固廢污染控制工程--10章好氧堆肥

1、廖廖 利利建設(shè)部資源與環(huán)境專家委員會委員建設(shè)部資源與環(huán)境專家委員會委員建設(shè)部城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)咨詢專家建設(shè)部城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)咨詢專家建設(shè)部市政公用行業(yè)與風(fēng)景名勝區(qū)專家委員會專家組專家建設(shè)部市政公用行業(yè)與風(fēng)景名勝區(qū)專家委員會專家組專家中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市垃圾處理專家委員會專家中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會城市垃圾處理專家委員會專家中國環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會常務(wù)理事中國環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會常務(wù)理事固體廢物處理與處置固體廢物處理與處置第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 固體廢物特性分析固體廢物特性分析 第三章第三章 城市垃圾收集運輸設(shè)施城市垃圾收集運輸設(shè)施第四章第四章 固體廢物壓實破碎分選固體廢物壓實破碎分選 第五

2、章第五章 固體廢物焚燒處理固體廢物焚燒處理第六章第六章 固體廢物熱解處理固體廢物熱解處理第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第八章第八章 固體廢物生物制氣固體廢物生物制氣第九章第九章 固體廢物填埋處置固體廢物填埋處置第十章第十章 固體廢物處理技術(shù)的工程應(yīng)用固體廢物處理技術(shù)的工程應(yīng)用第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥工藝參數(shù)控制第六節(jié)第

3、六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例堆肥的定義堆肥的定義固體廢物堆肥處理，就是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線固體廢物堆肥處理，就是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為地、可控制的促進(jìn)固體廢物中的生菌、真菌等微生物，人為地、可控制的促進(jìn)固體廢物中的生物質(zhì)向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。物質(zhì)向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。堆肥的產(chǎn)物稱作堆肥。它屬于腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì)，堆肥的產(chǎn)物稱作堆肥。它屬于腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì)，故也稱為腐殖土。固

4、體廢物經(jīng)過堆肥，體積一般只有原體積故也稱為腐殖土。固體廢物經(jīng)過堆肥，體積一般只有原體積的的50%70%。固體廢物進(jìn)行堆肥化處理，其中的有機可腐物轉(zhuǎn)化為有機營固體廢物進(jìn)行堆肥化處理，其中的有機可腐物轉(zhuǎn)化為有機營養(yǎng)土，一方面有效地解決了可生物降解城市固體廢物的出路養(yǎng)土，一方面有效地解決了可生物降解城市固體廢物的出路問題；另一方面也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了適用的腐殖土，從而維問題；另一方面也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了適用的腐殖土，從而維持了自然界的良性物質(zhì)循環(huán)。持了自然界的良性物質(zhì)循環(huán)。堆肥工藝的分類堆肥工藝的分類按堆肥微生物的需氧性可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥。按堆肥微生物的需氧性可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥。好氧堆肥

5、分解速度快、堆肥周期短；垃圾體堆溫高，從好氧堆肥分解速度快、堆肥周期短；垃圾體堆溫高，從而達(dá)到無害化處理的目的。厭氧堆肥近年來已經(jīng)發(fā)展為而達(dá)到無害化處理的目的。厭氧堆肥近年來已經(jīng)發(fā)展為生物制氣。生物制氣。按堆肥物料運動形式可以分為靜態(tài)堆肥；連續(xù)式動態(tài)堆按堆肥物料運動形式可以分為靜態(tài)堆肥；連續(xù)式動態(tài)堆肥；間歇式動態(tài)堆肥。肥；間歇式動態(tài)堆肥。按堆肥的堆制方式可以分為露天堆積式堆肥和密閉裝置按堆肥的堆制方式可以分為露天堆積式堆肥和密閉裝置式堆肥。許多堆肥工藝在主發(fā)酵階段采用密閉裝置式堆式堆肥。許多堆肥工藝在主發(fā)酵階段采用密閉裝置式堆肥工藝，而在次發(fā)酵階段采用露天堆積式堆肥工藝。肥工藝，而在次發(fā)酵階段

6、采用露天堆積式堆肥工藝。按堆肥溫度的不同，可分為高溫堆肥和中溫堆肥。按堆肥溫度的不同，可分為高溫堆肥和中溫堆肥。按機械化程度可分為人工堆肥、機械化堆肥和半機械化按機械化程度可分為人工堆肥、機械化堆肥和半機械化堆肥。堆肥。固體廢物堆肥化發(fā)展歷史固體廢物堆肥化發(fā)展歷史1920年，英國人年，英國人A.Howard首先在印度提出了當(dāng)時稱為首先在印度提出了當(dāng)時稱為“印印多爾法多爾法”的堆肥化技術(shù)。該法是將垃圾、秸稈、落葉、雜草的堆肥化技術(shù)。該法是將垃圾、秸稈、落葉、雜草和人畜糞便等交替堆置和人畜糞便等交替堆置4-6個月，在此期間多次翻垛以促進(jìn)個月，在此期間多次翻垛以促進(jìn)好氧發(fā)酵。好氧發(fā)酵。1930年，立

7、式多段式發(fā)酵塔在美國取得專利。年，立式多段式發(fā)酵塔在美國取得專利。1993年，達(dá)若滾筒在丹麥出現(xiàn)，標(biāo)志著連續(xù)性機械化堆肥工年，達(dá)若滾筒在丹麥出現(xiàn)，標(biāo)志著連續(xù)性機械化堆肥工藝的開端。藝的開端。到到20世紀(jì)世紀(jì)70年代初期，日本許多堆肥廠停產(chǎn)倒閉。其原因是年代初期，日本許多堆肥廠停產(chǎn)倒閉。其原因是工業(yè)化的高速發(fā)展將大量的有毒化學(xué)物質(zhì)和高分子有機物帶工業(yè)化的高速發(fā)展將大量的有毒化學(xué)物質(zhì)和高分子有機物帶入城市垃圾中，嚴(yán)重影響了堆肥化產(chǎn)品的質(zhì)量。入城市垃圾中，嚴(yán)重影響了堆肥化產(chǎn)品的質(zhì)量。美國的堆肥化產(chǎn)品也由于銷路不廣而發(fā)展緩慢。美國的堆肥化產(chǎn)品也由于銷路不廣而發(fā)展緩慢。固體廢物堆肥化現(xiàn)狀固體廢物堆肥化現(xiàn)

8、狀德國：德國：1996年堆肥裝置為年堆肥裝置為383套，年處理能力為套，年處理能力為450萬噸。萬噸。奧地利：奧地利：1994年垃圾堆肥設(shè)施年垃圾堆肥設(shè)施300座，每年可處理生物質(zhì)座，每年可處理生物質(zhì)垃圾垃圾37750噸。噸。日本：要求年生產(chǎn)日本：要求年生產(chǎn)50噸生物質(zhì)廢棄物的生產(chǎn)者，必須將其噸生物質(zhì)廢棄物的生產(chǎn)者，必須將其轉(zhuǎn)化為飼料或回收利用，在鄉(xiāng)村推廣好氧發(fā)酵堆肥化系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為飼料或回收利用，在鄉(xiāng)村推廣好氧發(fā)酵堆肥化系統(tǒng)，在大城市則采取厭氧性發(fā)酵處理系統(tǒng)。在大城市則采取厭氧性發(fā)酵處理系統(tǒng)。新西蘭：新西蘭：2010年前將禁止有機廢棄物以填埋方式處理，也年前將禁止有機廢棄物以填埋方式處理，也不

9、采用焚化處理，推動堆肥化和再利用技術(shù)。不采用焚化處理，推動堆肥化和再利用技術(shù)。韓國：韓國：2005年開始禁止以填埋方式處理生物質(zhì)廢棄物，初年開始禁止以填埋方式處理生物質(zhì)廢棄物，初期目標(biāo)生物處理所占比例為期目標(biāo)生物處理所占比例為10%，最終目標(biāo)達(dá)到，最終目標(biāo)達(dá)到30%。固體廢物堆肥化現(xiàn)狀固體廢物堆肥化現(xiàn)狀美、英、日等國家認(rèn)為堆肥發(fā)展前途不大，其主要原因：美、英、日等國家認(rèn)為堆肥發(fā)展前途不大，其主要原因：這些國家農(nóng)田多采用秸桿還田種植，土壤基本上不缺有機這些國家農(nóng)田多采用秸桿還田種植，土壤基本上不缺有機質(zhì)；這些國家的固體廢物構(gòu)成中可燃有機物比例大、熱值質(zhì)；這些國家的固體廢物構(gòu)成中可燃有機物比例大、

10、熱值高，焚燒更為有利；堆肥中含有不少重金屬、玻璃渣、塑高，焚燒更為有利；堆肥中含有不少重金屬、玻璃渣、塑料皮等，對農(nóng)作物不利的。料皮等，對農(nóng)作物不利的。我國好氧堆肥正處于停滯甚至萎縮時期。目前，將好氧堆我國好氧堆肥正處于停滯甚至萎縮時期。目前，將好氧堆肥定位為一種垃圾減量化和穩(wěn)定化方式。通過好氧堆肥，肥定位為一種垃圾減量化和穩(wěn)定化方式。通過好氧堆肥，易腐有機質(zhì)被降解，易腐有機質(zhì)被降解，60%左右的水分蒸發(fā)，垃圾重量減少左右的水分蒸發(fā)，垃圾重量減少70%，減容率可達(dá)，減容率可達(dá)30%。根據(jù)原有含水率的不同，熱值可。根據(jù)原有含水率的不同，熱值可提高提高0.52.5倍。有利于降低焚燒成本，提高發(fā)電效

11、率。倍。有利于降低焚燒成本，提高發(fā)電效率。 第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥工藝參數(shù)控制第六節(jié)第六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥的基本原理好氧堆肥的基本原理好氧堆肥是依靠專性好氧細(xì)菌和兼性好氧細(xì)菌

12、的作用降解有機好氧堆肥是依靠專性好氧細(xì)菌和兼性好氧細(xì)菌的作用降解有機物的生化過程，是通過機械的翻轉(zhuǎn)攪動或通風(fēng)機強制通風(fēng)，保物的生化過程，是通過機械的翻轉(zhuǎn)攪動或通風(fēng)機強制通風(fēng)，保證物料充分地、均勻地與空氣接觸，從而使堆肥物料在較理想證物料充分地、均勻地與空氣接觸，從而使堆肥物料在較理想的狀態(tài)下快速發(fā)酵的堆肥方式。的狀態(tài)下快速發(fā)酵的堆肥方式。CO2、H2O、NH3PO43-、SO42-同化作用同化作用堆肥有機物堆肥有機物C、H、O、N、P、S氧、微生物氧、微生物細(xì)胞物質(zhì)細(xì)胞物質(zhì)（微生繁殖）（微生繁殖）合成合成氧化分解氧化分解異化作用異化作用+能量能量轉(zhuǎn)化為熱量轉(zhuǎn)化為熱量排入環(huán)境排入環(huán)境好氧堆肥的好

13、氧堆肥的三個階段三個階段中溫階段：中溫階段：堆肥初期，堆體基本呈中溫，嗜溫性微生物較為活堆肥初期，堆體基本呈中溫，嗜溫性微生物較為活躍，并利用堆肥中可溶性有機物旺盛繁殖。它們在轉(zhuǎn)換和利用躍，并利用堆肥中可溶性有機物旺盛繁殖。它們在轉(zhuǎn)換和利用化學(xué)能的過程中，有一部分變成熱能，由于堆料有良好的保溫化學(xué)能的過程中，有一部分變成熱能，由于堆料有良好的保溫作用，溫度不斷上升。作用，溫度不斷上升。高溫階段：高溫階段：當(dāng)肥堆溫度升到當(dāng)肥堆溫度升到45以上時，即進(jìn)入高溫階段。在以上時，即進(jìn)入高溫階段。在這階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐漸這階段，嗜溫性微生物受到抑制甚至死亡，嗜熱性微生物逐漸

14、代替了嗜溫性微生物的活動，堆肥中殘留的和新形成的可溶性代替了嗜溫性微生物的活動，堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機物質(zhì)繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化，復(fù)雜的有機化合物如半纖維素、纖維有機物質(zhì)繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化，復(fù)雜的有機化合物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開始被強烈分解素和蛋白質(zhì)等開始被強烈分解腐熟階段：腐熟階段：當(dāng)堆肥物料剩下部分較難分解有機物和新形成的腐當(dāng)堆肥物料剩下部分較難分解有機物和新形成的腐殖質(zhì)時，微生物活性變低，發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫微生殖質(zhì)時，微生物活性變低，發(fā)熱量減少，溫度下降。嗜溫微生物又占優(yōu)勢，對殘余有機物作進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且物又占優(yōu)勢，對殘余有機物作進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定化，

15、堆肥進(jìn)入腐熟階段。穩(wěn)定化，堆肥進(jìn)入腐熟階段。不同階段中的微生物生長特性不同階段中的微生物生長特性中溫階段：中溫階段：微生物以中溫、需氧型為主，通常是一些無芽胞細(xì)微生物以中溫、需氧型為主，通常是一些無芽胞細(xì)菌。適合于中溫階段的微生物種類極多，其中最主要是細(xì)菌、菌。適合于中溫階段的微生物種類極多，其中最主要是細(xì)菌、真菌和放線菌。細(xì)菌特別適應(yīng)水溶性單糖類，放線菌和真菌對真菌和放線菌。細(xì)菌特別適應(yīng)水溶性單糖類，放線菌和真菌對于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊功能。于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊功能。高溫階段：高溫階段：通常，在通常，在50左右進(jìn)行活動的主要是嗜熱性真菌和左右進(jìn)行活動的主要是嗜熱性真

16、菌和放線菌；溫度上升到放線菌；溫度上升到60時，真菌幾乎完全停止活動，僅有嗜時，真菌幾乎完全停止活動，僅有嗜熱性放線菌與細(xì)菌在活動；溫度升到熱性放線菌與細(xì)菌在活動；溫度升到70以上時，對大多數(shù)嗜以上時，對大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。腐熟階段：腐熟階段：由于硝化細(xì)菌生長緩慢，且只有在由于硝化細(xì)菌生長緩慢，且只有在40以下才活動，以下才活動，所以硝化反應(yīng)通常是在有機物分解完成后才開始進(jìn)行。氮在轉(zhuǎn)所以硝化反應(yīng)通常是在有機物分解完成后才開始進(jìn)行。氮在轉(zhuǎn)化為硝酸鹽以后才容易被植物吸收，因此腐熟階段對于生產(chǎn)優(yōu)化為硝酸鹽以后才容

17、易被植物吸收，因此腐熟階段對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)堆肥是一個很重要的過程。質(zhì)堆肥是一個很重要的過程。堆肥的無害化過程堆肥的無害化過程堆肥的無害化過程，實際就是熱滅活過程。堆肥的無害化過程，實際就是熱滅活過程。熱滅活是滅菌消熱滅活是滅菌消毒方法之一。其原理是利用熱量提高體系溫度，改變酶的活毒方法之一。其原理是利用熱量提高體系溫度，改變酶的活性，使大部分酶由活性型變?yōu)樽冃孕停缁钚停?。且這種變性，使大部分酶由活性型變?yōu)樽冃孕停缁钚停?。且這種變化不可逆，從而使各種病原菌細(xì)胞被滅殺?；豢赡妫瑥亩垢鞣N病原菌細(xì)胞被滅殺。沒有酶的正常活動，細(xì)胞會因失去功能而死亡。只有很少數(shù)沒有酶的正?；顒?，細(xì)胞會因失去功能而死亡

18、。只有很少數(shù)酶能長時間的耐熱，可以說熱滅活作用對微生物是非常有效酶能長時間的耐熱，可以說熱滅活作用對微生物是非常有效的。的。熱滅活有一種溫度熱滅活有一種溫度+時間效應(yīng)關(guān)系。熱滅活作用是溫度與時時間效應(yīng)關(guān)系。熱滅活作用是溫度與時間兩者的函數(shù)，即經(jīng)歷高溫短時間或者低溫長時間是同樣有間兩者的函數(shù)，即經(jīng)歷高溫短時間或者低溫長時間是同樣有效的。效的。幾種常見病菌與寄生蟲的死亡溫度與時間幾種常見病菌與寄生蟲的死亡溫度與時間微生物滅活的溫度-時間溫度/時間/min志賀氏桿菌5560類阿米巴溶組織的孢子45很短絳蟲55很短微球菌屬化膿菌5010鏈球菌屬化膿菌5410結(jié)核分枝桿菌661520蛔蟲卵5060埃希氏

19、桿菌屬大腸桿菌5560第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥工藝參數(shù)控制第六節(jié)第六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例影響影響好氧好氧堆肥過程的因素堆肥過程的因素堆肥物料粒度：堆肥物料粒度：堆肥物料的顆粒度影響其密度

20、、內(nèi)部摩擦力堆肥物料的顆粒度影響其密度、內(nèi)部摩擦力和流動性。足夠小的粒度可以提高堆肥物料與微生物及空氣和流動性。足夠小的粒度可以提高堆肥物料與微生物及空氣的接觸面積，加快生物化學(xué)反應(yīng)速率。的接觸面積，加快生物化學(xué)反應(yīng)速率。生物質(zhì)含量：生物質(zhì)含量：生物質(zhì)含量影響堆肥溫度和通風(fēng)供氧要求。最生物質(zhì)含量影響堆肥溫度和通風(fēng)供氧要求。最適合的生物質(zhì)含量在適合的生物質(zhì)含量在20%80%之間。生物質(zhì)含量低于之間。生物質(zhì)含量低于20%時，不能提供足夠的熱能，影響嗜熱菌增殖，難以維持高溫時，不能提供足夠的熱能，影響嗜熱菌增殖，難以維持高溫發(fā)酵過程；生物質(zhì)含量大于發(fā)酵過程；生物質(zhì)含量大于80%時，堆肥過程要求大量供

21、氧，時，堆肥過程要求大量供氧，會由于供氧不足而發(fā)生局部厭氧過程，產(chǎn)生臭氣。會由于供氧不足而發(fā)生局部厭氧過程，產(chǎn)生臭氣。微量元素含量：微量元素含量：堆肥過程中，微生物所需的營養(yǎng)元素有碳、堆肥過程中，微生物所需的營養(yǎng)元素有碳、磷、鉀，所需要的微量元素有鈣、銅、錳、鎂等元素。堆肥磷、鉀，所需要的微量元素有鈣、銅、錳、鎂等元素。堆肥原料中存在大量的微生物不可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)難原料中存在大量的微生物不可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)難以被生物降解。以被生物降解。 好氧堆肥的好氧堆肥的工藝條件工藝條件好氧堆肥過程的關(guān)鍵是如何更好地滿足微生物生長和繁好氧堆肥過程的關(guān)鍵是如何更好地滿足微生物生長和繁殖所必需

22、的條件。殖所必需的條件。物料的生物質(zhì)含量物料的生物質(zhì)含量堆體的供氧條件堆體的供氧條件物料的含水率物料的含水率物料的碳氮比物料的碳氮比物料的碳磷比物料的碳磷比物料的酸堿度物料的酸堿度可降解有機質(zhì)含量可降解有機質(zhì)含量可降解有機質(zhì)含量過低，產(chǎn)生的熱不足以維持可降解有機質(zhì)含量過低，產(chǎn)生的熱不足以維持堆肥物料堆體的溫度；堆肥產(chǎn)品肥效低。堆肥物料堆體的溫度；堆肥產(chǎn)品肥效低?？山到庥袡C物含量過高，不利于堆肥物料堆體可降解有機物含量過高，不利于堆肥物料堆體的供氧；會產(chǎn)生臭氣和厭氧。的供氧；會產(chǎn)生臭氣和厭氧。堆肥中最適合的可降解有機物含量在堆肥中最適合的可降解有機物含量在20%-80%之間。之間。一般用揮發(fā)分的

23、干基百分比含量來量化堆肥物一般用揮發(fā)分的干基百分比含量來量化堆肥物料的可降解有機質(zhì)含量料的可降解有機質(zhì)含量堆肥物料供氧條件堆肥物料供氧條件氧氣供應(yīng)是通過堆肥物料之間的孔隙滲透來實現(xiàn)的。能否充氧氣供應(yīng)是通過堆肥物料之間的孔隙滲透來實現(xiàn)的。能否充分供氧，取決于空隙率。分供氧，取決于空隙率。為保證適當(dāng)?shù)目障堵?，物料?yīng)具有合適的粒徑。如堆肥物料為保證適當(dāng)?shù)目障堵?，物料?yīng)具有合適的粒徑。如堆肥物料含水率高，合適粒徑為含水率高，合適粒徑為3850mm；如好氧堆肥物料結(jié)構(gòu)強；如好氧堆肥物料結(jié)構(gòu)強度好，則合適的粒徑為度好，則合適的粒徑為510mm。易腐有機質(zhì)含量高，粒徑太小時，會產(chǎn)生漿狀物質(zhì)。漿狀物易腐有機質(zhì)

24、含量高，粒徑太小時，會產(chǎn)生漿狀物質(zhì)。漿狀物質(zhì)會占據(jù)供氧通道，降低物料結(jié)構(gòu)強度，導(dǎo)致物料坍塌，影質(zhì)會占據(jù)供氧通道，降低物料結(jié)構(gòu)強度，導(dǎo)致物料坍塌，影響堆肥物料的供氧。響堆肥物料的供氧。堆肥物料的含水率堆肥物料的含水率 堆肥初期，較理想含水率一般為堆肥初期，較理想含水率一般為5560%。隨著堆肥。隨著堆肥過程的進(jìn)行，堆肥物料的含水率將逐漸降低。過程的進(jìn)行，堆肥物料的含水率將逐漸降低。對于紙含量高的固體廢物，含水率應(yīng)在對于紙含量高的固體廢物，含水率應(yīng)在5560%的范的范圍內(nèi)；如木屑、谷殼、稻草、干葉等含量高時，則含圍內(nèi)；如木屑、谷殼、稻草、干葉等含量高時，則含水率可達(dá)水率可達(dá)85%。 好氧堆肥正常進(jìn)

25、行的含水率下限為好氧堆肥正常進(jìn)行的含水率下限為4050%，當(dāng)含水，當(dāng)含水率降到率降到20%以下時，生物活性就基本停止。以下時，生物活性就基本停止。 堆肥物料的碳氮比堆肥物料的碳氮比 微生物的生長速度與堆肥物料的碳氮比（微生物的生長速度與堆肥物料的碳氮比（C/N）有關(guān)。微）有關(guān)。微生物自身碳氮比為生物自身碳氮比為430，作營養(yǎng)基的有機物的碳氮比最好，作營養(yǎng)基的有機物的碳氮比最好處于該范圍中。處于該范圍中。碳氮比為碳氮比為1025時，有機物的降解速度最大。時，有機物的降解速度最大。 物料發(fā)酵后，碳氮比將會減少物料發(fā)酵后，碳氮比將會減少614%，有時可達(dá)，有時可達(dá)27%。如。如果堆肥成品的碳氮比值過

26、高，容易引起土地的氮饑餓。因果堆肥成品的碳氮比值過高，容易引起土地的氮饑餓。因此，成品堆肥碳氮比值為此，成品堆肥碳氮比值為1020。堆肥物料最佳碳氮比值應(yīng)為堆肥物料最佳碳氮比值應(yīng)為2035。 幾種物料的碳氮比值幾種物料的碳氮比值 序號序號名稱名稱碳氮比碳氮比序號序號名稱名稱碳氮比碳氮比1鋸木屑鋸木屑 3001000 6豬糞豬糞 715 2桔桿桔桿 70100 7雞糞雞糞 510 3生活垃圾生活垃圾 5080 8活性污泥活性污泥 58 4人糞人糞 610 9下水道生污下水道生污泥泥 5155牛糞牛糞 826 碳磷比碳磷比 除碳氮比外，磷對微生物的生長也有很大影響。除碳氮比外，磷對微生物的生長也有

27、很大影響。有時，在固體廢物中添加污泥進(jìn)行混合好氧堆肥，有時，在固體廢物中添加污泥進(jìn)行混合好氧堆肥，就是利用污泥中豐富的磷來調(diào)整好氧堆肥原料的就是利用污泥中豐富的磷來調(diào)整好氧堆肥原料的碳磷比（碳磷比（C/P）。）。好氧堆肥原料適宜的碳磷比為好氧堆肥原料適宜的碳磷比為75150。 酸堿度酸堿度理論上，理論上，PH值對城市垃圾堆肥過程沒有影響。而且值對城市垃圾堆肥過程沒有影響。而且PH值在堆肥過程中波動，本身就是由于堆肥物料降解的值在堆肥過程中波動，本身就是由于堆肥物料降解的結(jié)果。結(jié)果。在好氧堆肥初期，由于酸性細(xì)菌的作用，在好氧堆肥初期，由于酸性細(xì)菌的作用，PH值降到值降到5.56.0，使好氧堆肥物

28、料呈酸性；隨后，由于以酸性，使好氧堆肥物料呈酸性；隨后，由于以酸性物為養(yǎng)料細(xì)菌的生長和繁殖，導(dǎo)致物為養(yǎng)料細(xì)菌的生長和繁殖，導(dǎo)致PH值上升，好氧堆值上升，好氧堆肥過程結(jié)束后，物料的肥過程結(jié)束后，物料的PH值上升到值上升到8.59.0。第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥工藝參數(shù)控制第六節(jié)第六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第

29、七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例堆肥原料的特性參數(shù)堆肥原料的特性參數(shù)含水率含水率揮發(fā)份揮發(fā)份碳氮比碳氮比堆肥過程的控制參數(shù)堆肥過程的控制參數(shù)通風(fēng)量通風(fēng)量翻堆次數(shù)翻堆次數(shù)好氧堆肥過程中可控制參數(shù)好氧堆肥過程中可控制參數(shù)堆肥物料應(yīng)用基質(zhì)量平衡公式堆肥物料應(yīng)用基質(zhì)量平衡公式mXaXcXrX混合堆肥物料的總濕重混合堆肥物料的總濕重堆肥原料的濕重堆肥原料的濕重回流堆肥的濕重回流堆肥的濕重添加物料的濕重添加物料的濕重arcmXXXX堆肥物料干基質(zhì)量平衡公式堆肥物料干基質(zhì)量平衡公式mSaScSrS混合堆肥物料含固率混合堆肥物料含

30、固率 %堆肥原料的含固率堆肥原料的含固率 %回流堆肥的含固率回流堆肥的含固率 %添加物料的含固率添加物料的含固率 %aarrccmmXSXSXSXS堆肥物料揮發(fā)分質(zhì)量平衡公式堆肥物料揮發(fā)分質(zhì)量平衡公式mVcVrVaV堆肥物料的揮發(fā)干基含量堆肥物料的揮發(fā)干基含量%堆肥原料的揮發(fā)干基含量堆肥原料的揮發(fā)干基含量%回流堆肥的揮發(fā)干基含量回流堆肥的揮發(fā)干基含量%添加物料的揮發(fā)干基含量添加物料的揮發(fā)干基含量%aaarrrcccmmmXSVXSVXSVXSV堆肥物料特性參數(shù)平衡方程組堆肥物料特性參數(shù)平衡方程組堆肥原料揮發(fā)分的平衡公式：堆肥原料揮發(fā)分的平衡公式：堆肥物料濕量的平衡公式堆肥物料濕量的平衡公式:

31、:堆肥物料干重的平衡公式：堆肥物料干重的平衡公式：aaarrrcccmmmXSVXSVXSVXSVarcmXXXXaarrccmmXSXSXSXS堆肥物料特性參數(shù)計算實例堆肥物料特性參數(shù)計算實例rX 某處理能力為某處理能力為100噸脫水泥餅的條垛式堆肥工藝污噸脫水泥餅的條垛式堆肥工藝污泥處理線。已知脫水泥餅的含固率為泥處理線。已知脫水泥餅的含固率為30，干基揮，干基揮發(fā)分含量為發(fā)分含量為45；要求堆肥物料起始時的含固率為；要求堆肥物料起始時的含固率為45%，干基揮發(fā)分含量為，干基揮發(fā)分含量為55；而回流堆肥的含固；而回流堆肥的含固率為率為70，干基揮發(fā)分含量為，干基揮發(fā)分含量為35；使用的調(diào)理

32、劑；使用的調(diào)理劑為鋸末屑，其含固率為為鋸末屑，其含固率為90，干基揮發(fā)分含量為，干基揮發(fā)分含量為80。試計算所需回流堆肥和調(diào)理劑的用量。試計算所需回流堆肥和調(diào)理劑的用量。堆肥原料碳氮比的計算堆肥原料碳氮比的計算 nmcmCC堆肥物料的碳氮比i堆肥物料的碳含量（）堆肥物料的碳含量（） 堆肥物料氮含量（）堆肥物料氮含量（）nmCcmC堆肥原料的總質(zhì)量堆肥原料的總質(zhì)量 kimMMMMM21mMki為某種物料的質(zhì)量（為某種物料的質(zhì)量（t）為堆肥物料的總質(zhì)量（為堆肥物料的總質(zhì)量（t）為堆肥物料種類數(shù)為堆肥物料種類數(shù)為各添加物料序數(shù)為各添加物料序數(shù)iiM堆肥原料碳含量和氮含量計算堆肥原料碳含量和氮含量計算

33、 1001001001001002211mckkciicccmMCMCMCMCMC1001001001001002211mnkkniinnnmMCMCMCMCMCciCiniC為某種物料的碳含量（）為某種物料的碳含量（）為某種物料的氮含量（）為某種物料的氮含量（）堆肥過程的通風(fēng)量堆肥過程的通風(fēng)量 在實際堆肥過程中，必須提供超出計算量兩在實際堆肥過程中，必須提供超出計算量兩倍以上的空氣總量，即空氣過剩系數(shù)大于倍以上的空氣總量，即空氣過剩系數(shù)大于2,以保以保證堆肥過程具有充分的好氧條件。證堆肥過程具有充分的好氧條件。 以上計算方法僅用作工藝設(shè)計式時的參考數(shù)以上計算方法僅用作工藝設(shè)計式時的參考數(shù)據(jù)。

34、在實際生產(chǎn)中，靜態(tài)堆肥通風(fēng)量為據(jù)。在實際生產(chǎn)中，靜態(tài)堆肥通風(fēng)量為0.05-0.20 m3/(minm3)，動態(tài)堆肥由生產(chǎn)試驗確定。，動態(tài)堆肥由生產(chǎn)試驗確定。第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥工藝參數(shù)控制第六節(jié)第六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝

35、流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例堆體的堆體的溫度溫度堆肥溫度的變化反映了物料中微生物活性的變化，堆肥溫度的變化反映了物料中微生物活性的變化，因此，堆肥溫度的變化曲線就類似于微生物的生長因此，堆肥溫度的變化曲線就類似于微生物的生長曲線。曲線。根據(jù)繪制的常規(guī)堆肥溫度變化曲線，就可判斷發(fā)酵根據(jù)繪制的常規(guī)堆肥溫度變化曲線，就可判斷發(fā)酵過程的進(jìn)展情況。過程的進(jìn)展情況。溫度偏離常規(guī)溫度曲線，說明微生物的活動受到了溫度偏離常規(guī)溫度曲線，說明微生物的活動受到了某種因素的干擾阻礙。某種因素的干擾阻礙。常見的影響因素主要是供氧情況和固體廢物含水率。常見的影響因素主要是供氧情況和固體廢物含水率。堆肥物料的色和味

36、堆肥物料的色和味堆肥物料的色、味的變化是微生物活性直觀表現(xiàn)。堆肥物料的色、味的變化是微生物活性直觀表現(xiàn)。堆肥初期，破碎的新鮮垃圾逐漸從灰綠色變?yōu)榛液侄逊食跗冢扑榈男迈r垃圾逐漸從灰綠色變?yōu)榛液稚?，氣味也由于放射線菌和霉菌的存在，由早期的色，氣味也由于放射線菌和霉菌的存在，由早期的刺鼻味變?yōu)槊刮逗湍嗤廖?。刺鼻味變?yōu)槊刮逗湍嗤廖?。對于場地堆肥，臭味的出現(xiàn)表示物料堆體的供氧發(fā)對于場地堆肥，臭味的出現(xiàn)表示物料堆體的供氧發(fā)酵狀態(tài)不好，應(yīng)檢查堆肥含水率和通風(fēng)情況。酵狀態(tài)不好，應(yīng)檢查堆肥含水率和通風(fēng)情況。對于機械堆肥，臭味的產(chǎn)生就表明需要增加空氣供對于機械堆肥，臭味的產(chǎn)生就表明需要增加空氣供給量和物料攪混速

37、度。給量和物料攪混速度。堆肥物料的耗氧率堆肥物料的耗氧率熟堆肥耗氧率為熟堆肥耗氧率為0.0129 mg/gh生堆肥為生堆肥為0.4060 mg/ghr堆肥耗氧率為堆肥耗氧率為13.4537.5 mg/ghr30時，耗氧率為時，耗氧率為1.0mg/ghr 45時，耗氧率為時，耗氧率為1.36mg/ghr上海測定的堆肥初期耗氧率為上海測定的堆肥初期耗氧率為0.5083.05mg/ghr北京測定的堆肥初期耗氧率為北京測定的堆肥初期耗氧率為0.508 1.05mg/ghr排氣氧濃度和二氧化碳濃度排氣氧濃度和二氧化碳濃度排氣中氧濃度大于排氣中氧濃度大于14%，則表示空氣中氧的消耗，則表示空氣中氧的消耗不

38、到不到1/3；最佳排氣氧濃度為最佳排氣氧濃度為1417%；如排氣中氧體積濃度降至如排氣中氧體積濃度降至10%，則表示好氧發(fā)酵，則表示好氧發(fā)酵停止；停止；如用排氣中二氧化碳濃度來代替氧濃度作為監(jiān)測如用排氣中二氧化碳濃度來代替氧濃度作為監(jiān)測參數(shù)，則最佳二氧化碳的體積濃度應(yīng)為參數(shù)，則最佳二氧化碳的體積濃度應(yīng)為36%。 第七章第七章 固體廢物堆肥處理固體廢物堆肥處理 第一節(jié)第一節(jié) 固體廢物堆肥概述固體廢物堆肥概述第二節(jié)第二節(jié) 好氧堆肥基本原理好氧堆肥基本原理第三節(jié)第三節(jié) 堆肥過程的影響因素堆肥過程的影響因素第四節(jié)第四節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)計算好氧堆肥工藝參數(shù)計算第五節(jié)第五節(jié) 好氧堆肥工藝參數(shù)控制好氧堆肥

39、工藝參數(shù)控制第六節(jié)第六節(jié) 堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用堆肥腐熟度評價及產(chǎn)品應(yīng)用第七節(jié)第七節(jié) 好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型好氧堆肥技術(shù)設(shè)備的類型第八節(jié)第八節(jié) 好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例好氧堆肥工藝流程應(yīng)用實例腐熟度腐熟度成品堆肥呈茶褐色或黑色，不產(chǎn)生惡臭。成品堆肥呈茶褐色或黑色，不產(chǎn)生惡臭。二氧化碳產(chǎn)生量測定法；二氧化碳產(chǎn)生量測定法；易分解有機物量測定法；易分解有機物量測定法；淀粉消失程度測定法；淀粉消失程度測定法；硝酸氨生成量測定法；硝酸氨生成量測定法；碳氮比穩(wěn)定程度測定法；碳氮比穩(wěn)定程度測定法；氧化還原電位升高量測定法氧化還原電位升高量測定法堿性基團(tuán)交換數(shù)量測定法堿性基團(tuán)交換數(shù)量測定法濾紙色層分析測定法濾紙色層分析測定法堆肥產(chǎn)品的用途堆肥產(chǎn)品的用途用作土壤改良劑用作土壤改良劑：堆肥中腐植質(zhì)和粘土緊密地結(jié)合在一起，：堆肥中腐植質(zhì)和粘土緊