào)理劑供預(yù)混合攪拌和操縱性通料箱氣封閉式發(fā)酵倉干化濕泥餅供料箱水污泥餅供進排氣管消散排氣脫臭在堆肥堆肥過程中一方面借助堆肥產(chǎn)生的高溫有效的殺死病源微生物及各種蠕蟲卵；另一方面通過添加反稀釋劑、調(diào)理劑、膨脹劑以改善污泥的進一步腐殖化，植物可利用的養(yǎng)分增加，重金屬的生物利用性降低，大大地提升了肥料的利用價值。污泥堆肥在都市園林綠地施用，可促進樹木、花卉及草坪的生長。污泥堆肥可改善土壤的理化性狀，施用一個生長季節(jié)后，土壤容重下降，持水量、孔隙度及滲水率有所增加；而對環(huán)境質(zhì)量的阻礙專門小，隨之帶入的鹽分和重金屬對植物無危害，NO3--也不污染地下水。堆肥的全過程要緊分為：中溫時期、高溫時期、降溫順腐熟時期。隨著溫度的變化，微生物相也發(fā)生改變，通常表現(xiàn)為：細菌、真菌 纖維素分解菌 放線菌木質(zhì)素分解菌長期以來，關(guān)于堆肥法的微生物生化機理， 專門是生化反應(yīng)的計量學(xué)，一直缺乏深入的認識。對好氧堆肥，生化反應(yīng)的計量方程式一直采納與沿用的方程式為：CwHxOxNz．a(chǎn)H2O+bO2CαHβOεNδ．cH2O+dH2O

(2)(堆肥原料

)

(堆肥產(chǎn)品)

(水汽)在工程實際中，一樣 CαHβOεNδ．cH2O／ CwHxOxNz．a(chǎn)H2O＝0.3～0.5。微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸取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，把一部分有機物轉(zhuǎn)化合成為新的細胞物質(zhì)，使微生物生長繁育，產(chǎn)生更多的生物體，可用反應(yīng)式分別表示為：a,不含氮有機物（CxHyOz）的氧化CxHyOz+（x+1/2y-1/2z）O2XCO2+1/2H2O+能量(3)b,含氮有機物（CsHtNuOv.aH2O）的氧化CsHtNuOv.aH2O(原料)+bO2

CwHxNyOz(

產(chǎn)品)+CH2O+eH2O+fCO2+gNH3+能量

(4)C,細胞質(zhì)的合成

(包括有機物的氧化，并以

NH3

作氮源)nCxHyOz+NH3+(nx+ny/4-nz/2-5x)O2 C5H7NO2(細胞質(zhì))+(nx-5)CO2+1/2(ny-4)H2O+能量(5)d,細胞質(zhì)的氧化C5H7NO2(細胞質(zhì))+5O25CO2+H2O+NH3+能量 (6)好氧堆肥實際上是一種好氣性固體發(fā)酵。 其發(fā)酵條件只要應(yīng)該滿足以下要求：微生物接種量 1%～5%，含水量50%～60%，營養(yǎng)配比要求C/N=20～35，C/P=75～150，溫度50℃～70℃，足夠的空氣量，pH堅持在中性左右。堆肥時的微生物反應(yīng)和液體發(fā)酵時的微生物反應(yīng)是相似的，也是一種氧化還原反應(yīng)。它的復(fù)雜性無非表現(xiàn)在不同的反應(yīng)時期由不同微生物相起主導(dǎo)作用， 且由因此固體發(fā)酵，垃圾原料成分復(fù)雜等，使發(fā)酵周期較長。作為一種生物氧化—還原反應(yīng)，堆肥過程中的電子供體不只限于含氮有機物， 還應(yīng)包括大量的碳氫化合物和垃圾中本來已有的或堆制過程中發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸。好氧性堆肥從堆積到腐熟的微生物生化過程是復(fù)雜的，按照溫度變化，大致分為三個時期(三溫時期)，每一時期各有其專門的微生物類群。①中溫時期（產(chǎn)熱時期）堆制初期，堆層呈中溫（15～45℃）?，F(xiàn)在，嗜溫微生物活躍，利用可溶性物質(zhì)糖類、淀粉持續(xù)增殖，在轉(zhuǎn)換和利用化學(xué)能的過程中產(chǎn)生的能量超過細胞合成所需的能量，加上物料的保溫作用，溫度持續(xù)上升?，F(xiàn)在期微生物以中溫、好氧型為主，通常是無芽孢細菌。適于中溫的微生物種類極多，其中要緊以細菌、真菌、放線菌為主，這些微生物豆油分解有機物的能力，不僅關(guān)于不同的溫度有各自的習(xí)慣性，而且關(guān)于不同的化合物的習(xí)慣也各不相同，如細菌專門習(xí)慣水溶性單糖類，放線菌和真菌關(guān)于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有專門的功能。②高溫時期當堆肥溫度升高到 45℃以上即進入高溫時期。從廢物堆積發(fā)酵開始，不到一周的時刻，堆溫一樣能夠達到65℃～70℃，或者更高。在這一時期，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐步代替了嗜溫性微生物的活動，堆肥殘留的和新形成的可溶性有機物質(zhì)連續(xù)分解轉(zhuǎn)化，復(fù)雜有機化合物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等也開始被強烈分解。在高溫時期中，各種嗜熱性微生物的最適溫度是不相同的，在堆肥溫度上升時過程中，嗜熱性微生物的類群和種類是互相接替的。通常，在50℃左右進行活動的要緊是嗜熱性真菌和放線菌； 溫度上升到60℃時，真菌幾乎完全停止活動，僅為嗜熱性放線菌和細菌的活動；溫度上升到70℃以上時，對大多數(shù)的嗜熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進入休眠狀態(tài)。按照微生物活性，可將其在高溫時期的生長過程分為3個時期，即對數(shù)時期、減數(shù)時期、內(nèi)源呼吸期。對數(shù)增長期：現(xiàn)在嗜熱性微生物處于對數(shù)增長期，營養(yǎng)過剩，其活性增長速度與有機物濃度無關(guān)，僅與溫度及供氧量有關(guān)。減數(shù)增長期：在易分解和部分較難分解有機物持續(xù)消耗和新細胞持續(xù)合成后，有機物含量急劇下降，直至有機物不再過剩，且成為微生物進一步生長的限制因素時，嗜熱微生物便從對數(shù)增長期過渡到減數(shù)增長期，現(xiàn)在微生物增長速度將直截了當與剩下的營養(yǎng)物濃度成正比。內(nèi)源呼吸期：現(xiàn)在連續(xù)通入空氣，微生物仍持續(xù)進行代謝活動，但因堆肥中易分解和部分較難分解有機物幾乎耗盡，微生物代謝進入內(nèi)源呼吸期。盡管在有機物充足時內(nèi)源呼吸也存在，但細胞的合成遠大于消耗，故表現(xiàn)不明顯；而在內(nèi)源呼吸期則不然，因為現(xiàn)在微生物已不能從其周圍環(huán)境獲得足夠的能量以堅持生命，因此開始明顯地代謝自身細胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。隨后，微生物在堅持其生命中逐步死亡，細胞內(nèi)部分酶分解細胞壁的某些部分，營養(yǎng)物質(zhì)便離開細胞本體向外擴散，以提供給活著的微生物較多營養(yǎng)。現(xiàn)在，細胞的生長雖沒有完全停止，但被細胞分解率所超越，致使微生物量減少。由于現(xiàn)在能量水平低，耗氧量減少，故通氣量亦可減少。在高溫時期微生物活性經(jīng)歷了三個時期的變化后，堆積層內(nèi)就開始發(fā)生與有機物分解相對立的另一過程，即腐殖質(zhì)的形成過程，堆肥物質(zhì)逐步進入穩(wěn)固狀態(tài)。③降溫時期在內(nèi)源呼吸后期，微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降，嗜溫性微生物再占優(yōu)勢，使殘留的難降解的有機物進一步分解，腐殖質(zhì)持續(xù)增多同時趨于“穩(wěn)固”，現(xiàn)在堆肥即進入腐熟時期。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，現(xiàn)在只需自然通風(fēng)。堆肥化開始，溫度慢慢上升，嗜溫菌較為活躍，大量增殖，在轉(zhuǎn)換和利用有機物的化學(xué)過程中，有一部分變成熱能，加上堆肥物料具有良好的保溫作用，溫度持續(xù)上升，不到1周，即可達到65～70℃或者更高。到達此溫度時，嗜溫細菌受到抑制，甚至死亡，除殘留的和新形成的可溶性有機物質(zhì)連續(xù)分解轉(zhuǎn)化外，復(fù)雜的有機物象半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)也受到分解。在好氣堆肥化過程中，固體廢物中各種有機物分解的難易程度不同，糖分、淀粉最容易被微生物分解利用脂類物質(zhì)抗微生物分解的能力不大，能夠分解；纖維素和半纖維素具有中等程度的抗微生物分解的能力，也能夠分解；木質(zhì)素抗微生物分解作用的能力最強，不容易分解。在好氣性堆肥化過程中，由于好氣微生物賴以存活的氧氣有限，一旦耗盡，好氣微生物便瀕于死亡，故需采納通風(fēng)或翻堆以供給氧氣。有機物通過高溫發(fā)酵需氧量逐步減少，如果堆制過程處于最佳狀態(tài)，溫度便連續(xù)下降，表明堆肥化過程馬上告終。當溫度穩(wěn)固在40℃左右時，堆肥差不多達到穩(wěn)固，形成腐殖質(zhì)。上述過程稱為前期發(fā)酵或動態(tài)發(fā)酵。國外是將發(fā)酵開始以后l周左右差不多達到穩(wěn)固的物質(zhì)送到發(fā)酵室堆積，使其中的有機物腐熟(熟化)，這一過程稱為后期發(fā)酵時期，亦稱靜態(tài)發(fā)酵。靜態(tài)發(fā)酵一樣不需通氣，每隔1～2周，可翻動1次。為了防止具有惡臭的硫醇、甲硫醚、二硫化物及二甲胺等生成物的揮發(fā)，需在堆上覆蓋一層熟化后的堆肥，厚度約為30cm。靜態(tài)發(fā)酵時刻范疇比較寬，大約7～120d。生態(tài)動力學(xué)研究表明，好氧分解中發(fā)揮要緊作用的是菌體碩大、性能爽朗的嗜熱細菌群。這類菌群分解有機物的作用是在大量氧分子存在下將有機物氧化，其氧化作用要緊在細胞線粒體中進行，同時相伴著大量的能量產(chǎn)生。3)堆肥中的微生物堆肥物料中一樣均含大量的微生物群，當提供適宜條件時，微生物生長迅速，形成一個正反饋回路，即中溫微生物數(shù)量增長促進溫度增高；然而，當達到不適于中溫微生物生長的溫度時，則變?yōu)樨摲答仚C制:升高的溫度抑制中溫微生物數(shù)量的進一步增長，并使其生長減慢或終止。這時，嗜熱微生物逐步取代了中溫微生物，重又形成一個高溫時期的正反饋回路：即高溫微生物數(shù)量增長促進溫度升高；同樣，當溫度過高時，也會抑制高溫微生物數(shù)量的進一步增長，從而又形成負反饋機制。結(jié)果，溫度最終將穩(wěn)固在某一范疇內(nèi)。盡管在堆肥過程中會存在某些極端嗜熱菌，但它們并不在制熱過程中起作用。堆肥微生物的來源要緊有兩方面：一方面是加入上次堆肥反應(yīng)后的保留原料；另一方面是人工加入純的商業(yè)菌株，這些菌種對堆肥有機物具有較強的分解能力，具有活性強、繁育快、分解有機物迅速等特點，能夠加速堆肥反應(yīng)的進程，縮短堆肥反應(yīng)的時刻。接種保留堆料有利于增加堆肥過程中高溫細菌和高溫放線菌的數(shù)量，從而提升堆肥降解效率。堆肥中含有的微生物種類要緊有細菌、真菌、放線菌，有時還有酵母菌和原蟲等。在堆肥過程中，隨著有機物的降解，堆肥微生物在數(shù)量和種群上也隨之發(fā)生變化，如下圖所示：堆肥過程中，微生物演替迅速，溫度在幾天內(nèi)即可達到適宜的高溫，由于受高溫所限，現(xiàn)在期微生物群落的多樣性相對較低，但微生物活性卻較大，當有機物耗盡時，微生物進入內(nèi)源呼吸期，溫度下降，中溫微生物又重占優(yōu)勢，腐殖質(zhì)增多，堆肥產(chǎn)品穩(wěn)固。最后，還會顯現(xiàn)一些高級生命形式，如昆蟲、蚯蚓、甲蟲物種多樣性開始復(fù)原，這時的堆肥生態(tài)系統(tǒng)差不多成熟或達到頂級。4)阻礙好氧堆肥化的因素如上所述，堆肥化過程是可腐有機物在微生物作用下的分解、穩(wěn)固化的過程。因此該過程與微生物的生殖繁育有直截了當?shù)年P(guān)系。阻礙微生物生殖繁育的因素專門多。 對好氧堆肥而言，有溫度、原料的碳氮比、碳磷比、水分、供氧狀況、 pH值以及顆粒度等。①碳氮比(C／N)微生物在新陳代謝和新細胞物質(zhì)的合成中， 需要多種營養(yǎng)元素(C、N、P、K、Co、Mn、Mg、Cu、Ca等)。碳在微生物新陳代謝過程中約有2／3變成二氧化碳被消耗掉，有l(wèi)／3用于細胞膜的合成，因此碳被稱為細菌生長的“能源”。氮要緊用于細胞原生質(zhì)的合成。在堆肥過程中，基質(zhì)的C／N值對分解速度有重要的阻礙。按照微生物平均運算結(jié)果，每合成1份體質(zhì)碳素，要利用約4份碳素作能源(對好氧堆肥的微生物而言，供作能源的碳，都以CO2的形式開釋到大氣中去了)。以細菌為例，細菌本身的C／N值為4～5：1，而合成如此的體質(zhì)細胞還要利用16～20份碳素來提供合成作用的能量。 故他們進行生長繁育所需的 CN值是20～25℃，而真菌的C／N值約為10：1，對它們而言適宜的C／N值應(yīng)為26～30。考慮到堆肥過程中熱量的缺失，堆肥基質(zhì)的最佳C／N值在26～35之間。C／N超過35，可供消耗的碳元素增多，氮元素相對缺乏，細菌和其他微生物的進展受限，有機物的分解速度就慢，發(fā)酵過程就長。此外，C／N值過高，容易導(dǎo)致成品堆肥的C／N值過度，使之陷入所謂的“氮饑餓”狀態(tài)，則堆肥施進土壤后，將奪取土壤中的氮素，從而阻礙作物的生長。但若C／N值低于26，可供消耗的碳素過少，氮素相對過剩，則氮容易變成氨氣而缺失掉，從而降低堆肥的肥效。為了保持堆肥過程中有較高的分解速度和在堆肥成品中有合適的C／N值(一樣為15～20：1)必須調(diào)整好堆肥原料的CN值，調(diào)整的方法通常是在垃圾(C／N值較高)中加入人糞尿、牲畜糞便或都市污泥等，使之調(diào)劑至30以下。另外有研究表明，C／N值隨發(fā)酵時刻的增長而變大。當有機原料的C／N為已知時（可通過分析測出），可按下式運算所需添加的氮源物質(zhì)的數(shù)量：C1 C2KN1 N2式中：K——混合原料的 C／N，通常取最佳范疇值，配合后為35：1C1、C2、N1、N2——分別為有機原料和添加物料的碳、氮含量②溫度溫度是阻礙微生物活性的最明顯因素，對堆肥反應(yīng)速率起著決定性的作用，常常作為堆肥中微生物生化活動量的宏觀指標。每種微生物都有其最適宜的活動溫度，溫度過高或過低都會阻礙微生物的生長與活動，生活垃圾中有著多種微生物。一樣講來，中溫菌最宜溫度為30℃～40℃；高溫菌最宜溫度為50℃～60℃。污泥中的細菌和各種寄生蟲卵對污泥的農(nóng)用產(chǎn)生專門大的危害，因此需要考慮把這種有害的物質(zhì)除掉或降到不至于對土壤和作物產(chǎn)生阻礙的地步，這也是污泥必須實施無害化的緣故所在。由于高溫條件下基質(zhì)的分解速度較中溫下要快，且高溫對殺滅病源菌、寄生蟲、蟲卵、孢子等有利，故一樣多采納高溫堆肥。下表為一些細菌和各種寄生蟲卵在不同溫度下被殺死的時刻。在實際堆肥發(fā)酵過程中，由于堆肥發(fā)酵周期較長，完全能夠殺死各種有害微生物。表9 病菌在不同溫度下被殺死的時刻病菌種類不同溫度下被殺死時刻(min)45℃50℃55℃65℃70℃赤痢菌0.5活蛔蟲卵607白喉菌45牛流產(chǎn)桿菌603沙門氏桿菌30病毒25溫度操縱與垃圾成分、含水量、微生物活性、通風(fēng)量、C／N比等因素有關(guān)。還與堆肥過程的熱散失有關(guān)。溫度要緊是利用通風(fēng)量進行調(diào)劑的。③水分因微生物只能從溶解性培養(yǎng)料中吸取營養(yǎng)，以堅持其生存和繁育，因此堆肥原料的含水率對發(fā)酵過程阻礙專門大，水在堆肥過程中的要緊作用是：溶解有機物，參與微生物的新陳代謝；能夠調(diào)劑堆肥溫度，若堆肥溫度過高時，水分蒸發(fā)，帶走大量的熱，使溫度得以降低。堅持適當?shù)乃謽藴适蔷舛逊驶^程的各種因素的一種有效的方法。水分的多少應(yīng)保證微生物的生化反應(yīng)能以合適的速率穩(wěn)固的進行。實驗證明，堆肥原料水分含量，操縱在50％～60％(重量)為宜，55％左右最為理想，現(xiàn)在微生物分解速度最快。如果含水率過高，由于原料被緊縮或其內(nèi)部游離間隙被水充填，使游離間隙率降低，阻礙空氣的擴散，使有機物供氧不足，微生物的活性降低，顯現(xiàn)厭氧狀態(tài)。因不能保持好氧細菌的新陳代謝，分解速度降低，并產(chǎn)生硫化氫等惡臭氣體。試驗研究證明，中等含水量垃圾均能進行中溫活性菌和高溫活性菌發(fā)酵，而含水量高的垃圾，中溫活性菌發(fā)酵速度專門慢，其發(fā)酵時刻為中等含水量垃圾的 3～4倍。因含水量高的垃圾，即使保持良好通氣，但因發(fā)酵時產(chǎn)生的熱量多半消耗于水分蒸發(fā)，若無專門加溫手段，要達到高溫活性菌的發(fā)酵溫度是困難的。調(diào)劑高含水量垃圾的方法可采納機械壓縮進行脫水， 使脫水后垃圾含水率在 60％以下。另一方面，若含水率低于30％，因水分太少，阻礙微生物的繁育，使分解速度相當緩慢，甚至導(dǎo)致了分解反應(yīng)停止進行。通常，堆肥原料的含水率均低于最佳值50％～60％(重量)。水分在堆肥污泥中存在的方式是多種多樣的，除具有結(jié)合水分、毛細水分、溶脹水分、附著水格外，要緊是以自由水分存在。在堆層中，污泥顆粒間隙應(yīng)為氣相保證供氧。當水分增大充滿顆粒內(nèi)部并溢到粒子間隙中時，通氣受阻，水分從堆層中滲出。為了提供給堆層中以充足的氧氣，堆肥前期的預(yù)處理及工藝操縱是十分重要的。關(guān)于解決污泥含水率過高的咨詢題有許多有效的方法，可利用回流堆肥的干物料，如加鋸末、粉煤灰和垃圾等，也可通過機械攪拌以調(diào)劑堆肥起始含水率。添加的調(diào)劑劑和垃圾的重量比，可按照下式求出：M＝Wm-Wc／Wb-Wm(8)式中： M—調(diào)劑劑與垃圾的重量（濕重比）Wm、Wc、Wb—分別為混合原料含水率、垃圾含水率，調(diào)劑劑含水率。添加任何一種填充劑或調(diào)理劑都會使堆肥成本提升， 也會增加堆肥后的選擇工作。因此，可選用另外兩種差不多方法，即：空氣干化或加熱干化。表10 適用于堆肥物料的干化方法一覽表空氣干化 通過強化的自然蒸發(fā)以相對濕度<100%的環(huán)境空氣完成干化。一樣在洪澇氣候或濕氣候的干月份有效

露天干化將堆肥撒進條垛中，定期翻動以改善與環(huán)境空氣的接觸.在洪澇氣候下是一個簡單的和能量利用率高的方法發(fā)酵倉干化將堆肥放進發(fā)酵倉內(nèi)， 用強制通氣供給環(huán)境空氣。容易收集排氣并能處理和通過排氣管消散加熱干化

用加熱的環(huán)境空氣，熱的燃燒尾氣或流體(例如蒸氣)去除水分，能簡單地使用一樣熱干化系統(tǒng)，加熱環(huán)境空氣到10～20℃的范疇，以降低相對濕度，通常供熱來自礦物燃料或廢熱源替代

1.發(fā)酵倉干化系統(tǒng)直截了當接觸式：用加熱的環(huán)境空氣或其他排氣，直截了當接觸物料

間接接觸式：用加熱的流體穿過熱交換器表面，間接接觸濕物料，通常使用蒸汽加熱2.加熱熟化堆一些較新的設(shè)計包括使用加熱環(huán)境空氣的熟化堆強制通氣設(shè)施，可用來自堆肥化過程的熱廢氣由熱交換提供熱量前者取決于表面蒸發(fā)，變成相對濕度〈100%的周圍空氣。此兩者的要緊手段對選擇差不多上有用的?？諝飧苫到y(tǒng)能量利用率高，但在干燥氣候下或潮濕氣候的干化期才最有效。通常這就意味著需要大的儲存構(gòu)筑物，用以在濕天氣存放堆肥，等到氣候條件承諾時，再來干化。開式空氣干化是專門有效的一種方法。反應(yīng)器干化減少了場地的要求，可收集和操縱潛在的排氣臭味。其能量要求比開式空氣干化的情形要高，然而用壓成顆粒的堆肥可將能量保持在合理的限度內(nèi)。如此一來就增大了間隙通道的尺寸，并減少了橫過發(fā)酵倉的壓頭缺失。熱干化能排除有賴于外界空氣條件的阻礙， 并提供了一種能在任何氣候狀況下生產(chǎn)干化產(chǎn)品的設(shè)備。 熱干化最不利是消耗大量的能量。由于堆肥化過程本身具有專門大的干化潛力，其次的能量要求將明顯地低于常規(guī)脫水泥餅的熱干化要求。 堆肥化接著熱干化組成了和諧的系統(tǒng)， 從而能在所有氣候和最低地依靠外能源條件下生產(chǎn)所期望的最終產(chǎn)品。污泥中有機物的生化分解依靠于其中含有微生物賴以生存的水分，不管是有機物的水解依舊消化都離不開水分。在堆肥的整個過程中含水率始終變化，總的變化趨勢是經(jīng)歷了開始的上升時期，隨后顯現(xiàn)下降的趨勢，相伴著第一次倒垛后，污泥的含水率急劇下降，再以后趨于平緩。其緣故要緊是因為堆肥初期污泥中有機物質(zhì)在好氧的情形下分解，原有機物中的機構(gòu)附者水分，毛細管水分和部分溶脹水分開始滲出，加上微生物消化所產(chǎn)生的水分使堆肥的含水率增加。同時，滲出液在重力作用下向堆層下部滲透，而引起整個堆層水分的重新分布。從整個堆肥過程來看：在陽光充足少雨的季節(jié)進行大面積晾曬，是含水率下降到60%左右時可進行污泥的直截了當堆肥。在多雨或環(huán)境溫度比較低的季節(jié)里，可利用干化污泥與原污泥進行混合堆肥，以保證堆肥生產(chǎn)的連續(xù)性。起始含水率對堆肥的峰溫順堆肥的周期是至關(guān)重要的，應(yīng)以50%～60%的含水率的污泥進行堆肥，有利于迅速達到有效溫度55℃以上。在堆肥發(fā)酵過程中，水分的變化與有機物的降解及溫度的變化有關(guān)聯(lián)。水分的蒸發(fā)是堆層降溫的要緊緣故，因此當堆層由于熱慣性降溫比較困難時可過量通風(fēng)以調(diào)劑含水率，使堆溫得以操縱。幸免過高產(chǎn)生副作用。④通風(fēng)供氧通風(fēng)供氧是好氧堆肥的差不多條件之一，通風(fēng)的目的是向好氧微生物供氧，滿足有機物強化分解期間對氧的需要。氧或空氣受到堆肥化物質(zhì)的加熱，并從中排除水分，干化了堆肥物料，使堆肥產(chǎn)品的含水率降低。不管是自然通風(fēng)或是強制通風(fēng)，都必須滿足好氧微生物對氧的差不多需要，并要求堆層的各部位氧的含量平均一致，以防止局部因缺氧而發(fā)生厭氧發(fā)酵。在機械化堆肥生產(chǎn)系統(tǒng)里，要求至少50％氧滲入堆肥原料的各部分，空氣的供應(yīng)量一樣應(yīng)在理論空氣供應(yīng)量(2m3/kg)的兩倍以上。好氧堆肥的供氧方式有翻堆通風(fēng)、風(fēng)機供風(fēng)、插入風(fēng)管通風(fēng)等。好氧性堆肥化生產(chǎn)體系中氧的吸取率是衡量生物氧化作用過程，以及有機物分解程度的一項重要參數(shù)。在露天堆積法中，氧的吸取率的測定比較困難；關(guān)于機械化的連續(xù)堆肥生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠通過測定排氣中氧的含量，確定發(fā)酵器內(nèi)氧的濃度和氧的吸取率，也能夠通過測定排氣C02的濃度作為氧的吸取速率的參數(shù)。排氣中氧的適宜體積濃度值是14％～17%，如果降到10％，好氣發(fā)酵將會停止。如以排氣中CO2的濃度為氧吸取率參數(shù)，CO2的體積濃度要求為3％～6％。堆層中氧的濃度和耗氧速率能表征微生物活動的強弱和有機物的分解速度。通過做有機物含量——耗氧速率變化實驗可知，微生物的耗氧速率一樣在發(fā)酵反應(yīng)的60～80小時達到峰值；在200小時左右時進入初步穩(wěn)固時期，耗氧速率變化緩慢。實驗還表明，堆肥原料中有機物的含量不同，其耗氧速率也不同，有機物含量越高，耗氧速率上升越快。到達峰值的時刻越短。有關(guān)研究指出：堆肥過程適宜的氧濃度為14％～17%，最低不應(yīng)小于10%，一旦低于此限，好氧發(fā)酵將會停止。此外，由于氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)楫斄康腃O2，故可用CO2的生成速率來表征堆肥的耗氧速率。按照對氧的濃度和CO2的濃度的變化進行跟蹤實驗，同時對個別堆肥進行了好氧速率的測定，從中能夠大致了解微生物在堆肥期間對氧的需求情形，并可了解有機物的分解狀況。關(guān)于純污泥堆肥，相伴著前期溫度上升時期，堆層中氧含量逐步增大，同時發(fā)生的CO2量也相應(yīng)加大，有機物分解反應(yīng)速度加快。大部分易分解的有機物如糖類及簡單的飽和烴類物迅速分解，反應(yīng)速率達到最高。堆肥的中后期溫度下降后，其降解速率明顯平緩。這要緊是因為關(guān)于純污泥堆肥，用于堆肥的污泥在脫水之前差不多通過中溫厭氧消化，大部分有機物差不多被中溫厭氧細菌所降解消化。在堆肥期間的有機物降解要緊集中在堆肥前期，即溫度最高時期，這期間要緊是高溫菌對部分有機物在高溫下進行降解，因此堆肥前期的氧消耗比中期大，堆層中的氧濃度前期比較小而中后期逐步趨向空氣中的氧濃度。因此，在污泥的堆肥過程中起要緊作用的是高溫菌株。堆肥發(fā)酵的本質(zhì)是利用微生物對污泥中的有機物分解，使污泥進行好氧堆肥達到無害化、穩(wěn)固化。有機物被微生物氧化分解的結(jié)果：1/3氧化為無機物并開釋能量，2/3通過生物降解為中間的代謝物，并合成新的微生物細胞。好氧微生物對有機物的氧化分解，如：葡萄糖，其過程總共可得38個ATP，并有402千卡的熱量開釋，這確實是堆肥產(chǎn)生高溫的原理。微生物對有機物的分解又是在酶的作用下發(fā)生的，我們稱之為酶促反應(yīng)。其反應(yīng)在最適溫度下，速度最快，溫度每升高10℃，其反應(yīng)速度可相應(yīng)提升1～2倍。微生物的各種酶的最適溫度范疇在30℃～65℃，因此高溫堆肥本身有利于反應(yīng)速度的加快，縮短發(fā)酵周期。鑒于上述原理，在堆肥發(fā)酵的過程中，早期的通風(fēng)能迅速提升堆溫。當堆溫超過70℃時，除嗜熱菌外，對其他微生物的生長不利，甚至死亡，因此為使堆溫堅持在最適溫度，可加大通氣量，專門是在堆肥后期，使堆層中積存的熱量通過水分的吸取，蒸發(fā)散熱來防止堆溫的升高，因此通風(fēng)量的大小是堅持反應(yīng)速度，縮短發(fā)酵周期的關(guān)鍵因素。從污泥堆肥的過程來看：通風(fēng)供氧的目的是保證微生物以最快的速度對有機物進行分解或降解。 通風(fēng)是堅持堆溫上升的最要緊的手段，在前期的堆肥過程中應(yīng)采納較小的氣量， 一樣堅持在10～15m3/ht的氣量。通風(fēng)是調(diào)劑污泥水分在堆肥過程中的重要手段。在堆肥中期一樣采納較大氣量并堅持在 20～2m3/ht。在堆制后期采納較大氣量對污泥吹干。pH值pH值對微生物的生長也是重要因素之一，一樣微生物最適宜的pH值是中性或弱堿性，pH值太高或太低都會使堆肥處理遇到困難。如果原料的 pH值太低，可用pH值高的廢物進行混合(如含石灰的廢物)；如果原料pH值過高時，可通過通氣或干燥處理，生成有機酸和CO2使pH值得到一定程度的降低，或者用熟化后的堆肥進行混合。pH值是一個能夠?qū)ξ⑸锃h(huán)境作出估價的參數(shù)，在整個堆肥過程中，pH值隨時刻和溫度的變化而變化，因而可利用測得的pH值來判定堆肥發(fā)酵過程的進程，適宜的 pH可使微生物有效的發(fā)揮作用，一樣認為 pH在7．5～8．5時最好。在堆肥初始時期，由于有機酸的生成，則pH值下降(可降至5．0)，然后上升到8～8．5。如果廢物堆變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，則pH值連續(xù)下降：此外，pH值也會阻礙氮的缺失，因pH值在7．0氮以氫氧化氨的形式逸人大氣。但在一樣情形下，堆肥過程有足夠的緩沖作用，酸化時期產(chǎn)生的有機酸，被其他微生物分解，能使pH值穩(wěn)固在能夠保證好氧分解的酸堿度水平，過程中勿需石灰調(diào)劑，以免導(dǎo)致氨的蒸發(fā)和增加操作費。⑥有機物的含量堆肥物料適宜的有機物含量為20%～80%，有機物含量過低，不能提供足夠的熱能，阻礙嗜熱菌增殖，難以堅持高溫發(fā)酵過程。有機物含量大于80%時，堆制過程要求大量供氧，實踐中常因供氧不足而發(fā)生部分厭氧過程。⑦物料的顆粒度堆肥化需要的氧氣是從堆肥原料顆粒間隙獲得的。間隙的大小取決于顆粒的結(jié)構(gòu)強度。象紙張、動物和植物纖維等，一旦遇水受到壓縮，密度就會大大提升，顆粒間隙大大減小，導(dǎo)致空氣容量減少，會阻礙發(fā)酵過程氧源的供應(yīng)。此外，濕度國大，會事顆粒在機械傳遞過程總由于跌落碰撞而顯現(xiàn)大塊，在這些塊體內(nèi)部會發(fā)生厭氧發(fā)酵。因此，堆堆肥原料顆粒尺寸應(yīng)有一定的要求。⑧其他：垃圾構(gòu)成、堆肥操作方式等都會阻礙堆肥過程的速度和肥料的品質(zhì)。5)堆肥化方法堆肥化方法要緊有間歇堆積法和連續(xù)堆積法。①間歇堆積法間歇堆積法，又叫露天堆積法。這是我國長期以來沿用的一種方法。間歇堆積法是把新收集的垃圾、糞便、污泥等廢物混合分批堆積，有的都市用單一的垃圾為原料通過堆積生產(chǎn)垃圾肥，一批廢物堆積之后不再添加新料，讓其中的微生物參與生物化學(xué)反應(yīng)，使廢物轉(zhuǎn)變成腐殖土樣的產(chǎn)物，然后外運。前期大約需要5周，1周要翻動l～2次，然后再通過6~10周熟化穩(wěn)固。全部過程需要30～90天。這種方法要求有—個堅實的不滲水的場地，其面積需能滿足處理所在都市廢物排量的需要。按照估算，一個10萬人口的都市，大約需場地4×104m2。堆場上方需建筑頂棚，以防止雨雪，經(jīng)常顯現(xiàn)大風(fēng)的地區(qū)，應(yīng)在逆風(fēng)面設(shè)防風(fēng)墻。露天堆積法，第一要求對堆肥原料進行前處理，然后按照其含水率和C／N比，確定原料配比。國外利用都市固體廢物生產(chǎn)堆肥的配料方法有3種，即純垃圾堆肥、垃圾—糞便混合(7：3)堆肥、垃圾—污泥混合(7：3)堆肥。我國露天堆積法一樣是采納70％～80％垃圾與20％～30％糞相配比。目前我國比較流行的露天堆積法是“米”字形堆積法，即是將垃圾與稀糞按配比平均混合，然后建立高 1～2m，底寬4m，頂寬2m，長20m的條形堆體。堆積過程，插入竹竿或木棒，每隔1．5～2m擺成“米”字形，在交叉處豎立竹竿，堆后用稀泥封堆。翌日將竹竿拔去，使之成為堆料的通氣孔?！懊住弊中味逊e法，一樣堆后2～3d．堆溫即可達50℃以上，并可連續(xù)十多天，對殺死病菌、寄生蟲及腐熟有機物都有良好成效，專門適于夏秋季采納。在堆制操作方面也能夠不設(shè)通氣孔道，但要注意水分適當，并應(yīng)保持物料疏松。這種不設(shè)空氣孔道的堆積方法在氣溫較高的夏季也能達到50℃以上的高溫。此外，在不需用肥的冬季能夠進行連垛堆積。其方這是將垃圾和糞便分層堆積，留出垂直空氣孔道。此法比較省工，少占場地，制作良好時，同樣能夠達到50℃以上高溫。②連續(xù)堆積法現(xiàn)代化的堆肥操作多采納成套密閉式機械連續(xù)堆制。連續(xù)堆制是使原料在一個專門設(shè)計的發(fā)酵器或稱生物穩(wěn)固器的設(shè)備內(nèi)完成動態(tài)發(fā)酵過程，而后將物料運往發(fā)酵室堆成堆體，再靜態(tài)發(fā)酵。機械連續(xù)堆制系統(tǒng)具有發(fā)酵快、堆肥質(zhì)量高、能防臭、能殺死全部細菌、堆肥粒度整齊、不破壞土壤、有利于作物吸取、成本較低等特點。機械連續(xù)堆制法采納的發(fā)酵器類型專門多，一樣分立式發(fā)酵槽和臥式發(fā)酵槽兩類。6)堆肥的理化特性和效用①堆肥的理化特性堆肥的成分和養(yǎng)分、雜質(zhì)、陽離子交換量、穩(wěn)固性以及衛(wèi)生學(xué)性質(zhì)等理化特性，直截了當關(guān)系到堆肥的農(nóng)業(yè)利用。a,含水率:堆肥本身都具有較高的含水率，含水率越高， 表明其持水能力越強。國內(nèi)外都市堆肥的持水能力為每 100干物質(zhì)含水85g～120g。b,pH值和全鹽含量:堆肥的pH值宜中性偏堿。堆肥的全鹽含量是指堆肥中可溶性鹽的含量。 堆肥全鹽含量不宜過高，否則長期施用會導(dǎo)致土壤堿化。堆肥的全鹽含量能夠通過測定其全鹽溶液的電導(dǎo)率求出。國內(nèi)堆肥的 pH值為中性偏堿，與國外的額定值范疇 7～8.5專門接近。c,全碳含量:堆肥的全碳含量反映了堆肥中有機物的含量。堆肥中有機物的含量越高，持水性和吸附銨離子的能力就越強。國內(nèi)堆肥有機物含量相當于土壤中有機物的4倍，全碳含量大多在11%左右，接近于國外的額定值（12%～20%）的底限。d,養(yǎng)分含量:堆肥的養(yǎng)分要緊是指N、P、K三種元素，此外還包括一部分微量元素。全氮值國外的額定范疇是0.5%～1.5%，我國一樣都低于0.5%；全磷含量也低于國外額定值范疇（0.4%～0.8%）；全鉀含量有的高于國外的額定值范疇（ 0.3%～1%）。國內(nèi)堆肥全氮含量相當于土壤全氮含量的4倍；速效磷的含量相當于土壤的3.5倍；速效鉀的含量相當于土壤的21～25倍。專門是P、K兩種養(yǎng)分，在我國的土壤中含量嚴峻不足，施用堆肥不僅全面提升土壤有機物 N、P、K等養(yǎng)分的含量，而且能夠在一定程度上補償 P、K的不足。另外，在堆肥中含有 Ca2+、Mg2+、Mn2+、Na+、B3+等差不多上植物生長所需的元素。e,重金屬含量:國內(nèi)堆肥中重金屬 Hg的含量接近于國外的承諾值1～4×10-6，Cr、Cd、Pb的含量依次低于國外的額定值范疇：1～6×10-6、50～300×10-6、200～900×10-6，在農(nóng)業(yè)利用方面是比較安全的。f,堆肥的雜質(zhì):堆肥中雜質(zhì)包括玻璃、塑料、鐵類以及其他金屬類物質(zhì)，雜質(zhì)不單對土壤和植物有害，當其顆粒較大和數(shù)量較多時，還會對堆肥的質(zhì)量有不良阻礙。它們的存在會阻礙堆肥的外觀，降低堆肥的密度，以及堆肥的有機組分和養(yǎng)分的含量。堆肥中的雜質(zhì)粒度的額定范疇國內(nèi)外不同，國外標準是最大顆粒直徑超過11.2mm的最高承諾含量為堆肥干物質(zhì)的3%，玻璃雜質(zhì)的最大直徑超過6.3mm的不超過0.5%，我國對各種雜質(zhì)的粒度規(guī)定為≤ 5mm。g,堆肥的陽離子交換量:堆肥和土壤顆粒都具有交換陽離子的能力。國內(nèi)堆肥的陽離子交換量低于土壤的陽離子交換量，因此，大量施用堆肥，有可能降低土壤的陽離子交換量，并降低土壤的保肥能力。堆肥對銨離子的交換量直截了當反映堆肥對氮素的保持能力。堆肥吸附銨離子的能力取決于有機物的含量，有機物的含量越高，對銨離子的吸附量也就越大，越有利于提升土壤的保肥能力。h,堆肥的穩(wěn)固性:堆肥的穩(wěn)固性是指堆肥產(chǎn)品的穩(wěn)固程度。堆肥的理想穩(wěn)固程度在于堆存時可不能產(chǎn)生有害的物質(zhì)。堆肥的穩(wěn)固程度決定于堆肥化過程有機為受微生物分解的完成時刻。堆肥的穩(wěn)固程度在經(jīng)濟上直截了當阻礙設(shè)備容量的利用率、投入的勞動量、消耗的能量以及修理費用等。堆肥的穩(wěn)固性還關(guān)系到堆肥評判標準的測定。堆肥的穩(wěn)固性還關(guān)系到堆肥評判標準的制定。評判堆肥的穩(wěn)固程度的方法專門多，以下介紹幾種可行的評判方法：按照外觀和氣味評判堆肥的穩(wěn)固性；在堆肥化過程中，物料的色度和氣味的變化，反應(yīng)出微生物的活躍程度。關(guān)于一個正常的堆肥過程來講，堆肥物料的顏色變化，應(yīng)是由開始的淡灰逐步轉(zhuǎn)變成棕色或暗灰色，氣味由最初的刺鼻性轉(zhuǎn)變成略具霉臭的土壤味（放線菌的特點）；測定前期發(fā)酵的終點溫度。前期發(fā)酵的終點溫度(一樣在45～50℃)與有機物質(zhì)分解速率一樣是微生物活動的尺度微生物活動減弱時，熱的生成率也相應(yīng)地下降，因而堆肥溫度下降，一旦溫度達到45～50℃，且一周內(nèi)連續(xù)不變，則可認為堆肥已達到了穩(wěn)固程度；堆肥化過程中，物料的生物降解程度越高，產(chǎn)品中可分解的有機物數(shù)量越少。 一樣堆肥原料中要緊有 3種碳水化合物：糖、淀粉和纖維素。在露天堆肥生產(chǎn)過程的第 1周內(nèi)，糖類即消逝，在第4～5周內(nèi)，淀粉絕大部分分解。在最終堆肥產(chǎn)品中，淀粉含量應(yīng)全部消逝?；谶@一事實，可用化學(xué)分析法測定堆肥產(chǎn)品中淀粉的含量，以確定堆肥產(chǎn)品的穩(wěn)固程度。i,堆肥的衛(wèi)生學(xué)性質(zhì):生產(chǎn)堆肥如果操作不當，沒有達到高溫或高溫連續(xù)時刻不夠長，都會使產(chǎn)品中含有未殺滅的寄生蟲卵和病原菌。按照我國的實驗研究，好氧堆肥要達到穩(wěn)固化，發(fā)酵過程的翻堆和熟化極其重要，而且溫度必須達到50～55℃，連續(xù)5～7d，才能殺死大腸桿菌和蛔蟲卵。②堆肥的效用在討論堆肥的效用前，先討論一下土壤然而無機肥料帶來的咨詢題。一樣化學(xué)肥料大多為一價陽離子的無機鹽，這些化肥容易與帶負電性的土壤粘粒發(fā)生吸附作用，形成分散的膠粒，使土壤板結(jié)，及阻礙土壤的透水性和透氣性，又阻礙其供肥性能。長期施用化肥，通過植物吸取，殘留的陽離子或陰離子會使土壤出現(xiàn)酸性或堿性， 導(dǎo)致土壤酸化或堿化，從而抑制許多有益微生物的生長，而一些有