有機(jī)固體廢物的生物處理

關(guān)于有機(jī)固體廢物的生物處理17.04.20241主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第2頁,共80頁，2024年2月25日，星期天定義與生物處理分類堆肥化(composting):

是在控制條件下，利用自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，使可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物學(xué)過程。(促進(jìn)來源于生物的有機(jī)廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用)堆肥化的產(chǎn)物——堆肥(compost)：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，故也稱為“腐殖土”，是一種具有一定肥效的土壤改良劑和調(diào)節(jié)劑。堆肥化的分類溫度:中溫堆肥和高溫堆肥技術(shù):露天堆肥和機(jī)械密封堆肥。特點(diǎn)：人工控制條件下進(jìn)行；原料是固體廢物中可降解的有機(jī)成分；實(shí)質(zhì)是生物化學(xué)過程；堆肥產(chǎn)品對(duì)環(huán)境無害第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵——堆肥第3頁,共80頁，2024年2月25日，星期天微生物生理學(xué)定義：在沒有外加氧化劑的條件下，被分解的有機(jī)物作為還原劑被氧化，而另一部分有機(jī)物作為氧化劑被還原的生物學(xué)過程?，F(xiàn)代工業(yè)定義：利用微生物生產(chǎn)菌體、酶或各種代謝產(chǎn)物的過程(厭氧條件或有氧條件下發(fā)生)都稱為發(fā)酵(或消化)環(huán)境污染治理角度：以廢水或固體廢物中的有機(jī)污染物為營養(yǎng)源，創(chuàng)造有利于微生物生長繁殖的良好環(huán)境，利用微生物的異化分解和同化合成的生理功能，使得這些有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì)和自身的細(xì)胞物質(zhì)，從而達(dá)到消除污染、凈化環(huán)境的目的。沼氣生產(chǎn)技術(shù)的角度：在厭氧條件下，利用厭氧微生物(特別是產(chǎn)甲烷細(xì)菌)新陳代謝的生理功能，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣的整個(gè)工藝生產(chǎn)過程?！l(fā)酵定義與生物處理分類第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第4頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

是指固體廢物中的有機(jī)成分在厭氧條件下，利用厭氧微生物新陳代謝的功能，轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì)和自身的細(xì)胞物質(zhì)，從而達(dá)到消除污染、凈化環(huán)境的目的。

德國Kaiserslautern填埋場(chǎng)動(dòng)態(tài)堆肥處理線

德國Kaiserslautern填埋場(chǎng)發(fā)酵倉定義與生物處理分類5第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵——有機(jī)固體廢物厭氧發(fā)酵第5頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵的原料

好氧堆肥與厭氧發(fā)酵的原料均為可通過生物化學(xué)過程降解轉(zhuǎn)化的有機(jī)固體廢物城市垃圾:

需經(jīng)分選回收畜禽糞便:

有臭味，需進(jìn)行除臭處理污泥:

工業(yè)廢水處理污泥一般含有較高的重金屬，要注意限制含重金屬工業(yè)廢水的排放，并從配方、添加劑、農(nóng)藝措施等方面采取相應(yīng)對(duì)策農(nóng)林廢物:是進(jìn)行堆肥和沼氣發(fā)酵的理想材料泔腳和食品廢物:良好的堆肥和厭氧發(fā)酵用原料第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第6頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第7頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥過程溫度變化好（耗）氧堆肥微生物影響堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判斷厭氧發(fā)酵原理第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第8頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）氧堆肥是好氧微生物在與空氣充分接觸的條件下，使有機(jī)固體廢物發(fā)生一系列放熱反應(yīng)，最終將其轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。通常好氧堆肥堆溫高，一般在55-60℃，極限溫度可達(dá)80-90℃，所以好氧堆肥也稱為高溫堆肥。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第9頁,共80頁，2024年2月25日，星期天0.3-0.5有機(jī)物的氧化分解有機(jī)物的合成堆肥中發(fā)揮作用的微生物主要為細(xì)菌和放線菌，其次還有真菌和原生動(dòng)物等①來自有機(jī)垃圾固有的微生物種群（一般城市垃圾中的細(xì)菌數(shù)量在1014～1016個(gè)/kg）②來自人工加入的特殊菌種10第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第10頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥過程溫度變化潛伏階段微生物適應(yīng)、馴化過程中溫階段也稱產(chǎn)熱階段，堆肥初期，嗜溫性微生物較為活躍。主要分解基質(zhì);糖類、淀粉類物質(zhì)。堆體基本處于15～450C范圍內(nèi)的中溫。高溫階段堆溫升至450C以上，此階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物成為主體。堆肥中較為復(fù)雜的有機(jī)物，如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)開始被快速分解腐熟階段此時(shí)微生物的活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫性微生物重占優(yōu)勢(shì)，對(duì)殘余較難分解的有機(jī)物做進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)增多且穩(wěn)定化，堆肥進(jìn)入腐熟階段。剩下的部分物質(zhì)主要為難降解有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì)。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第11頁,共80頁，2024年2月25日，星期天C/N比、C/P比

C主要提供微生物活動(dòng)所需能源和組成微生物細(xì)胞的物質(zhì)，N、P則是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸，酶等細(xì)胞生長所需物質(zhì)的重要元素。堆肥過程理想的C／N比在30:1左右,一般認(rèn)為，有機(jī)垃圾作為堆肥原料時(shí)，最佳C／N比在(26～35)：1。C／N比高，將導(dǎo)致N的不足，影響微生物的增長，使堆肥溫度下降，有機(jī)物分解代謝減慢；C／N比低，N將過剩，并以氨氣的形式釋放，發(fā)出難聞的氣味。

C/P比一般為75-150：1，可用污泥調(diào)節(jié)。影響好氧堆肥的因素——化學(xué)因素O2

是堆肥的基本保證，合適的氧濃度為18％，一旦低于8％，將制約好氧堆肥中微生物生命活動(dòng)。——通風(fēng)營養(yǎng)平衡微生物的新陳代謝必須保證足夠的P、K和微量元素，磷是磷酸和細(xì)胞核的重要組成元素．也是生物能ATP的重要組成成分，一般堆肥料的C/P=（75-150）：1。pH值微生物的降解活動(dòng)需要微酸性或中性的環(huán)境條件。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第12頁,共80頁，2024年2月25日，星期天溫度：堆肥的最佳溫度在50一60℃顆粒尺寸：

降低顆粒物尺寸，增加表面積，將促進(jìn)微生物的活動(dòng)并加快堆肥速度；而顆粒太細(xì)，又會(huì)阻礙堆層中空氣的流動(dòng)，將減少堆層中可利用的氧氣量，反過來又會(huì)減緩微生物活動(dòng)的速度。一般地說，適宜的粒徑范圍是12-60mm含水率：堆肥原料的最佳含水率通常是在50％一60%，含水率太低將影響微生物的生命活動(dòng)，太高也會(huì)降低堆肥化速度，導(dǎo)致厭氧分解并產(chǎn)生臭氣以及營養(yǎng)物質(zhì)的瀝出。影響好氧堆肥的因素——物理因素影響好氧堆肥的因素——生物因素建立人工種群——堆肥發(fā)酵母液。堆肥化效果供氧量含水率溫度和有機(jī)物含量顆粒度C/N和C/PpH第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第13頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

腐熟度的基本含義是：(1)通過微生物的作用，堆肥的產(chǎn)品要達(dá)到穩(wěn)定化、無害化，對(duì)環(huán)境無不良影響；(2)所產(chǎn)生的堆肥產(chǎn)品在使用期間，不能影響作物的生長和土壤的耕作能力。堆肥的腐熟度及其判斷

化學(xué)指標(biāo)

pH/COD/BOD/

碳氮比/氮化物/

腐殖酸/碘液法

工藝指標(biāo)

溫度/耗氧速率400mg/(kg·h)堆肥腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)

物理學(xué)指標(biāo)

氣味/粒度/色度

生物學(xué)指標(biāo)

呼吸作用/生物活性/

發(fā)芽指數(shù)第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第14頁,共80頁，2024年2月25日，星期天適應(yīng)新環(huán)境嗜溫性細(xì)菌、酵母菌、放線菌分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↗45~70℃嗜溫性微生物、多為難分解物質(zhì)，溫度↘小結(jié)好（耗）氧堆肥過程15第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第15頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.2耗氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥過程溫度變化好（耗）氧堆肥微生物影響堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判斷厭氧發(fā)酵原理第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第16頁,共80頁，2024年2月25日，星期天厭氧發(fā)酵原理厭氧發(fā)酵原理厭氧發(fā)酵過程微生物群落甲烷的形成量的計(jì)算厭氧發(fā)酵的熱力學(xué)厭氧發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第17頁,共80頁，2024年2月25日，星期天厭氧發(fā)酵原理第1階段:不溶性大分子有機(jī)物經(jīng)過水解而溶入水中，使顆粒狀的各種可見物變成均質(zhì)的溶液。此階段起作用的為水解發(fā)酵細(xì)菌；第2階段:接連發(fā)生兩次產(chǎn)酸過程，使溶液酸度增加,pH下降。此階段起作用的為產(chǎn)乙酸細(xì)菌；第3階段:有機(jī)物中的碳最終以CH4和CO2等氣態(tài)產(chǎn)物的形式釋放到空氣中。此階段起作用的為甲烷菌。厭氧發(fā)酵分為酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第18頁,共80頁，2024年2月25日，星期天厭氧發(fā)酵過程微生物群落第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第19頁,共80頁，2024年2月25日，星期天17.04.202420影響發(fā)酵細(xì)菌功能的環(huán)境條件

1、厭氧條件產(chǎn)酸、產(chǎn)氣均需在厭氧條件下進(jìn)行

2、發(fā)酵細(xì)菌的營養(yǎng)及營養(yǎng)物比例

C/N/P=（30-20）：1：0.23、溫度因素常溫發(fā)酵(自然發(fā)酵)

中溫發(fā)酵(28-38℃)

高溫發(fā)酵(48-60℃)4、pH值

水解過程與發(fā)酵菌及產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍大致為5-6.5，而甲烷菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍為6.5-7.5。

5、添加物、抑制物調(diào)節(jié)C/N比，避免重金屬等有害物質(zhì)

6、接種物保證細(xì)菌量和種群

7、攪拌防止局部酸積累和氣阻第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第20頁,共80頁，2024年2月25日，星期天甲烷的形成量的計(jì)算有機(jī)物厭氧分解的總反應(yīng):穩(wěn)定的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣其甲烷含量在55%-65%之間理論產(chǎn)甲烷量理論產(chǎn)CO2量第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第21頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2耗氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5耗氧堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第22頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.3簡易漚肥技術(shù)定義簡易漚肥技術(shù)是指將人糞尿、不能食用的菜葉、動(dòng)物糞便、雜草、秸稈、廢物垃圾等有機(jī)廢物混合堆積、糊泥密封，在自然條件下利用微生物的發(fā)酵作用，使堆料中的有機(jī)物腐熟，達(dá)到土壤可接受的穩(wěn)定程度，成為一種含氮豐富的腐殖質(zhì)。這一過程基本不進(jìn)行或者很少進(jìn)行人為控制。這種簡單的不使用機(jī)械設(shè)備的堆肥方法又稱為簡易堆肥，堆制出的產(chǎn)品稱為漚肥。特點(diǎn)簡易漚肥技術(shù)一般介于好氧堆肥與厭氧發(fā)酵之間(沒有強(qiáng)制通風(fēng)裝置)。初期為好氧，主要是利用需氧性微生物的活動(dòng)，快速分解有機(jī)物，并產(chǎn)生大量的熱能使堆內(nèi)的溫度不斷上升，一般可達(dá)到50～70℃，并可維持一定時(shí)間，從而將堆料的病菌、蠕蟲卵、蠅蛆等殺死，達(dá)到無害化的目的；隨著有機(jī)垃圾降解的進(jìn)行，逐步轉(zhuǎn)為厭氧性微生物為主要微生物來降解有機(jī)物，在這一階段，一般分解較緩慢，產(chǎn)生的熱量少。

第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第23頁,共80頁，2024年2月25日，星期天簡易漚肥方法污水坑漚肥法平地漚肥法半坑式漚肥法簡易漚肥的影響因素原料有機(jī)成分的含量微生物量含水率pH值空氣供給封泥：保溫、保肥、防蠅和減臭味第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第24頁,共80頁，2024年2月25日，星期天簡易漚肥的無害化處理(1)加生石灰法每擔(dān)糞(約50kg)加生石灰0.5kg，攪勻后，2-3d便可達(dá)到無害化。但糞肥應(yīng)在加生石灰3-5d后就施用，否則，會(huì)因加堿引起氨揮發(fā)，導(dǎo)致肥效降低。(2)加農(nóng)藥處理法每100kg糞便加“敵百蟲”或“西維因”粉劑0.5kg，經(jīng)混勻后，便可殺滅90%的鉤蟲卵和大部分蛔蟲卵。(3)加尿素法每100kg糞便加1kg尿素，經(jīng)2-4d后，就能殺滅大部分蟲卵。這種肥施用時(shí)，要先兌水。稀釋后再用，稀釋比例一般按尿素與水之比為1：100為宜，否則濃度太大易損害農(nóng)作物或園林植物。25第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第25頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）氧堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第26頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制好（耗）氧堆肥的基本工藝典型耗氧堆肥工藝好（耗）氧堆肥過程控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第27頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥的基本工藝加入堆肥底料的物料(無機(jī)物或有機(jī)物)，主要目的是減小底料容重，增加底料空隙，從而有利于通風(fēng)加入堆肥底料的一種有機(jī)物，用于增加可生化降解有機(jī)物的含量，從而增加混合物能量5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第28頁,共80頁，2024年2月25日，星期天分選、破碎、篩分、混合、養(yǎng)分及水分調(diào)節(jié)通過破碎、分選和篩分可去除粗大垃圾和不能堆肥的物質(zhì)，合適比表面積、合適的粒度(12-60mm)調(diào)節(jié)含水率和C/N比添加一些菌種和酶制劑好（耗）氧堆肥的基本工藝前處理第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第29頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主發(fā)酵(一次發(fā)酵)

通常將堆體溫度升高到開始降低為止的階段稱為主發(fā)酵期，城市有機(jī)固體廢物的好氧堆肥主發(fā)酵期約為4～12d。主發(fā)酵可在露天或發(fā)酵裝置內(nèi)進(jìn)行，通過翻堆或強(qiáng)制通風(fēng)向堆積層或發(fā)酵裝置內(nèi)堆肥物料供給氧氣。好（耗）氧堆肥的基本工藝30第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第30頁,共80頁，2024年2月25日，星期天后發(fā)酵（二次發(fā)酵）

主發(fā)酵工序尚未分解的有機(jī)物進(jìn)一步分解，使之變成腐殖酸、氨基酸等比較穩(wěn)定的有機(jī)物，得到成熟的堆肥制品。通常，后發(fā)酵階段的物料堆積成1～2m高的堆層，通過自然通風(fēng)間歇性翻堆，進(jìn)行敞開式后發(fā)酵，但需防止雨水流入。時(shí)間20-30d。好（耗）氧堆肥的基本工藝第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第31頁,共80頁，2024年2月25日，星期天后處理

將仍然存在的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物分選去除。對(duì)粗堆肥產(chǎn)品再破碎、打包裝袋。好（耗）氧堆肥的基本工藝脫臭

在堆肥過程中，由于堆肥物料局部或某段時(shí)間內(nèi)的厭氧發(fā)酵會(huì)導(dǎo)致臭氣產(chǎn)生，污染工作環(huán)境堆肥過濾器(堆高約0.8～1.2m)，當(dāng)臭氣通過該裝置時(shí)，惡臭成分被熟化后的堆肥吸附，進(jìn)而被其中的好氧微生物分解而脫臭除臭裝置熱力法，將堆肥排氣(含氧量約為18%)作為焚燒爐或工業(yè)鍋爐的助燃空氣，利用爐內(nèi)高溫?zé)崃到獬粑斗肿?，消除臭味。吸附法?章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第32頁,共80頁，2024年2月25日，星期天貯存貯存容量：夏冬貯存;貯存6個(gè)月生產(chǎn)量的庫房。貯存方式：直接堆存二次發(fā)酵倉存放袋裝存放貯存環(huán)境要求干燥、透氣好（耗）氧堆肥的基本工藝第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第33頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥的基本工藝典型好（耗）氧堆肥工藝好（耗）氧堆肥過程控制5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第34頁,共80頁，2024年2月25日，星期天典型好（耗）氧堆肥工藝好（耗）氧靜態(tài)堆肥工藝一批原料堆積成條垛或置于發(fā)酵裝置內(nèi)后，不再添加新料和翻倒，直到堆肥腐熟后運(yùn)出35第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第35頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧靜態(tài)堆肥工藝特點(diǎn)：強(qiáng)制通風(fēng)較困難，易造成厭氧狀態(tài)，使發(fā)酵周期延長第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第36頁,共80頁，2024年2月25日，星期天間歇式好（耗）氧動(dòng)態(tài)堆肥工藝原料分批發(fā)酵，一批原料堆積之后不再添加新料，待發(fā)酵成為腐殖土后運(yùn)出發(fā)酵形式通常采用間歇翻堆的強(qiáng)制通風(fēng)垛或間歇進(jìn)出料的發(fā)酵倉間歇式發(fā)酵裝置有長方形池式發(fā)酵倉、傾斜床式發(fā)酵倉、立式圓筒型發(fā)酵倉等（德國Kaiserslautern填埋場(chǎng)發(fā)酵倉）

常州市垃圾處理場(chǎng)采用了間歇式好氧動(dòng)態(tài)堆肥技術(shù)，其特點(diǎn)是采用分層均勻進(jìn)出料方式：一次發(fā)酵倉底部每天均勻出料一層，頂部每天均勻進(jìn)料一層，分層發(fā)酵。發(fā)酵倉內(nèi)控制在一定溫度內(nèi)，促使菌種在最佳條件下繁殖。進(jìn)出料及時(shí)，可大大縮短發(fā)酵周期(約為5d)，發(fā)酵倉數(shù)也可比靜態(tài)一次性發(fā)酵工藝減少一半。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第37頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

連續(xù)式堆肥采取連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料的方式，原料在一個(gè)專設(shè)的發(fā)酵裝置內(nèi)完成中溫和高溫發(fā)酵過程。連續(xù)式好（耗）氧動(dòng)態(tài)堆肥工藝特點(diǎn)：物料處于一種連續(xù)翻動(dòng)的動(dòng)態(tài)情況下，物料組分混合均勻，傳質(zhì)和傳熱良好，有機(jī)物的降解速率快，水分易蒸發(fā)，發(fā)酵周期短。連續(xù)式堆肥可有效地處理高有機(jī)質(zhì)含量的原料，因此在一些發(fā)達(dá)國家被廣泛地采用（德國Kaiserslautern填埋場(chǎng)動(dòng)態(tài)堆肥處理線）第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第38頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥的基本工藝典型好（耗）氧堆肥工藝好（耗）氧堆肥過程控制堆肥原料控制C/N比控制水分控制溫度控制通風(fēng)供氧控制pH值發(fā)酵周期5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第39頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥過程控制堆肥原料控制40第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第40頁,共80頁，2024年2月25日，星期天C/N比控制

碳氮比為（25-35）：1時(shí)發(fā)酵過程最快

C/N比低于20：1時(shí)，微生物的繁殖能量不足而受到抑制

C/N比高于40：1時(shí)，堆肥施入土壤后，將會(huì)發(fā)生奪取土壤中氮素的現(xiàn)象，產(chǎn)生“氮饑餓”狀態(tài)初始原料的C/N比一般控制高于最佳值，取35：1成品堆肥的C/N比控制在（10-20）：1好（耗）氧堆肥過程控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第41頁,共80頁，2024年2月25日，星期天水分控制堆肥中水分的主要作用：溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝水分蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，起到調(diào)節(jié)堆肥溫度的作用生活垃圾堆肥時(shí)，水分含量50%-60%時(shí)最佳WmWcWb為混合原料含水率、垃圾含水率、調(diào)節(jié)劑含水率調(diào)節(jié)劑與垃圾的質(zhì)量(沉重)比好（耗）氧堆肥過程控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第42頁,共80頁，2024年2月25日，星期天溫度控制

堆肥的初期，堆體溫度一般與環(huán)境溫度相近，經(jīng)過嗜溫菌1～2d的作用，堆肥溫度達(dá)到50～60，此時(shí)，嗜溫菌受到抑制，而嗜熱菌進(jìn)入激發(fā)狀態(tài)高溫階段，堆肥中的寄生蟲和病原菌被殺死，一般經(jīng)過5—6d時(shí)間，堆肥的無害化即可完成后發(fā)酵階段(二次發(fā)酵)，由于大部分的有機(jī)物在主發(fā)酵階段已被降解，熱量的釋放減慢，堆肥維持在中溫30～40℃，這時(shí)堆肥產(chǎn)物進(jìn)一步穩(wěn)定，最后達(dá)到深度腐熟。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第43頁,共80頁，2024年2月25日，星期天堆肥過程中，對(duì)堆體進(jìn)行溫度控制非常必要，在實(shí)際生產(chǎn)過程中往往可通過溫度-通風(fēng)反饋系統(tǒng)來完成溫度的自動(dòng)控制好（耗）氧堆肥過程控制溫度控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第44頁,共80頁，2024年2月25日，星期天通風(fēng)供氧控制好（耗）氧堆肥過程控制合適氧濃度大于18%最低不能小于8%維持氧濃度在10%-18%通氣量通常取0.6-1.8m3/(d.kg揮發(fā)性固體)45第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第45頁,共80頁，2024年2月25日，星期天揮發(fā)性固體含量的測(cè)定方法W1發(fā)酵原料重W21050C烘至恒重W3550200C烘至恒重原料的總固體百分含量發(fā)酵原料總固體中揮發(fā)性固體的百分含量發(fā)酵原料中揮發(fā)性固體的百分含量好（耗）氧堆肥過程控制通風(fēng)供氧控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第46頁,共80頁，2024年2月25日，星期天好（耗）氧堆肥的通風(fēng)供氧方式通風(fēng)供氧控制第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第47頁,共80頁，2024年2月25日，星期天pH值pH值在7.5-8.5時(shí),可獲得最大堆肥降解速率pH=78.52-3d厭氧pH=4.5-5.0好（耗）氧堆肥過程控制發(fā)酵周期2-3個(gè)月第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第48頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）氧堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第49頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.5好（耗）氧堆肥設(shè)備計(jì)量設(shè)備進(jìn)料供料設(shè)備預(yù)處理設(shè)備發(fā)酵設(shè)備后處理設(shè)備其他輔助處理設(shè)備50第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第50頁,共80頁，2024年2月25日，星期天最小刻度:≤20kg要求能處理20t/d或更大處理能力的處理系統(tǒng)必須裝備一套以上計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量設(shè)備第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第51頁,共80頁，2024年2月25日，星期天進(jìn)料供料設(shè)備

對(duì)于日處理量在20t以上規(guī)模的堆肥場(chǎng)，必須設(shè)置存料區(qū)。存料區(qū)的容積一般要求達(dá)到最大日處理量的2倍，以適應(yīng)各種臨時(shí)變動(dòng)情況。貯料裝置對(duì)于日處理量20t以下的堆肥場(chǎng)，則一般采用貯料池的形式功能和存料區(qū)相同，但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，造價(jià)也相對(duì)便宜。貯料池由地坑、固體廢物輸送設(shè)備、雨棚等組成第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第52頁,共80頁，2024年2月25日，星期天給料裝置進(jìn)料供料設(shè)備第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第53頁,共80頁，2024年2月25日，星期天發(fā)酵設(shè)備多層立式堆肥發(fā)酵塔通常由5-8層組成,內(nèi)外層均由水泥或鋼板制成可堆肥物料由塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，在塔內(nèi)堆肥物料通過不同形式的攪拌翻動(dòng)，逐層由塔頂向塔底移動(dòng)，最后由最底層出料。經(jīng)分選后的一般經(jīng)過5～8d的好氧發(fā)酵，堆肥物料即由塔頂移動(dòng)至塔底而完成一次發(fā)酵塔內(nèi)溫度分布從上層至下層逐漸升高，最高溫度在最下層。通常以風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)對(duì)塔內(nèi)進(jìn)行供氧，通過安裝在塔身一側(cè)不同高度的通風(fēng)口將空氣定量地通人塔內(nèi)以滿足微生物對(duì)氧的需求。立式堆肥發(fā)酵塔通常為密閉結(jié)構(gòu)，堆肥時(shí)產(chǎn)生的臭氣能較好地進(jìn)行收集處理，因此其環(huán)境條件比較好。

多層立式堆肥發(fā)酵塔第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第54頁,共80頁，2024年2月25日，星期天發(fā)酵設(shè)備

多層立式堆肥發(fā)酵塔

臥式堆肥發(fā)酵滾筒（達(dá)諾式發(fā)酵滾筒）臥式堆肥發(fā)酵滾筒的生產(chǎn)效率相當(dāng)高，發(fā)達(dá)國家常采用它與立式堆肥發(fā)酵塔組合應(yīng)用高速完成發(fā)酵任務(wù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。55第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第55頁,共80頁，2024年2月25日，星期天深4-5m強(qiáng)制鼓風(fēng)物料在其停留時(shí)間內(nèi)受到位于旋轉(zhuǎn)層的螺旋鉆的攪拌，這樣的操作可以防止溝槽的形成，并且螺旋鉆的形狀和排列能經(jīng)常保持空氣的均勻分布。發(fā)酵倉每天頂部進(jìn)料一層，底部出料一層發(fā)酵設(shè)備筒倉式堆肥發(fā)酵滾筒第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第56頁,共80頁，2024年2月25日，星期天發(fā)酵設(shè)備戽斗式翻倒式發(fā)酵池

箱式堆肥發(fā)酵池第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第57頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

條垛式發(fā)酵就是將物料鋪開排成行，在露天或棚架下堆放，每排物料堆寬約4～6m，高2m左右，堆下可配有供氣通氣管道，也可不設(shè)通風(fēng)裝置，根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的翻堆發(fā)酵設(shè)備。條垛式堆肥系統(tǒng)的翻堆設(shè)備分為三類：斗式裝載機(jī)或推土機(jī)垮式堆肥機(jī)側(cè)式翻堆機(jī)發(fā)酵設(shè)備

條垛式發(fā)酵設(shè)備第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第58頁,共80頁，2024年2月25日，星期天堆肥化設(shè)備

堆肥化設(shè)備破碎設(shè)備混合設(shè)備輸送設(shè)備分離設(shè)備斗式裝載機(jī)或推土機(jī)、垮式翻堆機(jī)、側(cè)式翻堆機(jī)應(yīng)使堆肥產(chǎn)品質(zhì)量高、操作員少、臭味控制有效、空間限制少、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。垂直、傾斜及水平固體流

生物過濾器：熟化的堆肥、樹皮、木片、粒狀的泥炭等，負(fù)荷為80~120m3?m-3?h-1)，出氣溫度維持在20~40℃；

物料處理設(shè)備翻堆設(shè)備堆肥反應(yīng)器系統(tǒng)除臭設(shè)備堆肥化設(shè)備小結(jié)第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第59頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）氧堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用60第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第60頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.6堆肥肥效和利用垃圾堆肥肥效提供有機(jī)質(zhì)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)提供N、P等營養(yǎng)元素，及B、Mn、Cu、Mo、Zn等微量元素，增加土壤養(yǎng)分堆肥中豐富的土壤元素，為土壤微生物提供了充足的養(yǎng)分和能源，從而提高土壤生物活性有機(jī)肥的農(nóng)業(yè)利用

與化肥混合使用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第61頁,共80頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容5.1概述5.2好（耗）氧堆肥與厭氧發(fā)酵原理5.3簡易漚肥技術(shù)5.4有機(jī)廢物的堆肥工藝與控制5.5好（耗）氧堆肥設(shè)備5.6堆肥肥效和利用5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝5.8沼氣與沼渣的綜合利用第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第62頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝甲酸/甲醇/甲胺/乙酸基質(zhì)123第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第63頁,共80頁，2024年2月25日，星期天傳統(tǒng)發(fā)酵系統(tǒng)現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵工藝5.7厭氧發(fā)酵設(shè)備與工藝第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第64頁,共80頁，2024年2月25日，星期天傳統(tǒng)發(fā)酵系統(tǒng)水壓式沼氣池工作原理65第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第65頁,共80頁，2024年2月25日，星期天發(fā)酵間和貯氣間分開壓力低、發(fā)酵好、產(chǎn)氣多等優(yōu)點(diǎn)氣壓不夠穩(wěn)定氣壓穩(wěn)定傳統(tǒng)發(fā)酵系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，施工方便缺點(diǎn)：氣壓不穩(wěn)定，對(duì)產(chǎn)氣不利；原料利用率（僅10%-20%）；大換料和密封都不方便；產(chǎn)氣率低，防滲措施要求高第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第66頁,共80頁，2024年2月25日，星期天浮罩式貯氣發(fā)酵池工藝操作簡便，造價(jià)低廉立式圓形半埋式沼氣發(fā)酵池組傳統(tǒng)發(fā)酵系統(tǒng)第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第67頁,共80頁，2024年2月25日，星期天聯(lián)合沼氣池：數(shù)個(gè)沼氣池串聯(lián)使用傳統(tǒng)發(fā)酵系統(tǒng)第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第68頁,共80頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代大型工業(yè)化沼氣發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵罐類型歐美型Anglo—Americanshape

這種結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐，其直徑／高度一般大于1，頂部有浮罩，頂部和底部都有一小坡度，并由四周向中心凹陷，形成一個(gè)小錐體。在運(yùn)行過程中，發(fā)酵罐底部的沉積以及表面的浮渣層等問題可通過向罐中加氣形成循環(huán)對(duì)流來消除。經(jīng)典型classicalshape

發(fā)酵罐在結(jié)構(gòu)上主要分三部分，中間為直徑／高度為1的圓桶，上下兩頭分別有一個(gè)圓錐體。底部錐體的傾斜度為1.0-1.7，頂部為0.6-1.0。經(jīng)典型結(jié)構(gòu)有助于發(fā)酵物料處于均勻、完全的循環(huán)狀態(tài)。第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第69頁,共80頁，2024年2月25日，星期天蛋型eggshape

蛋型發(fā)酵罐是在古典型發(fā)酵罐的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而形成的兩個(gè)特點(diǎn)：①發(fā)酵罐兩端的錐體與中部罐體結(jié)合時(shí)，光滑的，逐步過渡的，這樣有利于發(fā)酵物料的徹底循環(huán)，不會(huì)形成循環(huán)死角；②底部錐體比較陡峭，反應(yīng)物料與罐壁的接觸面積比較?。@二者為發(fā)酵罐內(nèi)物料形成循環(huán)及均一的反應(yīng)工況提供了最佳條件。發(fā)酵罐類型歐洲平底型Europeanplainshape

歐洲平底型發(fā)酵罐的各類指標(biāo)介于歐美型與經(jīng)典型之間。同經(jīng)典型相比，它的施工費(fèi)用較低，同歐美型相比，其直徑／高度更合理。物料循環(huán)系統(tǒng)動(dòng)力泵

混合攪拌裝置加氣設(shè)備70第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第70頁,共80頁，2024年2月25日，星期天發(fā)酵工藝傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵工藝類型溫度高溫發(fā)酵常溫發(fā)酵中溫發(fā)酵發(fā)酵級(jí)數(shù)單級(jí)發(fā)酵多級(jí)發(fā)酵投料運(yùn)轉(zhuǎn)方式批量發(fā)酵半連續(xù)發(fā)酵兩步發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵第5章有機(jī)固體廢物的堆肥與發(fā)酵第71頁,共80頁，2024年2月25日，星期天連續(xù)發(fā)酵

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