固体废弃物污染控制工程讲义

固体废弃物染制工程讲义固废物类型、来和如污和气样废弃物要紧产生于人类的生产生活类在从工农生产及交通商业活动中面生出有用的农业产的同时有部分资未被有效利用而作固体废物加环境，如采业未被利用的尾馆和饭店废弃的泔脚等一方多品和材被人用以及使用一定年数后的建筑物也会变固体垃圾有染净化和环境治理过程也可能产生大量的固或半固体的废弃(常称为二次污染)如各种烟气干除尘过程中产生的粉尘法除尘产生粉尘泥水处理过程中产生的大量化学污泥和生物污泥等。固体废弃物的危害性要紧表现在侵占土地年我国单是工矿业固体废弃物累积堆量59.6T0539ha都市郊区设大面积存积处理场，侵占农田污染土壤：工业固体废弃中含有大量有害化学质，通过风化、雨雪淋溶和地表径流的腐蚀学物质量进土壤境坏了土壤固有的生物学物环得土壤成为木不生的死亡之地。在我国被工业废渣污染的农田达25万亩。世纪中叶如美的房产开发曾经在工业物填埋场上建筑居民点民饱受臭气熏天渗漏污横溢痛楚，最后不得不将该居民点废弃3)降美国新泽西州的农药厂由于填埋工业害固体废物(含)缅因州因为垃圾埋场等造成下游的河流湖泊饮用水源被严峻污染得不花专门费用对染环境行长时的净化和修复一家铁合金的铬渣放场由缺少防漏措施使得邻近饮用地下水源遭受严峻污染机性固体废弃通过微生物解后开释出量的有害气体外病原微生物与灰尘风扩散，进一步恶化大气环境质量。固体垃圾在焚烧过程中产生大量的粉尘和有害气体妥表所示是要紧的固体废弃物类型、来源和性质表固体废弃物的类型、来源和性行业工矿业

部门物源冶金渣铁

性质无机废物、质较固、成分较单一有毒重金对环境危害性较大适用于回收利用钢渣赤泥有色渣

炼钢，包杂、衬、造渣剂铝氧生产重属炼能源渣粉煤灰化工

煤炭燃烧燃煤电厂磷酸盐生产

无机废物、质较固、量大、化学害较小、回收利用介质不及金废渣。石膏造成农田和壤板结。硫铁矿渣

同冶金废渣废催化剂中机物、成分较一、量小、有毒金属对环危害性较大适用于回利用含油污泥石油制盐泥烧碱纯碱生

有机废物、氧性质、农田和土壤害性较大流淌性无机废物、分较单一危害性较大流淌性水动物皮肉厂水产工、碾厂要有废物、成工

毛、骨内油脂加工厂、酒厂酱油杂典型耗氧性质极易脏、粪；植物皮、壳根核微生物发酵污泥和渣

腐败变质带严峻的卫学咨询题，难回收利采矿种围和煤矿、铜、铜、石石开无废物、量、分较尾矿

复杂、大量占土地和田、造成局塌陷和污地下水、较回收利用城建

房产开水泥粉尘、建筑工地、水泥厂砖瓦厂、自无废物、量、量侵政碎砖、渣来水厂建土、石、

占土壤和农、较难回利用材

泥浆和泥农业

物种的秸庄稼割粗工过程中留下有性质、耗氧性质热不、秸秆、、根粮加工程中较用于综工

、排出的屑、脚核

合利用商业居民活动

超各种包装店物脚馆农一样活垃人们的食住宅圾厨余罐、废纸)、粪便；旧电器、具和衣物等

包装种类繁多，易于收利用；泔属于有机性质强耗于腐败、询用成分复杂、质多样、难收集与回环

污水厂多种渣和格栅栅、沉池渣、沉含水高性大；保

污泥

无机污泥二池消化池有机稳固、污泥、学混的化学污泥询用废理泥各种备一定流性；较固金属污泥和尘危害性大固体废物污染的特点和操纵方法如同气那体弃物属于环境成污染和危害的要紧物质之一和来源危害性质收集和运输以及回收利用和处置上与污以及废气有一定的同点同时也具其自身门之处且固体废弃物的污染及其操纵与前二者具有一定的有关性了解和认那个咨询题对一步把握固废弃物的污特点以及做好其污染操纵十分必要，如所示。表

固体废弃物和水、气污染其操纵比

()

浓价高染危及

都可学害耗氧染染境累积“三”效染态学破坏治理可土高酸雨土理致臭气污染大气处与处置及其关联性包含的一切物装、工流程和理化和物方与术。计行上及终出上废气湿法废气化生的水理处理有除器吸取等备和垃圾淋溶生渗滤处；污出为大；水处水处理中产生污和渣的处沉池、淀、生理和处置；污和圾处理中化等设和筑物最出路生的废气净化

为然水；体废物理筛、破和缩及水设备以焚烧装，最出为填埋固体废弃物的处理方法要紧有：物理方法：包括压缩、破裂、分选、缩、脱水、包埋、吸附取等体废弃中有用物质回收来源往是通过烧等方法达到减容害化综合用的目采纳固化方法能够将固体废物固定或包覆起来以降其危害性。化学方法废物中的有害成降低毒害性转化为有利于进一步处理的形状方稳固氧化、铁体定等。生物方法：利用微生物活动对废弃物污染物进行转化，常用的有圾和有机泥的肥畜粪便的厌氧消化和臭、垃圾渗滤液的生物处理等固体废物的最终处置于污染操的末端环节固体废物的归宿咨询题括陆处置海洋置两种型肥、土地填埋、焚烧、深井灌注以及投海等5回收利用：如废气和污水治理那样，固体废弃物的处理处置更应该做好废物的资源循环回收利用循和废物利用应从单一的末治理与回用向前转到生产的前端，好清洁生产综合利用贯穿于资源开发和生产的全过程。第三节理固体废弃物在进行处处置以及回收利用之应该进行必要的预处理以便于收利用、降低污染负以及减少运输、处理和处置费用。预理方法有：收集和运、压实、破裂、浓缩、脱、分选等收集和运输固体废弃物的类型和产生途径不同收集和运输的方式也不同。对废物量大的工业企业都有自己专门的堆场和相应的收集和输措施于生活圾和商业垃国一样当地的物资回收站或废品收购站负责收与运送以及回收收集的废物品种分繁多，按废物类型及最终利用途径分工废料16约多个品种，这实在国不实多，效门，上市198物回公司的回收量166万其中工业废料占580代中期上海市的郊区乡镇电镀产生的电镀废渣和废液一样由专门的厂家进行集工用效地防止了污染的扩散，并获得了一定的经济收益。都市圾中垃圾和建垃圾原上由单位自清除的土项目均照有关规使用运输辆将渣及时收集运送进行土地回填或用于绿地建等生备的宅其粪便一样先进入室化粪池通过预处理后入污水厂处理，公共厕所和倒粪池的粪便由分片的环卫车定期抽吸和集够由拾荒者从垃圾桶箱和垃场中进行离收集卖给物资回收站和废品站发达国提倡和实生活垃的袋装化够有效减臭气蚊孳生能够减少圾装时刻并便于回收利用的袋装在我国一都市差多逐步推实行些居民小还规定了圾投放时减少对环境卫生的阻碍。工矿业产生的大量固体圾和废渣可能采取火及皮带运输机进行输送，含较多的污泥可能采取道或渠道输送，而都市垃圾则一样纳专门的车辆运网密布的镇也能采水运上市多卫设有专门的垃圾运输队伍车辆岸设有粪站配备有用船近水的污水厂还设置有专门的倒泥码头和运船地设置垃圾中转站，依次完成各种垃圾的收集、储存和运输。压在固体废弃物运输处理处置前通常纳一定的方法对其进行压实或压缩，减小其体积和重量，于装卸、运输、储存和处理处置垃圾运过程中些垃圾车本身同时具有垃圾压实功能，操作机械化程度也高。压实适用对象是固体废弃物中压缩性大性能小的物质，关于污泥和油污等一样不宜进压实处理。压缩设备要紧有：三向联合式压实机回转式压实机等，如图图所示。图向合压机图回转时压实机图都市圾实机破对固体废物进行破目的是减小体积便于运和储和熔融以及物处理于回收利用止后续处设备破坏与堵塞。图图

旋转剪切机图

球磨破裂机在高温钢渣的破裂过程中还能够使用煮沸破裂法，其做法是向高温钢渣泼水碱性冷却降钢渣的导系数小，当大量冷水喷入渣后钢渣表层受激冷温度急剧下降，而其内层由于未受喷水连续保持高在钢渣表产生庞大的拉应力导致其背面开裂着水碱渣开裂中存在大量的化钙和硅酸钙等物质在沸过程中发生化学反应导致体积急剧膨胀使得钢渣内产生应力了渣的浓缩和脱水在废水或废气处理的过程中往往产生大量的污泥于都市污水处理而言生的泥总约为处理污的％左右，但其处置费用却与污水处理费用相当。一些工业废水过程中产生的污泥含有大量有毒有害物质妥善处置将对环境仍旧构成专门大的潜在污染。污泥其所含要紧按成分划分有型的有机性污泥如都污水厂的活性污膜污泥和化污泥型的无机泥如电镀废水处理的重金属污泥都市污水厂，照污泥产的按来，污)分为栅渣、沉砂池沉渣、初沉污泥、二沉剩余活性污和消化污泥等。含水是污重要标率高低不仅碍污泥的流淌特点输送，也碍污泥稳固性(机性污)及处置与污泥的体和含水率以质量之间存如下换算公式。V1/V2=W1/W2=100-p2/100-p(341)式中V1V2脱水前后污泥的体积(L)W1W2为pp2脱水前后污泥的含水)脱水前后污泥的量浓(mg/l)污泥中含有大量的水分市污水剩余活污泥含水率为99.5%左右。污泥含水率太高导致泥体积过大，给后续的处理和装置造成困难不利于污泥的固以及最终综及焚烧等。浓缩要紧脱除污泥中的颗粒的间隙(样占泥总含水的70％右，机械水要紧除污泥颗粒间水和毛细水，干化要紧脱除污泥的毛细水和结合水。表3

污泥的脱水方法、设备和脱水法脱水备脱后含率)水后观缩法重、气浮和离心浓缩然干法自干场晒场70机械水真转、空盘60压滤法45

近似状泥饼状泥饼状泥饼状滚压法机86离心法机80～85

泥饼状泥饼状干燥法焚烧法

各种干燥设备各种焚烧设备

10400～10

状、状灰状1浓缩水污泥的缩方法重力浓法浓缩离心浓缩三种。(1)缩重力浓缩池类似于污水处理的沉淀池(如图所示，浓缩池大多为辐流式，其泥斗多为多斗式(浓后体积旧大重力浓缩池的附属设备有刮泥机或吸机动栅动栅的形的并促和逸提升浓缩成效、缩短浓缩时刻重力浓缩池的设计停留时12h设力为1.21.6沉池污～0.43/m(二沉池污泥)设表面体负率5.9kg/m沉池污～1.5kg/m2.h(沉池污)通过重浓缩后，初沉池污泥的含水率降低9095(体积减)，二沉池污泥含水率降低9798体减少)化池污泥含水率降低到88(体积减左右图池(2)缩气浮浓缩脱水的差不原理与污水的气浮法理相同与重浓相比泥的气浮浓缩脱水成效更好缩污泥不易腐化用于有机污泥的浓缩泥的气浮浓缩需要制作大量的溶气水，能耗较高。污泥的气浮浓缩分离室池表面水负荷率为1.0～3/m室池表面固体负荷率别～活性污kg/m2.h(沉污)。都市污水厂的性污泥通过气浮浓缩后其含水率可由％降到95％左右；其体积减少到原先的1/2。(3)缩离心浓缩的关键设备为离心机的污浓缩心机有转盘式、篮式和转鼓式三种。表

几种要紧型的离心机及浓缩性污泥类机理量

浓缩前含水率率率(l/s)

(%)

(%)

(%)剩余活性污泥式99～99.394.5～90剩余活性污泥式99.390～70～90剩余活性污泥式～0.7698.58791表

各种泥浓方法比优点点力浓法；；操作要求低；浓缩后污泥水率仍旧较高；行电少会发定的气浮浓法率低；；占地；污储存力不散发臭气；去除脂心浓法少；；没有气咨询电高；对操的求较高机械脱水污泥的械脱水使用专的脱水械滤介(、布、管、毡)侧形压差(正压或负压)成脱水的推动力从而将污泥中的水分部分脱除中成正差的称为压吸滤脱水，如真空过滤机。图

板框压滤机图带式滤机作原理图图带式压滤机的多孔滚筒板框压滤的特点是过滤的推动力大造简单不能象真空和带式过滤机那样连续工作后的卸泥方式有人工卸泥和自动卸泥两种压滤机的过滤压力4斤，关于活性污泥的处理能力2kgSS/m2.h关于化污泥的处能力为，过滤期～4h在污泥的机械脱水之前往理以降低污泥的滤比阻善污泥的内部结构升脱机械工作效率。常用的污泥调理方法有：投化学混凝剂(要紧是无机铁和铝盐)剂(等)热处理以及冻处理。表6

通过化学药剂理后板框压滤机的脱水性能泥类泥期用量水率％)(h)三化铁氧钙粉灰

经理滤后后含率)含水率()初沉泥250100061活性泥2.515020005563消化泥1.510010005062带式压机有辊式和挤式两种式压力滤布张力的相互挤压使得污泥脱水动力耗泥的加和泥饼铲除均可连续进行压带上为属为滤布带泥先通过浓缩时期使得其去流淌性进行压脱水。其泥饼含水率一7580真空过滤机有折带式真空过滤机和盘式真空过滤机等形式，由真空过滤机、真空泵、空气压缩(于吹泥饼)等成。空滤的面固负率：初污泥50kg(污；性污为干泥2.h消化污泥为15kg(污泥。脱水后的饼量较时，要考虑皮带运输液中含有的气体可用滤液罐排除鼓空过滤机的工作过程包括三个时期成时期期、反吹时期。3干化脱水污泥的干化脱水在干化场中进行场按照其滤水层的构造分有然滤干化和人滤干化两种者适宜于自然土质渗透性能良好下水位低水可能污地下水地区我国的西地区他地区则采纳人工滤干化场。图12

污干场意污泥干化场的水作用要紧靠三个方面：重力过滤日晒和风和撇除中过滤透脱一样污进入化场后的内完成，现在污泥含水降低到85左，然后要紧靠蒸发作用进一步脱水多组有底板、和隔墙。滤由砂或渣和卵组成，砂层厚一样为次铲除泥饼时也会除一定的砂层经常补充砂量；砂层之下为卵石层，起到承托用，厚度为20c。当化场渗水可能污染地下水时，应在砂床下面设20的实粘层1015厚的素混凝土的不透水层不水板应有0.01～坡坡排管石中间敷设管的水，间3左，坡度采0.0.003排管的起点覆土(管顶到砂层距离不于。砂床常用土堤或板墙分隔成若干单元，以适宜运行时用的铲与运方式取于泥量的多和进一处置的方式小型污水厂纳人工铲除泥饼运。中大型污厂，泥饼用污泥升机铲除用皮带送。在多雨和严寒地区，干化场上方应建玻璃棚进行灌20，待泥表面显现裂、含率降低到5，完成一个作周期。阻碍污泥干化场脱水的因素要紧有气候如降雨关于比阻大稠和含率高的泥排入干化场时其水分易从稠密的污层中渗透下，往往形成淀而分离出上清液在用撇水调剂窗进行脱雨水多的地也可使用撇水窗撇除污泥面上的雨水都市水处厂其污干化每可望作10次、每次作周期为60天左，此算每化场年同污泥1.23(化场的表面负荷率)4烘干脱水通过械或化场脱水后水率4570左体积旧专门大通过烘干后含水可进一步减到％左右的干燥设有圆筒干燥器干燥、带干器等。表7

三种污泥干燥设备及其脱水性回转筒干燥器管器气体度℃)干燥后含水率(％)干燥刻热效率

～1501530～32分低

53010％少1分高

160～18010～1525～40低表8比

干燥温度与污泥热分解的关系以及各种干燥器的干温℃干刻分

臭气发生情热分解度－－－－－下五、分选

－6长时刻长时刻

烈的气重的气稍许气热分解几乎没有臭气没有气固没有气固固体废弃物分的目的是便于回收和分类处理处置选等，依据物料性质(粒粒度、密度、磁、电性、弹性以及表面湿情)行具体选用。1筛滤分选筛分又为择不多原理是利用筛孔将固体废物中分离开阻碍筛分率的因素固体废物性(粒度其分布、含水率)筛分备性能(网类型棒条、板冲孔丝编织编织网表面积最大效高动：筛最，面角－为)筛分条件(均给料、及时清理和修理筛面)筛设：定(筛、滚筒筛或转筒筛、惯性动筛、共筛。如图示。图

筛，选体废物中的颗粒之间存在密度差程运质进行重力和介质动力及机械力的合作用下使颗粒松散并按照密度分层，彼此分，并获得密度不的产品。重介质分选密度大于水的通常称为重介质度要比颗粒中轻物质小颗粒重物质大得轻物质和重物质依据密度差分离过程中各集合在分离备的上部和部，得以分离。图

鼓重质选跳分在垂直变速介质流中按照密度差异分选固体废物介质为水体颗粒分布于跳汰机筛板上筛板下面周性地供给上下变的水流使固体颗粒床分散并按照密度分层中层的轻料随流带成为机轻产层的重物料或透过孔或通过专的排料装置出成为重产物跳汰分选设备中用隔膜或气流的歇运来提供的冲动力。图隔扇式汰机风分选类似于污水处理的沉淀池或烟气处理的重力除尘器以空气作为分选介质流作用下使得固体废按照密度不同机(和垂直流分选升流或立式。图、示。图卧式风力分选机工作原理示意图给气

接除尘器重质组分轻质组分图立式曲折型风力选机摇床分选类似农民米的子个倾斜的床上借助床面不对称的往运动和薄层面水流的综作用使得细小的固体颗粒按照度差异在床上形成扇形布的集中区而与其它组分矸石中风力获得硫矿。浮力分选浮分又为选筒废物与水调制的浆料中加入选剂入空气成微气泡使被浮位置附于气泡上随气泡上升表面成为泡沫而离回收剂有收位两亲分子异极性捕收黄原酸盐和非极油类捕收(肪烷烃和环烷烃，常用的有煤油。从煤矸石中回收黄铁矿，常用黄原酸盐作为捕收剂粉煤中回收则常煤油为捕收剂泡剂面活剂在水气界面形成许微小气附肪醇。调整剂：有活化(进捕收剂与被选物质的相互作用，提升颗粒的可浮性。如硫化钠、酸)、抑制剂削非选物质与捕收剂之间的作用力，抑制其可浮性能。如水玻璃、单宁、淀粉)介调整剂(整浆料的性质如改变浆料的离子组成、p和可溶盐的浓，使得浆料对分选选颗粒更为有。酸、碱)混凝(进细小微粒的聚，提升浮选成效。如石灰、明矾、聚丙烯酰胺等)。浮选艺：料调破要一套浓缩、过滤脱水和干化的过与设备。4磁力分选利用固体废弃物中各组分之间存在磁性差异而进的。图18

颗粒在磁选中分的，电选利用滚筒废弃物中各分在高压电场中导电能的差异而实现分选的一种方。废料由滚筒的转动入电晕电场区，由于空间带电使得导体和非导体均获得电荷，导体颗粒面荷电面放电至负荷全开而带电荷，带正电荷的导体颗粒被滚带正电)排斥，结果在电力力和离心的作用下先行被离进入导体斗半导体以及非导体颗粒由于带有较多负电荷筒之间的静电引力较强从滚上脱下来而别在续的半体出口及非导体出口分离出去。图

电分过示＋导体体图固体废弃物分选回收综合统固体弃物稳固和无化处理稳固化广义上讲废弃物的稳固化得其中各种学组分易于变化的性质以稳固以及轻对环境的害性等的所有方泥的生物法和化学法稳固中物消稳固括污的消化和好氧消化以及堆肥稳固包括污泥石灰稳固和湿式氧化稳固。稳固的同时具有无害的作用。有机垃圾和污泥的生物稳固与堆肥(1)污泥的厌消化稳固关于含有机成分较的都市污水厂污采纳厌氧消且还能生产一定的沼气，达到废物利用目的。有机污泥的厌氧消化形与高浓度有机污水氧消化类似，其相同内容不再赘述。通过两级化后污泥含固率可升量病原微生物被杀灭，污泥的有机质量降低，比阻下降。(2)泥的氧消化稳当泥不大时(<18000t/d处理能力)采纳厌氧消化也是污泥稳固的一种方法小规的处理形下不仅有清液中污染浓度低氧化时生物第一耗污泥中的有机物，并在连续曝气下进入自身氧内源呼吸时期。氧消化的不足之处在于运行能耗较高。(3)机垃和污泥堆堆肥化处理技术具有悠久的历史肥技术进行科学探讨开始于1920，英国农学家艾．霍华德在印度发明了印多进堆肥的好氧发酵为目的各有机固体废弃的堆肥化技进行了系统大规模的研立了具有一定理能力和机化程度的高好氧堆肥试验工厂。有机垃圾和污泥的堆肥法通过许多学科的综合运用助于混合的微生群落在特定环境中对多的有机物进行分于生二次污染等特点。因此70代后，引起了世界各国的广重视，并迅速成为环领域内的一个研究热。专门在近代，围绕着处理都市垃圾和污泥等固体有机废物化技术得到壤出有机垃圾可减轻境污染荷和次污染可生产机界上差不多有数百座泥堆肥化处理设施和种堆肥化工艺投入使用。堆肥(Composting)在人工操纵条件下使来源于有机固体废物进行物稳固的作的过程。那定义有三层的含调这一过程在工操纵条下进行是采有效施促生分解明它同于卫填埋物的自然腐与腐化形的解三调这一过程发生稳用，既讲明了堆肥化的质是生物化学过明了实现害化是废物达到完全稳固肥要紧依靠细菌菌微物的作进生物解的机物化为固的殖质过程进了自然界的物质循环过堆化们够把有物转为有机肥料效防土肥下时堆肥过程中开释出热量能够有效消灭种病源微生物和物虫害籽虫和昆虫卵，并大大的降低废气物的恶臭发。图21

小垃处理机堆类堆肥化系统有三种分类方法需氧程区堆术露堆肥机密封肥惯上都按好氧堆肥和氧堆区分堆肥是指在有的环境下进有机基质解物代谢的要紧产物是CO2氧堆是机物在氧情下，物谢最产物是CH4CO2和许多的中间产物，如低分子量的有机等。现代化堆肥工艺不多上差不多上好氧堆肥是为好氧堆肥温度高、基分解比较完全、堆制期短、异味小、能够大规模采机械处理，能更有效的止二次污染等优点氧堆肥是利厌氧微物完成解反应气与堆相好氧堆肥相比，每单位量有机物分解开释的量明显要少些，厌氧堆肥由于许多中代谢物的性质缘故，产生更多的恶臭。因而普遍采纳好氧堆肥。好氧堆肥理与过程典型的好氧堆肥过程包括矿化的生物化过如下反应式表达：有机废弃物+

微物代用

稳固的有机残渣CO2+H2O+

(1)下示为堆肥化系统的要紧组成部分示意图。在所有供料组分进入堆肥化设备之前予以存放量预混合。图22堆肥

堆肥化系统的要紧组成部分示意图堆肥产物回收利用或处颗粒破产品储（必要时闭）

颗粒制成

条垛式或露天回流堆肥产

封式

热处理垛调剂供料箱

物料预合

堆化搅拌和操纵性通气湿泥饼供箱

封闭式发酵仓化水污泥饼供进排气管

排气脱臭在堆肥堆肥过程中一面借助堆肥产生的高有效的杀死病源微生物及各种蠕虫卵一方面过添反稀剂理剂胀以改善泥的一步殖化物可用的分增加金属的生利用性降低大地提升了料的利用价坪泥堆肥可善土壤的理化状用个长季节环境质量的阻碍专门小带入的盐分和重金属对植物无害也污地水腐温度的变化物相也发生改变表现：细菌、真菌木质分解菌

纤维分解菌

放菌长期以来于堆肥法的生物生机理生反的计量方程式一直采与沿用的方程式：+bO2CHβONδ+dH2O(2)肥原料)()(汽)样CHβONcH2OOxNz＝0.30.5。

CwHx微生物通过自身的生命活动部分被吸的有机物氧化成简单无机物放出生物长活动需要能量一部分有机转化合成新的细物质微生物长繁育生更多的生物体，可用反应式分别表为：a,含氮机）化CxHyOz+x+1/2O2XCO2+1/2能量b,氮有物的氧化料)+产+CH2O+eH2O+fCO2+gNH3+量C,胞质的包括有机物的氧化，并以氮源)C5H7NO2(胞)+(nx-5)CO2+1/2(ny-4)H2O+细胞质的氧化C5H7NO2(胞)+5O2能量

好氧堆肥实际上是种好气性固体发酵条件只要应该满足以下要求：微生物接种量5%含水量0%配比要求C/N=20度℃0，足够的空气量pH持在中性左右。堆肥时的微生物反应液体发酵时的微生物应是相似的是一种氧还原应的复杂无非表在不同反应时期由不同微生物相起主导作用由因此固发酵圾原料成分复杂等发酵周期较长为一种生物氧化—还原反应肥过程的电子供体只限于含有机物应包大量的碳氢化物和垃圾中来已有的或制过程中发酵产生的机酸。好氧性堆肥从堆积到熟的微生物生化过程复杂的照温度变化，大致分为三个时三温时)每一时期各有其专门的微物类群。①中温时期（产热时期堆制初期，堆层呈中温1545嗜温微生物化学能的过程中产生的能量超过细胞合成所需的能量物料为主，通常是无芽孢细菌。放线菌为主些微生物油分有机的能仅关于同的温度有各自的习惯性关于同的化物的惯也不相同细菌门惯溶单糖线菌和真菌关于分解纤维素和半纤维素质具有专门的功。②高温时期当肥度高到℃以即进高温期。废物堆积发开始的时刻能够达到℃～70，热性微生物逐步代替了嗜温性微生物的活动残留的和形成的可溶性有机物质连续分解转化有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白等也开始被强烈分解在高温时期中，各种嗜热性微生物的最适温度是不相的肥度上时在℃左右进行活动的要是嗜热性真菌和放菌上到菌几乎完全停止活动为嗜热性放线和细菌的活；度升到℃以上时，对大多数的嗜热性微生物不适宜，微生物大量死亡或进入休眠态。按照微生物活性其在高温时期的生长程分为现在嗜热性微生物处于对数增长期养过剩活性增长速度在易分解和部分较难分有机物持续消耗和新胞持续合成后，有机物含量急剧下降至有机物不再过剩成为微生物一步生长的限制因素时微生便从对增长过渡减数增长期微生物增长度将直了当与下的营物浓行代活动堆肥中分解部分难分解机物乎耗尽生物代谢进入内源呼吸管在有机物足时内源呼源呼吸期则不然现在微生已不能其周环境获够的能量以坚持生命开始明地代谢自细胞内营养酶分解细胞壁的某些部，营养物质便离开细本体向外扩散，以提供给活着的微生物较多营养在胞的长虽没有完现微生物活性经历了三个时期的变化后层内就开始发生与有机物分解相对立的另一过程腐殖质形过肥物质逐步进入稳固状态。③降温时下温性微生再占势残留的降解的机物进步分解，腐殖质持续增多同时趋于“稳固肥即进腐隙增大，氧扩散能增强，现在只需然通风。堆肥开始慢，在转换和利用有机物的化学过程中一部分变热能上到即到℃或者更高。到达此温度时，嗜温细菌受到制至死亡残留的新形成的可性有机物连续分解转化外杂的有物象半纤维维素和蛋白质也受到分解好气堆肥化过程中体废物中各种有物分解的难易程度不同分粉最容易被生物分利用类物质生物分解的能力不大够分解维素和半纤素具有中等程度的抗微生物分解的能力能够分解质素微生分由于好气微生物赖以存活的氧气有限旦耗气微生濒于死亡需采纳通风或翻堆以给氧气机物通过高温发酵需氧量逐步减少果堆制过程处于最佳状态度便续下降，表明堆肥化过程马上告终。温度稳固在℃左右发l周右不达固的物质送到发酵堆积，使其中的机物腐熟熟，这一过程称为后期发酵时期称静发酵态发酵一样需通气，每隔，可翻。为了防具有恶臭的硫醇硫醚硫化物及甲胺等生成的发需在上盖层化后堆，度为。态酵刻畴较，120d生态动力学研究表明氧分解中发挥要紧作用的菌体硕大能爽的热菌群菌群分解有物的作用是大量氧分子存在下将有物氧化氧化用要紧细胞线粒中进行时相伴着大量的能量产生3)肥中微堆肥物料中一样均含量的微生物群，当提适宜条件数量增长促进温度增高而达到不适于中温微生物生长的温度时，则变为负反馈机:升高温度抑中温微物数量步取代了中温微生物重又形成一个高温时的正反馈回路：即高温微生物数量增促进温度升高；同样当温度过高时，也会抑制高温微生数量的进一步增又形成负馈机会存在某些极嗜热菌，但们并不在制过程中起作用。堆肥微生物的来源要紧有两方面面是加入上次堆肥反应后的留原料一方面是工加入的商菌株菌种对堆肥有机物具有较强的分解能力性强分解有机物迅速等特点够加速堆肥反的进程短堆反应时刻保留堆有利增加肥过程高温菌和高温放线菌的数量，从而提升堆肥降解效率有时还有酵母菌和原虫等在堆肥过程中，随有机物的降解，堆肥微生物在量和种群上随之发生变，如下图所示：堆肥程中生物替速度几内即达到适宜的高温于受温限在期微物群落多样性对内源呼吸期，温度下降，中温微生物又占优势，腐殖质增多，堆肥产品稳固。最后还会显现一些高级生形式，如昆虫、蚯蚓虫物种多性开始复原时的堆肥生系统差不多成熟或达到顶级。4)碍好氧堆肥化的如上所述化过程是可腐有物在微生物用下的分解固化的过程此该过程与微生物的生繁育有直截了当的关系碍微生物殖繁的因专门多好氧堆而言，有温、原料的氮比、磷比、水、供氧况、值以及颗粒度等。①碳氮N)微生物在新陈代谢和新细胞物质的合中多种养元素(CNPKMn、MgCuCa等)碳在生物新陈代谢程中约有消有l于细胞膜的合成，因此碳被称为细菌生长的“能源用于细胞原生质的合成在堆肥过程中CN对分解速度有重要的阻碍。按照生平均算果每合成1体质素要利约份碳作能(好氧堆肥微生物而，供作能源碳，都以CO2形式释到大气中去)以细菌为例细菌本身的／N值为，而合成如此的体质细胞还要利用1620份碳素来提供成作用的能量他们进行生繁育所需的CN2025CNCN值26考虑到堆肥过程中热量的缺失肥基质的最C值在35间。CN超过35可供消耗的碳元素增多，氮元相缺乏菌和其微生物进展受机物的解速度就慢，发酵过程就长。此外，N值高，容易致品堆肥N值则堆肥施进土壤后土壤中的氮素碍作物的生长。但CN低26可供消耗的碳素过少，氮素相对过剩，则氮容易变成氨气而缺失掉，从而降低堆肥的肥效为了保持堆肥过程中较高的分解速度和在肥成品中有合适的N一样为20须调整好堆肥原料的N，调整方法通常在垃(C／N值)中加入人粪尿、牲畜粪便或都污泥等，使之调至下另有研究明CN随发酵时刻的增长而变大。当有原料N下式运算所需添加的氮源物质的数量：K

C21N式中：K—合料CN，常取佳范值，配合后351N1N2—分别为有原料和添加物料的碳、氮含②温温度是阻碍微生物活性的最明显因素肥反应速率起着决定性的作用常化活量的宏指标种微生物都有最适宜的动温度度过或过都会阻碍微生物的生长与活动活垃圾有着种微物一样讲温菌最宜温度为℃40温菌宜温为0～℃。污泥中的细菌和各种寄生虫卵对污泥的农用产生专大危害需要考虑把种有害的物除掉或降到不至于对土壤和作物产生阻碍的地步是污泥必实施害化的缘故所在。由于温条件下基质的分解度较中温下要一样多采纳高温堆肥为一些细菌和各种寄虫卵在不同温度下被杀的时刻实际堆肥发酵过程中于堆肥发酵期较长，完全能够死各种有害微生。表9

病菌在不同温度下被杀死的时病菌类

不温度被杀死时(min)45℃50℃55℃65℃70℃赤痢菌活蛔卵607白喉菌流产菌603门氏菌30毒

N比等素有关。还与堆肥过的热散失有关。温度是利用通风量进行调剂的。③水因微生物只能从溶解性培养料中吸取养持其生存和繁育此堆肥原的含水对发过程碍专门在堆肥过程中的要紧作用是解有物与微物的新陈代走大量的热，使温度得以降低。坚持适当的水分标准均衡堆肥化过程的各因素的一种效方法的多少应保证微生物的生化反应能以合适的率固进行实证明肥料分量，纵在～％(重)宜％左右为想微生物分解度最快果含水率过高于原料紧缩或其内部离间隙供氧细菌的新陈代谢，分速度降低，并产生硫氢等恶臭气体。试研证明含水量垃圾能进行中温性菌和高温活性菌发酵，而含水量的垃圾，中温活性菌酵速度专门慢，其发酵时刻为中等含水量垃圾的倍水量高的圾，即使保持良好通气发酵时产生的热量多消耗于水分蒸发无专门加温手达到高活性菌发酵度是难的剂高含量垃的方可采机械缩进脱水水垃含率在另方含率低于，导致了分解反应停止进行常肥原料的含水率均于最佳值％(量水分在堆肥污泥中存在的方式是多种多样的有结增大充满颗内部并溢粒子间中时气受阻分堆层中了提供给层中以充足的气肥期预处理及工艺操纵是十分重要的关于解决污泥含水率高的咨询题有许多有的方法过机械搅拌以调剂堆肥起始含水率。添加的调剂剂和垃圾的重量比，可按下式求出：M-Wc(8)中：、、Wb分别为混合原料含率垃圾含水率，调剂剂含水率。添加任何一种填充剂或调理剂都会使堆肥成本提升增加堆肥后的选择工。因此，可选用另外种差不多方法，即：空气干化或加热干化表10

适用于堆肥物料的干化方法一览表空气化湿度的环境空气完成干化。一在洪涝气候或湿气候的干月份有效

1.露化将定期以改善与环境空气接触.候下是个简和能量用率方法2.酵化将堆放进酵仓内用制通气给环境空气。易收集气并能理和通排气管散加热干化烧统气体(如)分，简地一热系，加环气到10～20的范畴，降低相对湿，常热来自物料或废热源替代直截了当接触式：用加加热境气或其他排气，流体过器直截了当触物料，，通使用蒸加热2.熟化堆一些新设计包用加热环空气的熟化堆强通气设可来自化过程的热废气由热交换提供热量〈的周空气。此两者的要紧手段对选择差不多上有的干系统量利用率高在干燥气下或湿气的干期才最效常这就意味着需要大储存构筑物，用以在天气存放堆肥，等到气候条件承诺时来干化式空气干化专门有效的一种方法应器干化减了场地要求收集操纵在的排臭味能量求比式空干的情要高用压成颗粒的堆肥可能量保持在合理限度内一来增大了间隙道的尺寸并减少横过发酵的压头失。热干化能排除有赖于外界空气条件的碍供了一种能在任何气候状况下生产干化产品的备化不利消耗大量的能量。由于肥化过程本身具有专大的干化潜力，其次的能量要将明显地低常规脱水泥的热干化要求肥化接着热干化组成了和谐的系统能在所有候和低地依靠外能源条件下生产所期望的最终产品污泥中有机物的生化解依靠于其中含有微物赖以生存的水分管是有机物水解依消化都不开水堆肥的整个过程中含水率始终变化变化趋势经历了开始泥的含水率急剧下降以趋平缘故要紧是为堆肥初期污泥中有机物质在好氧的情形下分解机物中的构附水分细管水分部分溶胀分开始出上微生物消化所产生的水分使堆肥的含水率加出在重力作用下向堆层下部透，而引起整个堆层分的重新分布。从整个堆肥过来看：在阳充足少雨的节进行大面积晾晒，是含率下降到%右时可进行污泥的直截了当堆肥。在多雨或环境温度比较低的季节里用干化污与原泥进混堆肥保证堆肥生的连续性始含率对肥的峰温顺堆肥的周期是至关重要的0～60%的水率的污泥进行堆肥，有利于迅速达到有温度5以上在肥酵程中的变化与有物的降解及度的变化有关联分的蒸发堆层温的要缘故此当堆层由热惯性降温比较困时可过量通以调剂含水，使堆温得纵。幸免过高产生副作用④通风供通风供氧是好氧堆的差不多条件之的目的是好氧微生物供氧足有机物强分解期间对氧需要或空气受到堆肥化物质的加热从中排水化了堆物料产品的含率降低自然风或是制通风，都必须满足好氧微生物对氧的差不多要求层的部位氧的含量平均一致防止部因氧而生厌氧酵机械化堆肥生产系统里，要求至少％氧渗入堆肥原料的各部分，空气的供应量一样应在理论空气供应2m的两。好氧性堆肥化生产体中氧的吸取率是衡量物氧化作用过程及有机物分解程度一项重要参数露堆积法中的吸取率的测定比较困于机械化的续堆肥生产系统够通测排中的含定发酵器内氧的浓度和的取率过测定浓度作为氧吸速率参数气中氧的适宜体积度值是1417%果降到％好气发酵将停止。如以气CO2的浓度为氧吸取参数CO2体浓要3～6。堆层中氧的浓度和耗速率能表征微生物活的强弱和有机物的分解速度做有机物含量——耗氧速率变化实可知，微生物的耗氧速率一样在发酵应6080小到峰时左右时进入初步稳固时期氧速率变化缓时有研指出肥过程适宜氧浓为1417%低不应小，一旦低于此限，好氧发酵将会停止。此外由于氧气转变为当量的，故用CO2生速来堆肥的耗氧速率。按对的度CO2浓度变化进跟踪实，时对个别堆肥进行了好氧速率的测定能够大致了解微生物在堆肥期间对氧的求情形，并可了解有物的分解状况。关于纯污泥堆肥伴着前期温度上升时期层中氧含量逐步增大，时发生的也相应加大，有机物分解反应速度加快分易分解有机物如糖及简单的饱烃类物迅解速率明显平缓要紧是因为关于纯污泥堆肥于肥的污泥在脱水之前差不多通过中温厌氧化分机物不多被中温厌氧细菌所降解消化肥期间的机降解紧集中在堆肥前期温度最高时期期间要紧是高温菌对分有机物在高下进行降解因此堆肥前的氧消耗比中期大中的氧浓度前期较小而中后期逐步趋空气中的氧浓度。因此，在污泥堆肥过程中起要紧作的是高温菌株。堆肥发酵的本质是利微生物对污泥中的有物分解使污泥进行好氧堆肥达到无害化机物被微生氧化分解结果化为无机物并开释能量过生物为中间的代谢物合成新的微生物细胞氧生对有机物的氧化分解，如：葡萄糖，其过程总共可38个有卡的热量释，这实是堆产生高的原理。微生物对有机物的分解又是在酶的作下发生的℃，其反应速度可相应提。微生物各种的最适温范畴℃～65，因此高温堆肥本身有利于应程中，早期的通风能迅速提升堆温。当堆温超70时，除嗜温层中积存的热量通过水的吸取，蒸发散热来止堆温的升高，因此通风量的小是坚持反速度，缩短酵周期的关键因素。从污泥堆肥的过程来看供氧的的是保微生物以最快的速度对有机物进行分解或降解是坚持堆温上升的最紧手段前期堆过程应采较小气坚持在15m3/ht中的要手。堆肥期样纳较气量坚在20。在堆制后期采纳较气量对污泥吹干。⑤pH值pH对微生物的生长也是重要因素之一，一样微生物适宜值中或碱值太高或太低都使堆肥理遇到困难。如果原料pH值低，可用pH值高的废行混(含石灰的废物)如果原料过高时，通过气干处理机酸CO2使得到一定度的低，或者用熟化后的堆肥进行混合。pH是一个能够对微生物环境作出估价的参数，在整堆肥程中pH随时和温度变化变化，而可利用的H来判定堆发酵过程的进程，适宜的H可微生物有效的发挥作用，一样认为H在8时好。在堆肥初始时期于有机的生成则H下(降至，然后升到8。如果废物堆变为厌氧状态，则HpH因H值在0氮以氢氧化氨的形式逸人大气。但在一样情形下，堆肥过程有足够的缓冲作用化时期产生的有机酸其他微生物分解H值稳固在能够保证好氧分解的酸碱度水平，过程中勿石灰调剂以免导氨的蒸发增加操费。⑥机物的含堆肥物料适宜的有机物含为机物含量过发有机物含量大于实践中常因供氧不足发生部分厌氧过。⑦料的颗粒度堆肥化需要的氧气是从堆肥原料颗粒隙获得的的一大大导事颗粒在机传递程总由跌落撞而显大块在这些块体内部会发生厌氧发酵此堆有定要求。⑧其他：圾构成、肥操作式等都会碍堆肥程的速度和肥的品质。5)51l26~1030104m2上建筑顶棚止雨雪经常显现区逆风设防风墙行／N配配(73)(78030配比配比建4m顶2m20m1后达杀死病菌生虫及腐有机都有好成门适于秋季采纳堆制作方面能够不设气孔道要注意水分适当应保物料疏松种不设空气孔道堆积方法在气温较高的夏季也能达到50以上的高温。此外，在不需用肥的冬季能够进行连垛积。其方这是将垃圾粪便分层堆积，留出垂直空气孔道。法比较省工，少占场，制作良好时，同样够达℃以上高温②连堆积法现代化的堆肥操作多采纳成套密闭式机械连续堆制。连续堆制是使原在一个专门计的发酵器称生物稳固器的设备内完成动态发酵程，而后将物料运往酵室堆成堆体，作物吸取本较等点械连续制法采的发酵类型专门多，一样分立式发酵槽和卧式酵槽两类。6)肥的理化特性和①堆肥的理化特卫生学性质理化特性直截了关系到堆的农业用。含水明其持水能力越强外都市堆肥的持水能力为质水120g。,pH和全含:堆肥pH宜中性偏碱含量是指堆肥中可溶性盐的含量肥全盐含不宜过则长期施用会导致土壤碱化的全含量能通过测其全盐溶液的电导率求出。国内堆肥为中性偏，与外额值范畴7门接,碳含量:堆肥的全碳含反映了堆肥有机物的量。堆肥中有机物含量越高，水性和吸附离子的能力就越强内堆肥有机物含量相当土壤中有机物的左右，近于国外额定值（的底限。分含堆肥的养分要紧是N、K种元，外还包括一部分微量元素国外的定范是1.5%我国一样都低于；全磷含量也低国外额定值范畴～量有的高于外的额定值范畴（3%1%含量相当于土壤全氮量的倍效磷的含量相于土壤3.5；效含相土25K峻不足，施用堆肥不全面提升土壤有NK养分含量，而且能够在一定程度上补偿K不足另，堆肥有Ca2+Mg2+Na+差不多上植物生长所需的元素重金属含:内肥重金属Hg含接于的诺14的量依次于国的额定值范畴610-610-6200900农业利用方面是比较安全的堆肥的杂:肥中杂质包括玻、塑料、铁类以他属物质质不单对土壤和植物有害其颗粒较大数量多时会对堆肥质量有良阻碍们的存在会阻碍肥外观低堆肥的密度及堆肥的有组分和养分的含量肥中的杂质粒度的额定范国内外不同外标准是最大颗直径超11.2m的最高承诺含量为堆干物质的3%璃杂质的最大径超过的超过0.5%各种杂质的粒度规定为。堆肥的离子交换:堆肥和土颗粒都有交换阳离子的能力。国内堆肥阳离子交换量低于土的阳离子交换量，因此，大量施用肥，有可能降低土壤阳离子交换量，并降低土壤的保肥能力对铵子的交量直了当映堆肥对氮素的保持能力吸附离子的力取于有物有利于提升土壤的保肥能力。肥的稳固:肥的稳固性是指肥产品的稳固程度。堆肥的理想稳固程度在于堆存时可不产生有害的物质的稳固程度决于堆肥化过有机为受微物分解的完成时刻。堆肥的稳程度在经济直截了当阻设备容量的利用性还关系到堆肥评判标准的测定的稳固性关系到堆肥评判标准的制定。判堆肥的稳固程的方法专门多，介绍几种可行评判方法：照外观和气评判堆肥的稳固生物活程度于一个常的堆过程来肥物料颜色变化是由开的淡灰逐转变成棕色暗灰色味由最初的刺鼻性转变成略具霉臭的土壤（放线菌的特点测定前期发酵的终点温度。前期发酵的终点温(样在50)与有机物质分解速率一样是微生物活动的尺度微生物活一50，且一周内连不变，则可认为堆已达到了稳固程度；堆化过程中，物料的生降解程度越高，产品中可分解的有机物数量越少堆肥原中要紧有3种碳化物、粉纤素。露肥产程1周内，糖类即消逝，在45内，淀粉绝大部分分解。在化学分析法测定堆产品中淀粉的含定堆肥产的稳固程度。i堆的生性质:高温或高温连续时刻不够长使产品中含有未灭的寄生虫卵和病原菌。按照我的实验研究，好氧堆要达到稳固化，发酵过程的翻堆和熟化极其重要，而且温度必须达5，连续7d才能杀死大肠杆菌和蛔虫卵。②堆的效在讨论堆肥的效用前论一下土壤然无机肥料带来的咨询题样化学肥大多为价阳离的无机些化肥容易与带负性的土壤粘发生吸附作，形成分散的胶离子会使土壤出现酸性或碱性致土壤酸化或碱化而抑许多有益微生物的生长些有的寄生或微物却往成本较高肥生产要耗大量能中增施化等于增加农业能耗量施化肥中的铵态氮土壤中受到好氧菌的作用，被氧化成亚硝酸态氮，或硝酸NONO2-与土壤胶体颗粒带有相同电荷此互MgMn2+造成这元素流失堆肥对土壤的作用不同于化肥，它是优良的土壤改良剂在通常的土壤中于微生物的持续作用机被续分解和消肥含有许多有机物入土壤够明的提土壤壤有机物和有养分的增加度，远远大质量差的堆肥。堆肥施入土壤还能明显降低土壤容土壤的间壤的通风作用，提升了土壤的保水能力。使保能也差。堆肥是一种优良的腐殖类物质土壤有助植物根＝系的伸长和增长含有丰富的原形动物壤后，可分泌一些有效成分了当间的对植物根吸取生良好的阻碍使肥效昼都能发作用。国内外的许多试验表，用都市垃圾生产的肥或垃圾的农业效用所的鉴定认为堆肥关于水一样都有增产成施垃铃薯和萝卜都有增产作用量增成明显。7)肥化农用咨题及展前景西方发达国家由于工业化进程早济实力雄厚处法本身，依旧产品都存在一些咨询题。产肥效不高:我国堆肥中PK量通常低于进展中国家的平均含，比发达国家的肥效更低。破坏表土性能造成土壤污染:品中含有废料、玻璃、陶瓷等不易腐化的物质的存降低了品的用价和如有未被杀死的病原微生物有致病作用些重金属会在土壤中积存，含量明显提升。大处境生差:据算建座机化肥，资与理力比为元/t的生产设施一样按照就近的原则建在内过产生恶生产过程中料的运入产品的出，都要费大量金。④品销路不:不多方面的缘故效和成本都无法和化肥竞争；花费大的多。据不完全统计，我的日污水排放量亿t。污水通过处理后，其体积的0.5%将转化为固态的凝聚体沉降下来，这便是所讲污泥。如果将这些污用于生产堆肥，将会在我国农田培肥，作物增产，调整我国化肥工NK峻失调发挥庞大的作用环境效益来看具有重的意义。从我国农业增产的形式来看逐年提供量的有机废料作为土改良剂而需要产出优质堆门是肥高的放线菌堆肥以满足这种要求前国内外业产实来看潜在因会促进堆肥的进一步展素是：工农业需水量日益增加堆具的良水能要施堆肥前达家产堆紧是用果园培肥成为我国今后堆肥的一个潜在用户还能够用来填埋由于平原采掘而显现的地面塌陷行覆土还田种途堆肥的数要更大质量方面只不危害居民健康就能够使用。堆肥化技术作为污泥理的一种方法在国内差不多得到了广泛的应用和推广国外进展趋来看肥认为是解决都市垃圾水污泥咨询题一条值得重视的途前西德政府指出，堆肥化“最切合实际的生物处理方法在部分发达国家及大部分进中国家，