固体废弃物堆肥演示文稿

固体废弃物堆肥演示文稿当前1页，总共70页。（优选）第九讲固体废弃物堆肥当前2页，总共70页。当前3页，总共70页。定义堆肥化（composting）是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下，通过微生物的发酵作用，使来源于生物的有机废物，发生生物稳定作用（Biostablization），转变成肥料的过程。

当前4页，总共70页。使用堆肥的作用1、施用垃圾堆肥改善土壤的理、化性质2、施用堆肥促进植物产量和品质的提高3、施用堆肥增加土壤的微生物活性，可修复被污染的土壤4、堆肥是缓效性肥料，不会对农作物产生伤害。5、堆肥是CO2的供给源。当前5页，总共70页。堆肥化工艺分类（1）按微生物对氧的需求：好氧堆肥和厌氧堆肥（2）对于好氧堆肥，按照温度范围分：中温堆肥和高温堆肥（3）按照堆肥过程中物料的运动方式：静态堆肥和动态堆肥（4）按照堆肥地点和堆肥方式：露天式堆肥和装置式堆肥（5）按发酵历程：一次发酵和二次发酵当前6页，总共70页。当前7页，总共70页。当前8页，总共70页。当前9页，总共70页。当前10页，总共70页。影响固体废物堆肥化的主要因素主要发酵条件：通风供氧堆料含水率温度其他有有机质含量、颗粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。当前11页，总共70页。通风是堆肥过程中重要的控制条件。通风的作用除了向堆肥中的好氧微生物供氧以外，还可以起到带走水蒸气从而干化物料的作用。常用的通风方式有：自然通风；利用斗式装载机，动力铲等特殊设备翻堆；被动通风（主要是向堆肥内插入通风管）；用风机强制通风。通风当前12页，总共70页。被动通风当前13页，总共70页。水分的主要作用在于:（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢;（2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。如果水分含量过低，细菌的代谢作用会普遍停止；含水量太高,会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间

含水率当前14页，总共70页。（1）堆肥含水率应为50－60％，微生物分解速度最快。（2）含水率小于20％，微生物的活动基本停止。（3）含水率超过70%，温度难以上升，有机物分解速率降低。当前15页，总共70页。温度

温度是影响微生物生长的重要因素。一般认为最适宜的堆肥温度应在55-60oC，不宜超过60oC。否则，会对微生物生长活动产生抑制作用。当前16页，总共70页。有机质含量当有机物含量低于20%时，

堆肥过程产生的热量不足以提高堆层的温度而达到堆肥的无害化，也不利于堆体中高温分解微生物的繁殖当堆体有机物含量高于80%时，

对氧气的需求很大，而实际供气量难以达到要求，往往使堆体中达不到好氧状态而产生恶臭当前17页，总共70页。颗粒度

空隙率太小，不利于通风供氧；空隙率太大，堆肥量减少。最佳粒径随垃圾物理特性变化而变化，例如纸张、纸板在3.8-5.0cm之间；材质比较硬的废物要求粒度小些，在0.5-1cm之间。当前18页，总共70页。碳氮比C/N比值是一个重要因素。微生物生长需要碳源，蛋白质合成需要氮源。C/N比值过高导致成品堆肥的C/N比过高，施肥时容易导致氮饥饿；C/N比值过低，细菌就将多余的氮转化为氨，造成氮损失。一般认为初始C/N比值在25～30:1较为适宜。C/P比磷也是微生物所必须的营养元素，堆肥化所需C/P比为75～150，污泥中含有较多的磷，所以一般不必调整。当前19页，总共70页。pH值

pH值随时间和温度的变化而变化。在好氧堆肥初期，由于酸性细菌的作用，pH值降到4.5~5.0，随后，最高上升到8.0~8.5。因为微生物可以在较大的pH值范围内生存和繁殖，因此一般不必调整。一般认为pH值在7.5~8.5时，可获得最大堆肥速率。当前20页，总共70页。外加微生物菌剂

污泥中通常有发酵微生物，只要通风等条件合适，不加菌剂也能发酵，但是为了实现快速堆肥，必须添加菌剂，接种菌剂有固体和溶液菌剂。当前21页，总共70页。好氧堆肥工艺（1）前处理（2）一次发酵（主发酵）（3）二次发酵（后发酵）（4）后处理（5）脱臭（6）储藏当前22页，总共70页。堆肥工艺的流程和参数当前23页，总共70页。前处理前处理包括破碎、分选和筛选。通过分选和筛选去除粗大的垃圾和不可降解的有机物，并通过破碎使堆肥原料和含水率达到一定的均化。破碎的另一个作用是细化堆肥原料的粒径，提高有机物降解的速度。随后垃圾将与粪便或污泥按一定比例混合均匀。当前24页，总共70页。一次堆肥经前处理的垃圾进入堆肥装置，通过翻堆或强制通风，向装置内供氧。在微生物的作用下分解易降解的有机物。一次堆肥的堆肥期约为4-12天。当前25页，总共70页。当前26页，总共70页。一次堆肥最终指标当前27页，总共70页。中间处理

经一次堆肥后的物料进入中间处理程序。在前处理工序中未被去除的小颗粒金属、塑料等物质将在这个程序中得到去除。通过这个工序可减轻二次堆肥的负荷，提高堆肥质量。当前28页，总共70页。二次堆肥

经中间处理后的半成品进入二次堆肥，通过二次堆肥将尚未分解的和较难分解的有机物进一步进行分解，使之变成较为稳定的有机物。二次堆肥的时间通常为20-30天。当前29页，总共70页。二次堆肥最终指标当前30页，总共70页。脱臭

臭味是堆肥中比较明显的二次污染，它关系到一个堆肥厂的运行质量。臭味的主要组成成分是硫化物、胺化合物、脂肪酸、酮、醛和酚。其中主要的是氨气的释放。目前广泛应用的治理方法是生物脱臭法。当前31页，总共70页。

除臭方法当前32页，总共70页。当前33页，总共70页。堆肥化系统根据技术的复杂程度，一般分为三类：条垛式、通气静态垛式、发酵仓式系统。当前34页，总共70页。条垛式堆肥系统

当前35页，总共70页。当前36页，总共70页。条垛式系统的优缺点优点:1、所需设备简单,成本投资相对较低；2、翻堆会加快水分的散失，堆肥易于干燥；3、填充剂易于筛分和回用；4、因为堆腐时间相对较长，产品的稳定性相对较好。当前37页，总共70页。缺点:1、条垛式系统占地面积大;2、要有大量的翻堆机械及人力;3、需要更频繁地监测,才能确保足够的通气量和温度;4、翻堆会造成臭味的散失;5、条垛式在不利的气候条件下不能进行操作,6、为了保证良好的通气条件,条垛式系统所需要的填充剂比例相对较大。当前38页，总共70页。通气静态垛堆肥系统通气静态垛与条垛式系统的不同之处:

1、堆肥过程中不进行物料的翻堆；2、通过鼓风机通风使堆体保持好氧状态当前39页，总共70页。当前40页，总共70页。

把强制通风静态垛堆肥过程分成三个阶段：(1)加热阶段；(2)高温阶段；(3)冷却阶段。当前41页，总共70页。当前42页，总共70页。优点:1.设备的投资相对较低;2.相对于条垛式系统,温度及通气条件得到更好地控制;产品稳定性好,能更有效地杀灭病原菌及控制臭味;3.由于条件控制较好,通气静态垛系统堆腐时间相对较短,一般为2-3周;4.由于堆腐期相对较短、填充料的用量少,因此占地也相对较少。缺点:堆肥易受气候条件的影响。通气静态垛系统的优缺点当前43页，总共70页。发酵仓系统发酵仓系统是使物料在部分或全部封闭的容器内，控制通气和水分条件，使物料进行生物降解和转化。发酵仓系统与其它两类系统的根本区别是该系统是：在一个或几个容器内进行，是高程的度机械化和自动化。当前44页，总共70页。当前45页，总共70页。当前46页，总共70页。优点:1.堆肥设备占地面积小;2.能够进行很好的过程控制(水、气、温度);3.堆肥过程不会受气候条件的影响;4.能够对废气进行统一的收集处理,防止了环境的二次污染,同时也解决了臭味问题;5.在发酵仓系统中,可以对热量进行回收利用。发酵仓系统优缺点当前47页，总共70页。当前48页，总共70页。当前49页，总共70页。当前50页，总共70页。当前51页，总共70页。二、厌氧消化技术碳水化合物有机物：蛋白质脂肪糖类氨基酸脂肪酸甘油CH4、H2、N2、CO2、CO、H2S等挥发份醇类H2、CO、CO2液化阶段产酸阶段产甲烷阶段厌氧消化过程划分为三个连续的阶段:即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。当前52页，总共70页。厌氧消化过程第一阶段为水解酸化阶段

复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。当前53页，总共70页。第二阶段为产氢产乙酸阶段

在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。当前54页，总共70页。第三阶段为产甲烷阶段

产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的l/3后者约占2/3。当前55页，总共70页。当前56页，总