固體廢物處理與處置(好氧堆肥)講解教學(xué)課件

第五章固體廢物的生物處理資源環(huán)境學(xué)院2072年6月固體廢物的生物處理:是指直接或間接利用生物體的機(jī)能,對(duì)固體廢物的某些組成進(jìn)行轉(zhuǎn)化以建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染,同時(shí)又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)第一節(jié)固體廢物的好氧堆肥處理、概述(一)堆肥化的定義與分類堆肥化Composting是在控制條件下,使來源于生物的有機(jī)廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用(Biostablization)的過程。具體講就是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,在一定的人工條件下,有控制地促進(jìn)可被生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程,其實(shí)質(zhì)是一種發(fā)酵過程。廢物經(jīng)過堆肥化處理,制得的成品叫做堆肥(Compost)。它是一類棕色的、泥炭般的腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì),故也稱為“腐殖土”。分類:根據(jù)堆肥化過程中氧氣的供應(yīng)情況可以把堆肥化過程分成兩種。1、好氧堆肥(高溫堆肥):在通氣條件好,氧氣充足的條件下通過好氧微生物的代謝活動(dòng)降解有機(jī)物。特點(diǎn):一般在55~60℃時(shí)比較好,有時(shí)可高達(dá)80~90℃,堆制周期短,也稱為高溫堆肥或高溫快速堆肥。2、厭氧堆肥:是在氧氣不足的條件下借助厭氧微生物發(fā)酵堆肥。特點(diǎn):堆制溫度低,工藝較簡(jiǎn)單,成品堆肥中氮素保留比較多,但堆制周期過長(zhǎng),需3~12個(gè)月,異味濃烈,分解不夠充分。(二)堆肥技術(shù)的發(fā)展歷史(三)堆肥產(chǎn)品的用途、改善土壤的物理性能2、肥料的養(yǎng)分比較全面3、肥效期長(zhǎng)4、微生物的作用強(qiáng)5、但堆肥與化肥相比,堆肥的肥效較低且體積大,運(yùn)輸和施用不方便。好氧堆肥原理好氧堆肥過程堆肥有機(jī)物分解過程圖堆肥有機(jī)物同化作用)(微生物繁殖/腐殖物合成細(xì)胞物質(zhì)質(zhì)(含C、H、O、Ns、P),供生物合成用氧,微生物氧化CO2HO(異化作用)NH3,PO2,+[能量SO2-隨水或氣釋放能量體排入環(huán)境轉(zhuǎn)化為熱(1)升溫階段(潛伏階段、馴化階段)(2)中溫階段(產(chǎn)熱或起始階段)堆制初期,15~45℃,嗜溫性微生物利用堆肥中可溶性有機(jī)物進(jìn)行旺盛繁殖。溫度不斷上升,此階段以中溫、需氧型微生物為主,些無芽孢細(xì)菌,真菌和放線菌。在目前的堆肥化設(shè)備中,此階段一般在12小時(shí)以內(nèi)。(3)高溫階段45℃以上,嗜熱性微生物為主,復(fù)雜的有機(jī)物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開始被強(qiáng)烈分解。50℃左右主要是嗜熱性真菌和放線菌;60℃時(shí),幾乎僅為嗜熱性放線菌和細(xì)菌在活動(dòng);70℃以上大多數(shù)嗜熱性微生物不適應(yīng),大批死亡、休眠大多數(shù)微生物在45~65℃范圍內(nèi)最活躍,所以最佳溫度一般為55℃,最易分解有機(jī)物,病原菌和寄生蟲大多數(shù)可被殺死。微生物在高溫階段的生長(zhǎng)過程細(xì)分為:對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、減速生長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期。此后,堆積層內(nèi)開始發(fā)生腐殖質(zhì)的形成過程(4)腐熟階段(降溫階段)在內(nèi)源呼吸后期,只剩下部分較難分解的有機(jī)物和新形成的腐殖質(zhì),此時(shí)微生物的活性下降,發(fā)熱量減少,溫度下降。嗜溫性微生物又占優(yōu)勢(shì),腐殖質(zhì)不斷增多且穩(wěn)定化,堆肥進(jìn)入腐熟階段,需氧量