有机垃圾的处理

• 通过高温能有效杀灭有机废弃物中病原物，按我国 高温堆肥卫生标准（GB7959-87），要求堆肥最高温 度达50℃～55℃以上，持续5-7d。
常见的病原物致死温度和时间
病原物 沙门氏伤寒菌 沙门氏菌 志贺氏（杆菌） 内阿米巴组织的孢子 绦虫 螺旋状的毛线虫幼虫 微球菌属化脓菌 温度（℃） 55-60 55 55 45 55 55 50 时间 （min） 30 60 60 很短 很短 很快 10
链球菌属化脓菌
结核分枝杆菌 蛔虫卵 埃希氏杆菌属大肠杆菌
54
66 50 55
10
15-20 60 60
高温堆肥卫生标准(GB7959-87)
编号 1 2 3 4 项目 堆肥温度 蛔虫卵死亡率 粪大肠菌值 苍蝇 卫生标准 最高温度达50～55℃以上，持续5～7天 95～100% 101～102
有效控制苍蝇孳生，堆肥周围没有活的蛆、蛹 或新羽化的成蝇
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摘要 我国垃圾产量现状 垃圾处理的方式 结论
摘要
本文主要讲述的是用堆肥化技术处理生活垃圾，以 及当中发挥作用的微生物，通过利用微生物的发酵 作用处理固体废弃物，主要依靠自然界的细菌，真 菌等微生物。介绍了好氧堆肥和厌氧堆肥二大类堆 肥方法，以及垃圾焚烧和卫生填埋处理固体垃圾。
依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促 进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。
堆肥：
深褐色、质地松散、有泥土味的 物质。这种物质的养料价值不高，但却 是一种极好的土壤调节剂和改良剂，其 主要成分是腐殖质。
堆肥法：
就是利用堆肥化过程来处理城市的生 活垃圾及其他有机固体废弃物的方法。
升温阶段 升温阶段mesophilic phase
• 堆肥初期(通常在1-3天)，肥堆中嗜温性微生物利用 可溶性和易降解性有机物作为营养和能量来源，迅 速增殖，并释放出热能，使肥堆温度不断上升。 • 此阶段温度在室温至45℃范围内，微生物以中温、 需氧型为主，通常是一些无芽胞细菌。（细菌，真 菌和放线菌为主）。 • 也称产热阶段，中温阶段，产热阶段，起始阶段等。
微生物与垃圾处理
固体废物: 人类生产和生活过程中产生的固体或泥状的，暂时没有利 用价值的废弃物质。
化学成分：有机废物、无机废物
形
固体废物
状：固体废物、泥状废物
危害状况：有害废物、一般废物 来 源：工业废弃物、城市垃圾、农业固体废弃物
废弃物无害化、资源化、减量化，变废为宝，净化环境
焚烧处臵法 卫生填埋法 堆肥处臵法
65-70℃时，大多数嗜热性微生物也无法生活，或死亡，或休眠。
最后，温度下降，中温型细菌、放线菌重新成为优势菌群，堆肥表面呈 现白色或灰色。
好氧堆肥 各个温度情况：


初期：中温好氧的细菌和真菌，分解碳水化合物、蛋白质、脂肪等。
50℃：好热性的细菌、放线菌和真菌分解纤维素和半纤维素。 60℃：真菌停止活动，仅有嗜热性放线菌与细菌在活动。 70℃：致病菌和虫卵被杀死，一般的嗜热高温菌和放线菌也停止活动，
堆肥腐熟稳定。
好氧堆肥
好氧堆肥
好氧堆肥 静态堆肥工艺 高温动态二次堆肥 堆肥工艺 立仓式堆肥 滚筒式堆肥
静态堆肥工艺
静态堆制工艺又称为常规堆制工艺(conventional composting) 我国长期使用的一种有机肥堆制法。
条形堆工艺示意图
高温动态二次堆肥
立仓式堆肥
立仓式堆肥发酵塔
高温阶段 高温阶段， 微生物按其 活性又可分 为三个阶段， 即对数增长 期.减速增长 期和内源呼 吸期
高温阶段 高温阶段微生物
• 嗜温性微生物受到抑制，嗜热性微生物逐渐取而代之。 • 在50℃左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌； • 温度上升到60℃时，真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性放 线菌和细菌活动； • 温度上升到70℃以上时，大多数嗜热性微生物已不适宜，微 生物大量死亡或进入休眠状态。此时，起作用的是嗜热性芽 孢杆菌，产生的热量减少，堆温自动下降。
高温阶段 高温阶段thermophilic phase
• 当肥堆温度上升到45℃以上时，即进入高温阶段。
• 通常从堆积发酵开始，只须2-3天时间肥堆温度便能 迅速地升高到55℃，1周内堆温可达到最高值（最高 温可达80℃）。 • 除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续分 解转化外，半纤维素、纤维素、蛋白质等复杂有机 物也开始强烈分解。
微生物与垃圾处理
好氧堆肥
通气条件下借好氧性微生物活动使有机物降解，从而使固体废 弃物无害化、资源化。 特点：高温堆肥（一般在50-60℃，极限可达80-90℃）
合成
有机固体废弃物
微生物细胞
微生物＋O2
氧化
无机物
＋
能量
好氧堆肥的微生物学过程
• 根据堆制过程中的温度变化和微生物生长情况，堆制过程分 为升温阶段（产热阶段）、高温阶段、降温阶段（腐熟阶段） 三个阶段。
关键词：堆肥化；微生物；生活垃圾
我国垃圾产量现状 垃圾年产量增速与GDP匹敌 每年经 济损失达300亿
“世界上没有一个国家曾经经历过像中国现在正在面临的固体废弃物数量如 此之大或如此之快的增长。”世界银行2005年的一份报告如此开篇。在这 之后的十年，中国的“垃圾围城”问题愈加逼近，如何处理垃圾问题也成为公 众、政府及各界人士关注的焦点。 一组数据可以让人们清楚意识到目前的局面：目前全国约2/3的城市处于垃 圾包围之中，其中1/4已无填埋堆放场地。全国城市垃圾堆存累计侵占土地 超过5亿平方米，每年经济损失高达300亿元人民币 与此同时，中国的城市生活垃圾产量还在不断增长，预计到2015年、 2020年城市垃圾产量分别达2.6亿吨和3.23亿吨，全国垃圾年产量以每年 8%~10%的速度增长，与GDP增速匹敌。 据市城管委统计，近年来，杭州市区垃圾年增长率在10%上下，去年垃圾 产生量为308万吨。换算到每个人，每天垃圾产量达1.3千克。 杭州市规划局环卫规划项目的相关负责人介绍说：“现在杭州的垃圾产 生量即将达到专业规划预测的2020年315万吨的规模，垃圾处置的压力越 来越大。”
升温阶段微生物的作用
升温阶段,细菌特别适应水溶性单糖类,放线菌和真菌则对 分解纤维素和半纤维素物质具有特殊功能,这些微生物分 解利用堆肥中的可溶性易降解有机物(如葡萄糖.脂肪.碳 水化合物)进行旺盛的繁殖.它们在转化和利用化学能的过 程中,有一部分变成热能,由于堆料有良好的保温作用,温 度不断上升.
腐熟阶段 腐熟阶段maturation phase
• 在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的 腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。 • 此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物作进 一步分解，腐殖质不断增多且趋于稳定化，堆肥进入腐熟阶 段。 • 降温后，需氧量大量减少，肥堆空隙增大，氧扩散能力增强， 此时只需自然通风。 • 微生物：细菌、真菌 纤维素分解菌 素的微生物。 放线菌、能分解木质
滚筒式堆肥
箱式堆肥发酵池
厌氧堆肥
二、厌氧堆肥
厌氧堆肥
在无氧条件下，借厌氧微生物的作用，将有机废弃物（包括城
市垃圾、人畜粪便、植物秸秆、污水处理厂的剩余污泥等）进行厌氧 发酵，制成有机肥料，使固体废弃物无害化的过程。 特点：

堆臵方式与好氧堆肥法相同
堆内不设通气系统，堆温低，腐熟及无害化所需时间较长
简便、省工 封堆后1个月左右翻堆1次
结论
现阶段我国堆肥工艺主 要是好氧堆肥，但是现在垃 圾分类仍未完善，而且堆肥 的有效肥料成分含量低，即 使经过精细分选的颗粒肥料， 也仍然含有一定的碎玻璃、 金属、废塑料等杂物，会造 成田间操作的困难，且对固 体废物的减量化效果不高， 处理后产物体积仍较大，堆 肥化处理生活垃圾仍然任重 道远，需要不断的改进技术。
腐熟阶段
腐熟阶段的特征
① ② 表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或棕黑色： 秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无粪臭，散发出泥土气味， 不招引蚊蝇； pH8-9，呈弱碱性。
堆制
1-2d
③
升温
ຫໍສະໝຸດ Baidu
50-60℃
高温
降温
30-40 ℃
腐熟
中温菌
嗜热菌
中温菌
寄生虫和病原菌被杀死
一次发酵
二次发酵
微生物群落的变化规律 中温型细菌(含放线菌)和真菌首先起作用 50℃左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细菌(放线菌)为主。堆温60℃ 真菌几乎完全停止活动，嗜热性放线菌与细菌继续活动。 – 高温细菌主要是芽孢细菌属、高温放线菌属。
垃圾焚烧
卫生填埋
卫生填埋
卫生填埋法是在堆肥法的基础上发展起来的，其处理 原理与厌氧堆肥原理相同，均利用好氧微生物、兼性厌氧微 生物和厌氧微生物处理。 卫生填埋要求采取各种预防措施，以尽量减少填埋场地
对周围环境、大气和地下水源的污染。
卫生填埋
卫生填埋场示意图
微生物与垃圾处理
固体有机废物的堆肥处理技术 堆肥化：
• 当堆温降至70℃以下时，处于休眠状态的嗜热性微生物又重
新活动，继续分解难分解的有机物，热量又增加，堆温就处 于一个自然调节的、延续较久的高温期。
高温阶段作用
• 高温对于堆肥的快速腐熟起到重要作用，在此阶段 中堆肥内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能 溶解于弱碱的黑色物质。C/N比明显下降，肥堆高度 随之降低。