好氧堆肥工藝

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1、.靜態(tài)好氧堆肥處理城市垃圾好氧堆肥的原理：好氧堆肥是在有氧條件下，好氧細(xì)菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁忙殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過(guò)程。在有機(jī)物生化降解的同時(shí)，伴有熱量產(chǎn)生，因堆肥工藝中該熱能不會(huì)全部散發(fā)到環(huán)境中，就必然造成堆肥物料的溫度升高，這樣就會(huì)使一些不耐高溫的微生物死亡，耐高溫的細(xì)菌快速繁殖。生態(tài)動(dòng)力學(xué)表明，好氧分解中發(fā)揮主要作用的是菌體碩大、性能活潑的嗜熱細(xì)菌群。該菌群在大量氧分子存在下將有機(jī)物氧化分解，同時(shí)釋放出大量的能量

2、。據(jù)此好氧堆肥過(guò)程應(yīng)伴隨著兩次升溫，將其分成三個(gè)階段：起始階段、高溫階段和熟化階段。堆肥過(guò)程的影響因素包括：生物揮發(fā)性固體、通風(fēng)供氧、水分、溫度、碳氮比等。通常要經(jīng)過(guò)物料預(yù)處理、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵和后處理過(guò)程。1堆肥的過(guò)程參數(shù)堆肥化過(guò)程是復(fù)雜的。物料經(jīng)混勻后，受營(yíng)養(yǎng)平衡、水分含量和物理結(jié)構(gòu)等的影響。工藝過(guò)程中要控制的各種參數(shù)，就是那些對(duì)堆肥過(guò)程有影響的物理、化學(xué)和生物因素。它們決定微生物活動(dòng)的程度，從而影響堆肥的速度與質(zhì)量。1.1水分含量在堆肥過(guò)程中，水分是一個(gè)重要的物理因素。水分含量是指整個(gè)堆體的含水量。水分的主要作用在于：（1）溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝；（2）水分蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，

3、起調(diào)節(jié)堆肥溫度的作用。水分的多少，直接影響好氧堆肥反應(yīng)速度的快慢，影響堆肥的質(zhì)量，甚至關(guān)系到好氧堆肥工藝的成敗，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期間，如果水分含量低于10%~15%，細(xì)菌的代謝作用會(huì)普遍停止；含水量太高，會(huì)使堆體內(nèi)自由空間少，通氣性差，形成微生物發(fā)酵的厭氧狀態(tài)，產(chǎn)生臭味，減慢降解速度，延長(zhǎng)堆腐時(shí)間。大量的研究結(jié)果表明，堆肥的起始含水率一般為50%~60%。在堆肥的后熟期階段，堆體的濕度也應(yīng)保持在一定的水平，以利于細(xì)菌和放線(xiàn)菌的生長(zhǎng)而加快后熟，同時(shí)減少灰塵污染。1.2通氣量..供氣是好氧堆肥成功的重要因素之一。供氣的作用主要有三個(gè)方面。(1)為堆體內(nèi)的微生物提供氧氣。如果堆體內(nèi)

4、的氧氣含量不足，微生物處于厭氧狀態(tài)，使降解速度減緩，產(chǎn)生h2s等臭氣，同時(shí)使堆體溫度下降。(2)調(diào)節(jié)溫度。堆肥需要微生物反應(yīng)而產(chǎn)生的高溫，但是，對(duì)于快速堆肥來(lái)講，必須避免長(zhǎng)時(shí)間的高溫，溫度控制的問(wèn)題就要靠強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)解決。(3)散除水分。污泥堆肥的一個(gè)目的是降低其水分含量。在堆肥的前期，通氣主要是提供微生物o2以降解有機(jī)物，在堆肥的后期，則應(yīng)加大通氣量，以冷卻堆肥及帶走水分，達(dá)到堆肥體積、重量減少的目的。通氣可以采取鼓風(fēng)或抽氣方式，兩種方式各有利弊：抽氣的優(yōu)勢(shì)在于可將堆體中的廢氣在排入大氣前統(tǒng)一進(jìn)行處理，減少二次污染；鼓風(fēng)的優(yōu)勢(shì)是利于水分及熱量散失。最好的辦法是在堆肥的前期采用抽氣方式以處理產(chǎn)

5、生的臭氣，在堆肥后期采用鼓風(fēng)方式以利于減少水分。1.3有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)物是微生物賴(lài)以生存和繁殖的重要因素。堆肥反應(yīng)的特性是它需要一個(gè)合適的有機(jī)物范圍。大量的研究工作表明，在高溫好氧堆肥中，適合堆肥的有機(jī)物含量范圍為20%~80%。當(dāng)有機(jī)物含量低于20%時(shí)，堆肥過(guò)程產(chǎn)生的熱量不足以提高堆層的溫度而達(dá)到堆肥的無(wú)害化，也不利于堆體中高溫分解微生物的繁殖，無(wú)法提高堆體中微生物的活性，最后導(dǎo)致堆肥工藝的失敗。當(dāng)堆體有機(jī)物含量高于80%時(shí)，由于高含量的有機(jī)物在堆肥過(guò)程中對(duì)氧氣的需求很大，而實(shí)際供氣量難以達(dá)到要求，往往使堆體中達(dá)不到好氧狀態(tài)而產(chǎn)生惡臭，也不能使好氧堆肥順利進(jìn)行。有研究者曾用城市垃圾和污泥混合

6、堆肥，這樣既可以利用垃圾提高堆體中的孔隙率，又可以利用污泥提高堆體中的有機(jī)質(zhì)含量，同時(shí)為垃圾和污泥___現(xiàn)代城市的兩大問(wèn)題找到出路。2.4c/n比c/n比是堆肥原料與填充料混合物的c/n比。微生物生長(zhǎng)需要碳源，蛋白質(zhì)合成需要氮源，微生物合成一份蛋白質(zhì)大約需要30份碳，對(duì)于堆肥來(lái)講，c/n比為30看起來(lái)是理想的。c/n比低、特別是當(dāng)ph值和溫度高時(shí)，使廢棄物中的氮以nh3的形成揮發(fā)損失，散發(fā)出臭味。用c/n比低的原料(15.7∶..1)進(jìn)行堆肥實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是微生物對(duì)有機(jī)物的生物氧化過(guò)程中顯示了嚴(yán)重的氮素?fù)p失。但是，當(dāng)c/n比高于35時(shí)，微生物必須經(jīng)過(guò)多次生命循環(huán)，氧化掉過(guò)量的碳，直到達(dá)到一個(gè)合適

7、的c/n比供其進(jìn)行新陳代謝，因而c/n比高會(huì)降低降解速度。1.5ph值在堆肥過(guò)程中，ph值是一個(gè)重要的因素。一般來(lái)講，ph值在3~12之間都可以進(jìn)行堆肥。但是有研究發(fā)現(xiàn)，在堆肥初期堆體的ph值降低，低的ph值有時(shí)會(huì)嚴(yán)重地抑制堆肥反應(yīng)的進(jìn)行。在堆腐垃圾時(shí)，ph值控制在8左右可以顯著提高堆肥初期的反應(yīng)速度，可以極大地縮短堆肥達(dá)到高溫所要求的時(shí)間，可以避免由于堆肥反應(yīng)延緩所造成的臭味問(wèn)題，但當(dāng)ph值控制在5時(shí)，葡萄