堆肥化
厌氧堆肥化的基本原理及过程
厌氧堆肥化的基本原理及过程
厌氧堆肥化是一种将有机废弃物转化为有机肥料的过程，其基本原理和过程如下：
1. 厌氧堆肥化的基本原理：
厌氧堆肥化是在无氧环境下进行的微生物代谢过程，主要依靠厌氧微生物的代谢作用，将有机废弃物中的有机物质转化为稳定的腐殖质物质，同时产生甲烷和二氧化碳等气体。
在这个过程中，微生物会消耗有机废弃物中的碳、氮、磷等营养元素，并释放出能量。
2. 厌氧堆肥化的过程：
厌氧堆肥化的过程可以分为以下三个阶段：
（1）液化阶段：在这个阶段，厌氧微生物会分泌酶类来分解有机废弃物中的纤维素、半纤维素和木质素等难以降解的物质，将其转化为可溶性的糖和脂肪酸等物质。
这个过程需要较高的温度和湿度，通常需要7-14天的时间。
（2）酸化阶段：在这个阶段，产酸细菌会利用可溶性的糖和脂肪酸等物质，产生酸性中间产物，如乙酸、丙酸和氢气等。
这个过程通常需要14-21天的时间。
（3）甲烷生成阶段：在这个阶段，甲烷生成细菌会利用酸性中间产物，将其转化为甲烷和二氧化碳等气体。
这个过程通常需要21天以上的时间。
总的来说，厌氧堆肥化的过程是一个复杂的微生物代谢过程，需要一定的时间和条件来完成。
在这个过程中，微生物会将有机废弃物中的有机物质转化为稳定的腐殖质物质，同时产生甲烷和二氧化碳等气体，最终得到有机肥料。
垃圾堆肥
固体废物的堆肥化处理技术一、堆肥化（composting)在人工控制条件下，利用自然界中广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。
二、堆肥(compost)利用微生物对有机垃圾进行分解腐熟而形成的肥料。
三、堆肥化的原料：城市生活垃圾、污泥、禽畜粪便、泔脚和食品废物、农林废物四、堆肥化的原理五、（一）好氧堆肥的原理1、好氧堆肥是在通气良好、氧气充足的条件下借助好氧微生物的生命活动降解有机物，通常好氧堆肥堆温高，一般在55~60℃，极限温度可达80~90℃，所以也称高温堆肥。
2、好氧堆肥原理：①垃圾中的可溶性物质透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收；②不溶的胶体有机质先被吸附在微生物体外，然后依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。
③有机物质主要通过分解代谢和合成代谢而被降解好氧堆肥的过程潜伏阶段（亦称驯化阶段）：指堆肥化开始时微生物适应新环境的过程。
中温阶段：也称产热阶段，主要是指堆肥过程初期，堆体基本处于15~45 ℃，这一阶段主要是分解一些易分解的有机质，微生物以中温好氧菌为主，常见的有丝状真菌、细菌。
高温阶段：当堆体温度超过45 ℃时即进入高温阶段，此阶段主要进行的是难降解的半纤维素、纤维素等的降解，同时形成腐殖质。
一般控制温度在45~80 ℃。
细菌、寄生虫等主要是在这个阶段被杀死。
降温熟化阶段：在微生物进入内源呼吸的后期，即进入降温阶段，此阶段仅剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质。
微生物活性下降，堆体温度下降。
嗜温性微生物占优势，对残余的难分解的有机质进一步进行分解，腐殖质的量增加。
氨氮组分氧化成硝酸盐。
六、堆肥化过程的影响因素1、有机质含量及营养比2、通风量目的1)供氧；2)调节温度；3)散除水分3、pH值：适宜的pH值是中性偏碱性，一般认为pH值在7.5~8.5时，可获得最大堆肥速率。
4、颗粒度：直接影响堆体的供氧量，适宜的颗粒度与物料性质有关，一般以15~75mm为宜。
堆肥技术
二 定义
• 堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物，在控制条 件下使来自生物的有机废物降解转化为稳定腐殖质 的生物化学过程。 堆肥化得到的产品称为堆肥，由于它是一种腐殖质 含量很高的呈疏松状态的物质，故也称为腐殖土， 有机固体废物经堆肥化后，体积只有原体积的 50～ 70％。
1.好氧堆肥
• 在有氧状态下，好氧微生物对有机废物分解转化的过程
7 C／P(碳磷比)
• 堆肥过程中C／P的变化是微生物分解有机物的重 要标志，堆肥原料的C／P应控制在75～150。 • 堆肥原料的C／P一般高于此值，排水污泥的 C／ P 低，可用来作为堆肥原料配料时的调整剂，调 整堆肥原料的C／P比。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8 pH值
• 在堆肥化过程中，pH值随着温度及时间的变化而变化 , 其变化情况和温度的变化是一样的，也反映了有机物分 解的进程。 • 在堆肥初期，由于有机酸的产生，pH值可降至5以下。 随着有机酸的逐步分解， pH 值逐渐上升，发酵完成前 可达到8.5～9.0; • 最终成品的pH=7～9。
实际上，堆肥化的好氧和厌氧是相对的，在好氧过 程中，由于原料颗粒较大且不均匀，不可避免存在厌 氧发酵过程；反之，由于密封不严，厌氧过程中也会 有好氧菌的作用。
三 堆肥原料
生活垃圾、有机污泥、人畜禽粪便以及农林废物等都含 有堆肥微生物所需要的碳水化合物、脂肪、蛋白质等各 种基质，因此这些有机废物是常用的堆肥原料。
• 最终产物主要是H2O、CO2、热量和腐殖质。 • 好氧堆肥主要用于处理城市垃圾、畜禽粪便，堆肥系统的 温度一般为50～65℃，最高可达70℃以上，堆肥周期短， 能连续操作，也称为高温快速堆肥； • 好氧堆肥的肥料质量好，可以制作有机颗粒肥料。
2.厌氧堆肥
固体废物的好氧堆肥处理
环境学院：固体废物处理与处置
环境学院：固体废物处理与处置
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2、好氧堆肥化过程
堆肥是一系列微生物活动的复杂过程，包含着堆肥 原料的矿质化和腐殖化过程。
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补充知识点三：矿质化和腐殖化
有机物生物降解会向两个方向转化：
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异化作用就是生物的分解代谢。是生物体将体 内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。 呼吸作用是异化作用中重要的过程。 简单说，异化作用就是把自己变成非己。 异化作用的实质是生物体内的大分子，包括蛋 白质、脂类和糖类被氧化并在氧化过程中放出 能量。 有氧的异化作用中，糖、脂类、蛋白质等变为 含羧基的化合物并进行了脱羧的酶促反应，生 成二氧化碳；而氢则由脱氢酶激活在线粒体内 经过呼吸链的传递将底物还原逐步释放能量， 自身被氧化生成水。
供氧量 含水率 温度和有机物含量 颗粒度 C/N比和C/P比 pH值
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3.1 供氧量
氧气是堆肥过程有机物降解和微生物生长所必需的 物质。保证较好的通风条件、提供充足的氧气是好 氧堆肥过程正常运行的基本保证。
环境学院：固体废物处理与处置
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1、好氧堆肥的基本原理
好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使堆肥原料中 的有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物转化 为简单而稳定的腐殖质的过程。 在堆肥过程中，微生物通过同化和异化作用，把一部分 有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把另一部 分有机物转化合成新的细胞物质，供微生物生长繁殖。
腐殖质在土壤中可以呈游离的腐殖酸和腐殖酸盐类状态存 在，也可以呈凝胶状与矿质粘粒紧密结合，成为重要的胶 体物质。
堆肥化系统及其应用特点
第五章堆肥化系统及其应用特点第一节堆肥化系统简介国内外堆肥化已有悠久的历史，因而形成了众多的堆肥系统。
早期的传统堆肥化方式一般只是简单地将原料堆放，并进行长时间的堆放，很少进行翻动和管理。
这种传统简单的堆肥方式长期以来一直是我国广大农村普遍采用的堆肥方式。
由于这种方式不能满足好氧微生物的生长与繁殖，常常出现堆体温度低，分解速度慢，堆肥产品质量低，易产生硫化氢以及其它低分子量的臭味物质的问题。
随着堆肥科学与技术的不断进步，国外自20世纪50年代以来开发出各种各样的现代化堆肥系统。
这些系统具有机械化程度高、处理规模大、堆肥化速度快、无害化程度高、管理智能化等特点。
目前在欧美等发达国家的许多现代化堆肥工厂，完全实现了通风、温度、湿度和其它堆肥环境因子的智能化化控制。
堆肥化系统的分类方法较多，有人根据反应器类型、固体流向、反应器床层和空气供给方式，将堆肥系统分为非反应堆系统(开放式)和反应堆系统(容器式或密闭式)两大系统。
各系统又有不同的类型。
I.非反应堆系统(开放式)A.搅拌固体床(条形堆)1.自然通风搅拌床2.强制通风搅拌床B.静态固体床1.强制通风(静态通风堆)2.自然通气(不通气堆)II.反应堆系统(容器式或密闭式)A.垂直固体流1.搅拌固体床a.多膛式b.多层式、多舱或多区式2.筒仓床(固体反应堆)a.气固逆流式b.气固涡流式B.水平和倾斜固体流1.翻斗固体床(转鼓式或转窑式)a.分散气流b.蜂窝式c.完全混合式2.搅拌固体床(搅拌箱或开放槽)a.圆形b.方形3.静态固体床(隧道形)a.推动型b.传送带型C.非循环(堆肥箱)第二节 几种典型的堆肥化系统尽管国内外历史上出现或目前沿用的堆肥化系统很多，但其中有3种类型被认为是典型的堆肥系统，它们分别是条形堆系统、静态通风堆系统和反应器系统。
一、条形堆系统这是全世界很早以前就普遍采用的最简单的一种系统，无论是发达国家，还是发展中国家，条形堆系统一直被广泛采用。
湿垃圾处理工艺
湿垃圾处理工艺
湿垃圾处理工艺主要是针对厨余垃圾、食品垃圾和其他有机垃圾进行处理的一系列技术方法。
这些垃圾通常含有较高的水分，容易腐烂，产生恶臭和病菌。
湿垃圾处理工艺主要包括以下几种方法：
1. 堆肥化：将湿垃圾与农作物秸秆、动物粪便等有机物质混合，通过微生物的分解作用，转化为有机肥。
这种方法适用于处理大量湿垃圾，但需要较大的场地和较长的处理周期。
2. 发酵处理：利用微生物将湿垃圾中的有机物质发酵分解为可燃气体（如甲烷、二氧化碳等）和液体肥料。
这种方法可以实现垃圾的减量化、资源化和无害化，但需要一定的技术和设备支持。
3. 生物降解：利用特殊的微生物菌种将湿垃圾中的有机物质分解为水、二氧化碳和生物质。
这种方法处理周期较短，但需要特定的菌种和培养条件。
4. 高温气化：将湿垃圾在高温条件下气化为可燃气体，再通过燃烧发电或供热。
这种方法可以实现垃圾的减量化和资源化，但需要较高的技术和设备投入。
5. 焚烧处理：将湿垃圾直接焚烧，产生的热量可用于发
电或供热。
这种方法可以实现垃圾的减量化和资源化，但会产生一定的污染物和温室气体排放。
在实际应用中，应根据湿垃圾的种类、数量和当地条件，选择合适的处理工艺。
同时，应注重湿垃圾的分类和回收利用，减少对环境的影响。
堆肥技术PPT课件
2）保肥作用
，可以吸附阳离子。即堆肥可以有助于土壤保住养分，提高保肥能力
腐殖质中某种成分有螯合作用。它能和土壤中含量较多的活性Al结合，使其
3）螯合作用
变成非活性物质，抑制活性铝和磷酸结合造成的危害。同样对作物有害的铜 、铝、镉等重金属也可与腐殖质反应降低其危害性
4）缓冲作用 5）缓效作用
腐殖质具有缓冲作用。其它条件恶化时，能起到减少冲击、缓和影响的作用 ，如水分不足时，可防止植物枯萎，起到缓冲器的作用
堆肥具有缓效作用（缓慢持久起作用，不会损害农作物）。与硫 铵、尿素等化肥中的氮不同，堆肥中的氮几乎都是以蛋白质氮形
态存在
因为堆肥中富含大量微生物，施用后，增加土壤
6）微生物对植物根部的作用 中的微生物数量，微生物分泌的各种有效成分易
被根部吸收，有利于根系发育和伸长
堆肥的原料
城市生活垃圾
纸浆厂、 食品厂等排 水处理设施 排出的污泥
我国新近颁布的《城市生活垃圾堆肥处理厂技术 评价指标》中规定：
密度
350~650 kg·m-3
组成成分（湿重）% 有机物含量不得少于20%
含水率
40%-60%
C/N比
20:1~30:1
好氧堆肥化过程的基本原理 1、堆肥化过程描述
同水处理一样，好氧堆肥是在通气条件下， 借好氧微生物使有机物得以降解．好氧堆肥
异化作用 氧化分解
CO2, H2O, NH3, SO42_, PO43+
能量
同化作用 合成 细胞物质（微生物生长繁殖）
+ 腐殖物质
释放转化为热
（1）中温阶段（30-40 ℃，1-3天）
（2）高温阶段（45-65℃，3-8天）
（3）降温阶段
固体废物的堆肥化
方程式中 O2 的系数 = (ny + 2s + r – c)/2 = 18 需氧量=18×1.23×103×32 = 708×103g = 708kg 5. 进行物料平衡分析，见表 5-1。
5-3-3 水分
制造堆肥时，堆积物的含水率为影响堆肥过程的关键因素。堆积物含水率 40~70%时， 较适合于好氧微生物的活动，尤其在堆肥发酵过程中，以含水率 60~70%最佳，含水率低于 40%时，则发酵被抑制，而高于 70%时会产生厌氧状态。
产优质堆肥是一个很重要的过程。
5-3 堆肥化过程中微生物的作用
堆肥化处理是微生物作用于有机废物的生化降解过程，微生物是堆肥过程中的主体。堆 肥微生物的来源主要有两个方面，首先是ᅄ自有机废物中原有的大量微生物族群，一般而言 城市废物中的微生物数量约为 1014~1016 个/kg；另一个主要来源则为人工添加的特殊菌种。 这些菌种于一定条件下对某些有机废物具有较强的分解能力，且具有活性强、繁殖快、分解 速度快等特点，能加速堆肥反应的进行，缩短堆肥腐熟稳定化所需的时间。
2. 反应前后有机物的摩尔数比：n = (1.23×103)/ (1.23×103 )= 1 3. 确定 a、b、c、d、w、x、y、z，并计算出 r 和 s 的值：
有机废物[C6H7O2(OH)3]5 = C30H50O25：a=30, b=50, c=25, d=0 残余物[C6H7O2(OH)3]2 = C12H20O10：w=12, x=20, y=10, z=0
微生物生存有关的环境因素包括温度、湿度、pH 值、氧气及营养盐等，其影响如下。
5-3-1 温度
厨余垃圾堆肥化回收方法
厨余垃圾堆肥化回收方法厨余垃圾堆肥化回收方法厨余垃圾是指日常生活中产生的餐厨废弃物，包括剩饭剩菜、果皮、蔬菜残渣等。
这些垃圾如果不进行有效的处理，将会产生大量的有害气体和污染物，对环境和人类健康造成严重威胁。
而通过堆肥化回收厨余垃圾，可以将这些废弃物转化为有机肥料，同时减少对环境的负面影响。
本文将详细介绍厨余垃圾堆肥化回收的方法。
1.分类收集厨余垃圾堆肥化回收的第一步是进行分类收集。
在家庭或单位中设置专门的厨余垃圾桶，将剩饭剩菜、果皮、蔬菜残渣等有机垃圾单独收集。
同时，要避免将塑料袋等非有机垃圾混入其中，确保分离清晰。
2.去除杂质在厨余垃圾进行堆肥处理之前，需要对垃圾进行初步处理，去除大块杂质，如骨头、蛋壳等。
这些杂质不易分解，会影响堆肥的质量和时间。
3.控制水分对于堆肥化回收的过程中，水分是一个非常关键的因素。
厨余垃圾含水量一般较高，过高的含水量将会影响堆肥的氧气透水性，容易发生厌氧发酵过程，产生恶臭。
因此，在堆肥过程中需要控制垃圾的湿度，一般保持在50%-60%。
4.添加活性剂在堆肥的过程中，适当添加一些活性剂可以促进堆肥过程的进行。
活性剂可以是生物制剂，如微生物发酵菌剂，有助于分解有机物质，加快堆肥过程。
活性剂还可以是其他物质，如稻壳、木屑等，有助于保持堆肥的通气性和呼吸性。
5.堆肥过程中的操作为了促进厨余垃圾的堆肥过程，需要进行适时的翻堆操作。
通过翻堆可以改变垃圾的密度、通气性和湿度，促进堆肥物中有效微生物的生长和分解作用，提高堆肥速度和质量。
一般来说，每隔一段时间，将垃圾进行倒掉、翻动，然后再重新堆叠。
6.堆肥时间和温度的控制堆肥的时间和温度是决定堆肥质量的关键因素。
一般来说，厨余垃圾的堆肥时间在一至两个月左右，如果条件允许，可以进行更长时间的堆肥，以保证堆肥质量。
此外，厨余垃圾堆肥的温度也需要控制在适宜的范围内，一般在55℃左右，以保证有效微生物的生长和堆肥过程的顺利进行。
7.堆肥成品的使用厨余垃圾堆肥化回收的最终目的是将有机垃圾转化为有机肥料，供农田或花园使用。
堆肥化的工艺流程
堆肥化的工艺流程
堆肥化的工艺流程主要包括以下步骤：
１．前处理：包括分选、破碎、筛分和混合等预处理工序，主要是去除大块和非堆肥化物料如石块、金属物等。
２．主发酵：在发酵仓内进行。
易分解的物质在微生物的作用下分解，产生二氧化碳和水，同时产生热量，使堆温上升。
３．后发酵：将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解，得到完全腐熟的堆肥产品。
后发酵可在封闭的反应器内进行，也可在敞开的场地、料仓内进行。
４．后处理：分选去除前处理工序中没有完全除去的塑料、玻璃、金属、小石块等杂物，并根据需要进行再破碎，或根据土壤情况，在堆肥中添加N、P、K等生产复合肥。
５．脱臭：用物理吸附或化学试剂除去臭味物质。
６．贮存：堆肥一般是春秋两季使用，在夏秋两季生产的堆肥需要贮存。
可在发酵池中或装袋贮存。
固体废物的堆肥化处理
第五章 城市固体废物的堆肥化技术
四.好氧堆肥化工艺
1.原料预处理 主要包括原料的分选、破碎、筛分、含水率和碳氮比的
调整，以及添加菌种和酶 2.原料主发酵
是微生物进行有机物分解，实现垃圾无害化的初级阶段 3.原料后发酵
是进行垃圾无害化处理后的进一步腐熟阶段，称为熟堆肥化 阶段 4.后处理
后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理 5.脱臭
在堆肥化过程中有机废物中的可溶性有机物透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收而不溶的胶体有机物质则先被吸附在微生物体外依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质后再渗入细胞
第五章 城市固体废物的堆肥化技术
Composting Technologies for Municipal Solid Wastes
1．纤维素的分解代谢
纤维素酶把纤维素水解成葡萄糖，反应式为：
（C6H10O5）（纤维素）＋nH2O → nC6H12O6（葡萄糖） 葡萄糖在细菌的作用下继续分解成丁酸、乙酸，最后生成甲烷和二 氧化碳等气体。总的产气过程可表达如下：
2．糖类的分解代谢
C6H12O6→3CH4＋3CO2
先由多糖分解为单糖，然后是葡萄糖的分解过程。
第五章 城市固体废物的堆肥化技术
4.温度 一般来说，温度过低不利于堆肥化过程的进行，反应速度慢，
堆肥达不到无害化的要求；嗜热菌生长繁殖的最适宜温度为50℃～ 60℃，此时堆肥最有效，反应速度快，并且还可以杀灭虫卵、病原 菌、寄生虫等，堆肥达到无害化要求，因此一般采用高温堆肥；但 温度过高也不利，温度超过70℃时，放线菌等有益细菌被杀死。 5.pH
6.贮藏
第五章 城市固体废物的堆肥化技术
五.影响好氧堆肥的因素
1．通风供氧 通风是满足微生物氧化分解有机物需要的主要方式。通风量主要
第五章 固体废物的生物处理
m C = 50 × 0.0035 = 0.175 kg
对于1kg 1kg的污泥 ②对于1kg的污泥 m水 = 1 × 0.75 = 0.75kg
m干物质 = 1 − 0.75 = 0.25kg
mC = 6.3 × 0.014 = 0.0882kg
堆肥化原理和影响因素（ 二、堆肥化原理和影响因素（P127) 好氧微生物使堆肥原料中的有机 （一）原理 物转化为稳定的腐殖质过程。 物转化为稳定的腐殖质过程。 1、好氧堆肥原理 、好氧堆肥原理 合成 腐殖 细胞物质 + 物质 堆肥有机物
(含C、H、O、N 、 S 、P)， P)， 氧，微生物 (同化作用) 同化作用) (微生物繁殖) 微生物繁殖)
s = a − nw
y=1，z=4,可得 由a=31,b=50,c=1,d=26,w=11,x=14, y=1，z=4,可得
] r = 0.5[50 − 0.76 × 14 − 3 × 1 − 0.76 × 1）= 19.32 （
s = 31 − 0 .76 × 11 = 22 .64
4）堆肥过程所需氧量
固体物质变成溶于水的 物质。细菌再将其分 物质。 解成不同的产物。 解成不同的产物。
0 .175 + x （0 .0882） = 25 0 .0035 + x （0 .0014） x = 0 .33 kg
计算混合后的C/N C/N和含水率 （3）计算混合后的C/N和含水率 对于0.33kg 0.33kg的污泥 ①对于0.33kg的污泥
m 水 = 0.33 × 0.75 = 0.25 kg
图5-2 好氧堆肥化过程示意图
潜伏阶段(驯化阶段) （1）潜伏阶段(驯化阶段)： 中温阶段（产热阶段） （2）中温阶段（产热阶段） 嗜温性微生物利用废物中的可溶性物质大量繁殖， 可溶性物质大量繁殖 嗜温性微生物利用废物中的可溶性物质大量繁殖，并 释放热量，堆层温度不断上升。 释放热量，堆层温度不断上升。 （3）高温阶段 堆层温度达到45℃以上：以嗜热性微生物为主。可溶 堆层温度达到45℃以上：以嗜热性微生物为主。 45℃以上 性有机物质继续分解，复杂的有机物质开始被强烈分解 开始被强烈分解。 性有机物质继续分解，复杂的有机物质开始被强烈分解。 腐熟阶段：易分解的有机物大部分被分解， （4）腐熟阶段：易分解的有机物大部分被分解，微生物 活性下降，温度降低，腐殖质增多。 活性下降，温度降低，腐殖质增多。
第6章 堆肥化(自学版)
@Copyright Wuhan University 2012
主发酵与后发酵
(℃)
80
堆 料
60
升温段
温 40 度
高温段
20
主发酵
降温段
后发酵
0 0
40
80 120 160 200 240 280 320 360
堆肥时间(h)
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固体废物处理与资源化
Treatment and Disposal of Solid Waste
环境工程专业必修课程
第6章 堆肥化
Composting of Biological Waste
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降温阶段
0
适应新环境
时间
嗜温性细菌，芽孢菌、芽孢菌分解最易分解的可溶性物 质，淀粉、糖类增多，温度↑45℃
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第二节 堆肥化工艺
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材料的配方
因地而异，一般高温堆肥的配方为：植物性秸秆100份，人、畜粪尿10-20 份，石灰或草木灰2-5份，水100-200份，骡、马粪适量。
堆制技术
一般堆宽和堆高各2.0m，长度视 材料而定。堆前夯实地面，铺910cm厚的干细土或泥炭，以吸收 肥液。开始先铺第一类材料，厚 约20cm，然后加适量水和第二类 材料，如此反复，堆积至所需高 度，上用泥肥封顶。
堆肥化的综述
堆肥化的综述
堆肥化是一种将有机废弃物转化为稳定、肥沃的有机肥料的过程。
它是一种自然的生物处理方法，利用微生物的作用将有机物分解并转化为富含养分的堆肥。
堆肥化的过程通常包括以下几个步骤：
1. 原料准备：收集有机废弃物，如厨余垃圾、植物残渣、庭院废弃物等。
2. 配料和混合：将有机废弃物与其他材料（如干草、木屑）按一定比例混合，以提供适当的通气性和碳氮比。
3. 堆置：将混合好的物料堆成一堆，通常在通风良好的地方进行。
4. 微生物分解：堆肥中的微生物（如细菌、真菌）开始分解有机物，产生热量和二氧化碳。
5. 翻堆：定期翻动堆肥，以提供氧气、均匀分解和减少水分。
6. 成熟：经过一段时间（通常数周至数月），堆肥达到稳定状态，外观呈黑色或棕色，无异味。
7. 用途：成熟的堆肥可以用于土壤改良、园艺、农田施肥等。
堆肥化的优点包括：
1. 资源再利用：将有机废弃物转化为有价值的肥料，减少对化学肥料的依赖。
2. 环境友好：减少有机废弃物对环境的负担，降低垃圾填埋和焚烧产生的污染。
3. 改善土壤质量：堆肥富含养分和有益微生物，有助于改善土壤结构和肥力。
4. 循环经济：促进可持续农业和园艺发展，形成资源循环利用的模式。
总之，堆肥化是一种有效的有机废弃物处理方式，对于环境保护、资源利用和可持续发展具有重要意义。
堆肥化名词解释
堆肥化名词解释堆肥化名词解释随着环保观念的普及，越来越多的人开始关注有机废弃物的处理问题，堆肥化作为一种常见的处理方式，备受关注。
但是，对于这一术语的许多人来说，它可能是一个陌生的名词。
本文将为您解释堆肥化的相关概念和术语，以便更好地理解和应用。
一、堆肥堆肥是一种通过堆积有机废弃物并进行控制发酵，使其分解成肥料的过程。
由于过程中涉及到许多化学反应和微生物活动，因此要求堆肥条件的科学、严谨和可控。
堆肥处理可以用来处理各种类型的有机废弃物，如食品废弃物、花园和田间农业废弃物、纸张和木材等。
二、堆肥化堆肥化是指将有机废弃物转换成堆肥的过程。
这是通过控制堆肥的温度、湿度、氧气和有机物质的供应来完成的。
在堆肥化过程中，有机物质被微生物分解，产生的热和水分都被控制在合适的范围内，从而形成了一种有机改良剂和植物营养物质。
三、有机改良剂有机改良剂是一种通过堆肥化处理有机废弃物得到的产物。
它是一种能够改善土壤质地、增加土壤肥力的有机物质。
它包含了植物所需要的大量养分，如氮、磷、钾等，可以促进植物生长，提高产量和品质。
除此之外，有机改良剂还可以改善土壤的结构和通气性，提高土壤的水分保持能力，减少土壤侵蚀和污染。
四、微生物微生物是指一类生长在生物体体内或外环境中的微小生物。
它们在堆肥化过程中发挥着至关重要的作用。
包括细菌和真菌，它们可以将有机废弃物分解成更小的分子，从而形成有机改良剂。
一些好氧微生物在有氧条件下繁殖和分解有机物质，而厌氧微生物则在无氧条件下工作，因此控制堆肥化的氧气含量非常重要。
五、技术指标技术指标是指控制堆肥化过程的参数和标准。
包括温度、湿度、氧气含量和有机物质的供应。
主要指标包括：温度控制在50°C-65°C，以有效杀灭有害微生物；湿度控制在60%-70%，以保证微生物正常繁殖；氧气含量控制在5%以下，防止产生霉菌和酸败细菌；有机物质的供应量控制在适度的范围内，以保证有机物质的稳定性和堆肥化的持续性。
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4、好氧堆肥微生物
(1)来源和作用：有机废物里面固有的；人工加入的特殊菌种。 在一定条件下对某些有机物废物具有较强的分解能力，活性 强、繁殖快、分解力强，能加速反应进程，缩短反应时间。 (2)种类：①细菌：形体最小、数量最多，分解大部分的有机物 并产生热量；②放线菌：分解纤维素、木质素、角质素和蛋 白质等复杂有机物，散发泥土气息，如树皮报纸等硬物；③ 真菌：在堆肥后期与细菌竞争食物，更耐低温，部分真菌需 氮比细菌低，能够分解木质素，细菌则不能；④微型生物： 如轮虫、线虫、跳虫、潮虫、甲虫和蚯蚓，在堆肥中移动和 吞食，消纳部分有机废物，增大表面积，并促进微生物的生 命活动。
分类：根据堆肥化过程中氧气的供应情况可以把堆肥化过 程分成两种。 1、好氧堆肥（高温堆肥）：在通气条件好，氧气充足的 条件下通过好氧微生物的代谢活动降解有机物。
特点：一般在55～60℃时比较好，有时可高达80～90℃， 堆制周期短，也称为高温堆肥或高温快速堆肥 。
2、厌氧堆肥：是在氧气不足的条件下借助厌氧微生物发 酵堆肥。 特点：堆制温度低，工艺较简单，成品堆肥中氮素保留比 较多，但堆制周期过长，需3～12个月，异味浓烈，分 解不够充分。
理、建堆、翻堆和储存4个工序组成。主要技术环节有以
下几点：
（1）场地
①空间：应足够大。
②场地表面：必须坚固和有坡度。当采用坚硬的 材料(如道路沥青和混凝土)时，场地表面坡度 不小于1%；当采用不够坚硬的材料(如砾石和炉 渣)时，其坡度应不小于2%。 ③渗滤液收集和排除系统：至少包括排水沟和贮 水池。面积大于20,000m2的场地或雨量多的地 区都必须建贮水池，用以收集堆肥渗滤液和雨 水。 ④其它设施：屋顶、挡风墙。
4、堆肥过程的温度控制
温升是微生物活动剧烈程度的最好参数。
（1）温度的作用：①影响微生物的生长，高温菌的理 想温度为50~65 ℃，堆肥的最佳温度为55~60 ℃； ②无害化的要求：反应器和强制通风静态垛系统， 堆体内部温度大于55 ℃的时间必须达3天；对于条 垛系统，堆体内部温度大于55 ℃的时间至少为15天。
2、强制通风静态垛系统
（1）在条垛式堆肥系统上增加通风系统，就成为强制通风 静态垛系统。它能更有效地确保高温和病原菌灭活。 （2）场地：场地的表面应结实、能迅速排走积水和渗滤液。
（3）通风系统：包括鼓风机和通风管路。
①通风管路：固定式通风系统的管路放于水泥沟槽中或平铺在
水泥地面上，上铺木屑、刨花等空隙率较大的填充料，以便 均匀布气；或完全靠水泥沟槽充当通风管路。移动式通风系
第六章 堆肥化
第一节 好氧堆肥
（一）堆肥化的定义与分类
堆肥化(Composting)是在控制条件下，利用自然界中广泛存在的微生物， 通过人为调节和控制，促进可生物降解有机物向稳定的腐殖质转化的生 物化学过程。具体讲就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等 微生物，在一定的人工条件下，有控制地促进可被生物降解的有机物向 稳定的腐殖质转化的生物化学过程，其实质是一种发酵过程。 废物经过堆肥化处理，制得的成品叫做堆肥(Compost )。它是一类棕色的、 泥炭般的腐殖质含量很高的疏松物质，故也称为“腐殖土”。
（2）建堆 ①建堆方法：无添加物，直接建堆；有添加物， 根据掺入和混合方式有：采用一层垃圾一层添加 物的方法建堆，其混合靠翻堆来完成；垃圾和添 加物从公共出口排出，边混合边建堆。 ②建堆的形状：主要取决于气候条件和翻堆设备 的类型，圆锥形或采用平顶长堆。 ③建堆的尺寸：条剁系统适宜规模参数为：底宽 2～6m，高1～3m，长度不限，最常见的尺寸为 底宽3～5m，高2～3m，其断面大多为三角形。 最佳尺寸根据气候条件、翻堆使用设备、堆肥原 料的性质而定。
（3）堆肥物料的特性
① 形状：物料呈粒状，松散状；
②尺寸：应均匀，一般为1.25cm左右； ③含水率：物料含水率应控制在55%左右，以避免物料 空隙容积减少甚至压实。 （4）优缺点 设备投资相对较低；与条跺式堆肥系统相比，温度及通风 条件得到更好的控制；堆腐时间相对较短，一般为2~3周； 产品稳定性好，能更有效的杀灭病原菌及控制臭味；占地
3、后发酵（二次发酵） 将主发酵尚未分解的易分解和较难分解的有机物进一步 分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等较稳定的有机物，得 到完全成熟的堆肥制品。也称为熟化阶段，堆肥过程的 腐熟阶段，发酵时间通常在20～30天以上。 4、后处理 分选以去除杂物，并根据需要再破碎。 5、脱臭 化学除臭剂除臭、碱水和水溶液过滤、熟堆肥或活性炭、 沸石等吸附剂过滤。例：土壤过滤器。 6、储存 堆肥一般在春秋两季使用，夏冬两季生产的堆肥只能贮 存，所以要建立可贮存6个月生产量的库房。贮存方式 可直接堆存在二次发酵仓中或袋装，要求干燥而透气。
（4）优缺点
优点：所需设备简单，投资相对较低；翻堆使堆肥易于 干燥，填充剂易于筛分和回用；产品的稳定性相对较 好。 缺点：占地面积大；堆腐周期长；需要大量的翻堆机械 和人力；需要更频繁的监测，才能保证通气和温度要 求；翻堆会造成臭味的散发，影响周围环境；运行操 作受气候影响大，雨季会破坏堆体结构，冬季则使堆 体热量大量散失、温度降低。
（3）翻堆
①翻堆方式：人工或机械方法进行物料的翻转和重堆。 ②翻堆次数：取决于堆体中的耗氧量，在初期应高于后期；并 根据腐熟程度、翻堆设备类型、防臭味产生、占地空间的需 求及经济因素等变化；有时通过翻堆来促进水分蒸发和物料 松散。设计和配臵翻堆设备时，应保证一天一次的翻堆能力。 ③翻堆设备：最初是推土机（摊开和重堆）和装载机（装入料 斗，在行进中倾倒下来），因使物料受到一定程度的压实而 被逐渐淘汰。目前，国外常用的是带齿滚筒翻堆设备，通过 带齿滚筒就地搅混完成物料翻堆，或在翻转、搅混物料的同 时将物料移至附近重堆。
由于氧化分解减量化所以堆肥成品 (CwHxNyOz•cH2O)与堆肥原料(CsHtNuOv•aH2O ) 之比为0.3~0.5。通常可取如下数值范围： w=5~10， x=7~17， y=1 ，z=2~8。
②细胞质的合成（包括有机物的氧化以NH3为氮源）。 n(CxHyOz)+NH3+(nx+ny/4-nz/2-5x)O2 → C5H7NO2(细 胞质)+(nx-5) CO2+1/2(ny-4)H2O+能量 ③细胞质的氧化 C5H7NO2(细胞质)+5O2 → 5CO2+2H2O+ NH3+能量
①有机物的氧化
不含氮的有机物（CxHyOz） CxHyOz +(x+1/2y-1/2z)O2 →xCO2+1/2yH2O+能量 含氮的有机物(CsHtNuOv•aH2O) CsHtNuOv•aH2O+bO2 →CwHxNyOz•cH2O(堆 肥)+dH2O(气)+eH2O(液)+f CO2+gNH3+能量
Байду номын сангаас
这里主要介绍常用的条垛式、强制通风静态 垛系统和重要的反应器系统的主要技术环节。
1、条垛式系统 将堆肥物料以条垛式条堆状堆臵，在好氧条件下进行发
酵。垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。条垛
式堆肥的特点是通过定期翻堆来实现堆体中的有氧状态。 条垛式堆肥一次发酵周期为1～3个月。该堆肥过程由预处
6、堆肥过程的pH值控制
一般pH值在7.5~8.5时，可获得最大堆肥速率。最终 的堆肥产品pH值基本在7.5左右。 可通过添加中和剂如石灰、磷酸盐、钾盐等来改变 pH值。但通常堆肥可通过自身调节，如无特殊情况， 一般不必调整pH值。若pH值降低，可通过逐步增强 通风来补救。
7、颗粒度（孔隙度）
（二） 堆肥化工艺
1、前处理 以城市生活垃圾为堆肥原料时,包括破碎、分选、筛 分等工序 ；以家畜粪便、污泥等为堆肥原料时，主 要任务是调整水分和碳氮比，或者添加菌种和酶制剂， 以促进发酵过程正常或快速进行。 降低水分、增加透气性、调整碳氮比的主要方法是添 加有机调理剂和膨胀剂。 2、主发酵（一次发酵） 将堆肥化物料温度升高到开始降低为止的阶段，称为主 发酵阶段（或主发酵期）。堆肥过程的中温阶段和高 温阶段，时间约4～12天。
（四） 堆肥系统及主要技术环节
不同堆肥技术的主要区别在于维持堆体物料均匀 及通气条件所使用的技术手段的不同。堆肥化系 统有多种分类方法。 按堆制方式可分为间歇堆积法和连续堆积法； 按需氧程度分为有好氧堆肥和厌氧堆肥； 按温度分为有中温堆肥和高温堆肥； 按技术分为有露天堆肥（野积式堆肥）和机械密封 堆肥（工厂化机械堆肥） ； 按原料发酵所处状态分为静态发酵法和动态发酵法。
（2）控制方法：温度-供气反馈系统；定期翻堆。
5、堆肥过程的C/N比控制
作用：保证成品堆肥中一定的碳氮比(一般为10～20:1)和堆肥 中使分解速度有序地进行。 （1）适宜的C/N比范围：25~35:1时发酵过程最快。过低(＜ 20:1)，微生物的繁殖会因能量不足受到抑制，导致分解缓慢 且不彻底；另外，由于可供消耗的碳素少，氮素相对过剩， 将变成氨气挥发，降低肥效。过高(＞40:1)，则堆肥施入土壤 后，将会发生夺取土壤中氮素的现象，产生“氮饥饿”状态， 对作物生长产生不良影响。 C1 C2 K （2）堆肥原料C/N比调整的方法： N1 N 2 （3）堆肥中全氮、全碳的测定方法 全氮的测定用凯氏法，全碳用重铬酸钾法。
2、通风供氧量
（1）通风的作用：供氧；调温；去水分。
（2）通风供氧方式：自然扩散；翻堆；强制通风；翻 堆和强制通风结合的方式；被动通风 （3）控制方式：①理论方式：时间控制；温度反馈控 制(静态垛60 ℃)；O2和CO2含量反馈控制(反应器堆 料O2体积分数为15%~20% )。②实际运行时的评价 方法：排气中O2和CO2含量控制。最佳排气O2浓度为 14%~17% ； CO2的体积浓度应为3%~6% 。
3、堆肥过程的水分（含水率）控制