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1、固廢污染控制工程第5章固體廢物的堆肥化處理技術堆肥化的概念1堆肥化的原理及影響因素2堆肥化工藝及設備3堆肥腐熟度及產品質量45.1堆肥化的概念堆肥化堆肥化（composting)在人工控制條件下，利用自然界中廣泛存在的微生物，有控制地促進固體廢物中可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質轉化的微生物學過程歐洲國家的堆肥化定義：在有控制的條件下，微生物對固體、半固體的有機廢物進行好氧的中溫或高溫分解，并產生穩(wěn)定腐殖質的過程。堆肥(compost)利用微生物對有機垃圾進行分解腐熟而形成的肥料堆肥化的原料城市生活垃圾污泥
2、：主要是生活污水及部分工業(yè)廢水的水處理設施排放的污泥禽畜糞便泔腳和食品廢物農林廢物堆肥化垃圾處理技術的意義可以實現垃圾處理的資源化，減少垃圾對環(huán)境的污染可以將固體廢物中的有用組分回用自然循環(huán)系統(tǒng)可以將固體廢物中的有機固體轉換成有用的物質和能源堆肥化技術的發(fā)展歷史1920年，英國人A.Howard首先在印度提出了堆肥化技術，1925年，Bangalore改進后，稱為Bangalore法1933年，丹麥的Dano法，標志著連續(xù)性機械化堆肥 工藝的開端。元代《農書》：糞屋之中，鑿為深池，筑以磚壁，勿使?jié)B漏，凡掃除
3、之土，燃燒之灰，簸揚之糠秕，斷蒿落葉，積而焚之，沃以糞汁，積之即久，不覺甚多，凡欲播種，篩去瓦石，取其細者，和勻種子，疏把撮之，待其苗長，又撒以壅之，何患收成不倍厚也哉5.2堆肥化的原理及影響因素與控制堆肥化原理堆肥化過程堆肥化過程的影響因素5.2.1堆肥化的原理好氧堆肥的原理好氧堆肥是在通氣良好、氧氣充足的條件下借助好氧微生物的生命活動降解有機物，通常好氧堆肥堆溫高，一般在55~60℃，極限溫度可達80~90℃，所以也稱高溫堆肥。好氧堆肥原理首先是垃圾中的可溶性物質透過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物直接吸
4、收；其次不溶的膠體有機質先被吸附在微生物體外，然后依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質，再滲入細胞。有機物質主要通過分解代謝和合成代謝而被降解垃圾堆肥分解過程可以表示如下：有機物的氧化不含氮有機物（CxHyOz）的氧化含氮有機物（CsHtNuOv·aH2O）的氧化細胞質的合成（包括有機物的氧化，并以NH3作氮源）細胞質的氧化總的氧化分解過程纖維素降解為例5.2.2堆肥化過程好氧堆肥過程根據溫度的變化，分為四個階段潛伏階段（亦稱馴化階段） 指堆肥化開始時微生物適應新環(huán)境的過程。中溫階段也稱產熱階段，主要
5、是指堆肥過程初期，堆體基本處于15~45℃，這一階段主要是分解一些易分解的有機質，微生物以中溫好氧菌為主，常見的有絲狀真菌、細菌高溫階段當堆體溫度超過45℃時即進入高溫階段，此階段主要進行的是難降解的半纖維素、纖維素等的降解，同時形成腐殖質。一般控制溫度在45~80℃。細菌、寄生蟲等主要是在這個階段被殺死降溫熟化階段在微生物進入內源呼吸的后期，即進入降溫階段，此階段僅剩下部分較難分解的有機物和新形成的腐殖質。微生物活性下降，堆體溫度下降。嗜溫性微生物占優(yōu)勢，對殘余的難分解的有機質進一步進行分解，腐殖質的量增
6、加。氨氮組分氧化成硝酸鹽。5.2.3堆肥化過程的影響因素有機質含量及營養(yǎng)比有機質含量適宜含量為20~70%，最佳含量在40~60%C/N比25~35：1C/P比75~1505.2.3堆肥化過程的影響因素通風量通風目的：1)供氧；2)調節(jié)溫度；3)散除水分適宜的通風量一般取0.6~1.8m3/(d·kg揮發(fā)性固體)或堆肥過程中適宜的氧濃度為10～18%，最低不應小于8%通風方法與控制①自然通風供氧②向肥堆內插入通風管(主要用在人工土法堆肥工藝)③利用斗式裝載機及各種專用翻推機橫翻堆通風④用風機強制通風供氧。含
7、水率適宜的含水率40~60%，與垃圾的物理組成有關溫度溫度控制與堆肥時間有關，一般控制在高溫階段時的溫度為55~60℃為宜，且＞55°C的時間不少于3天，以保證能夠殺滅絕大部分的病原菌pH值適宜的pH值是中性偏堿性，一般認為pH值在7.5~8.5時，可獲得最大堆肥速率。顆粒度直接影響堆體的供氧量，適宜的顆粒度與物料性質有關，一般以15~75mm為宜。微生物的多樣性與優(yōu)勢菌群的數量提高堆肥初期微生物的群體，增強微生物的降解活性縮短達到高溫期的時間拌種分解有機物質能力強的微生物5.3堆肥工藝及設備好氧堆肥基本工
8、序典型好氧堆肥工藝好氧堆肥系統(tǒng)及裝置5.3.1好氧堆肥基本工序堆肥基本工藝基本工序：前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理及貯藏等前處理：主要調整水分、營養(yǎng)比、破碎、分選、篩分等調理劑 是指加進堆肥化物料中干的有機物，借以減少單位體積的質量并增加與空氣的接觸面積，以利于好氧發(fā)酵，也可以增加物料中有機物數量膨脹劑 是指有機的或無機的三維固體顆粒，當它加入濕堆肥化物料中時，能有足夠的尺寸保證物料與
