第六章 有机固体废物堆肥与厌氧发酵
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第5章_有机固体废物的生物处理(堆肥与发酵)
沼气生产技术的角度：在厌氧条件下，利用厌氧微生物(特别 是产甲烷细菌)新陈代谢的生理功能，将有机物转化成沼气的 整个工艺生产过程。
固体废物处理与处置 第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
定义与生物处理分类
——有机固体废物厌氧发酵
是指固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利 用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和 自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的 目的。
5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理
① ②
好（耗）氧堆肥基本原理
好（耗）氧堆肥原理 好（耗）氧堆肥过程温度变化 好（耗）氧堆肥微生物 影响堆肥的因素 堆肥的腐熟度及其判断
③
④ ⑤
厌氧发酵原理
固体废物处理与处置 第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
好（耗）氧堆肥基本原理
好（耗）氧堆肥
是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使有机固体废物发生一 系列放热反应，最终将其转化为简单、稳定的腐殖质的过程。 通常好氧堆肥堆温高，一般在55-60℃，极限温度可达80-90℃，所 以好氧堆肥也称为高温堆肥。
固体废物处理与处置 第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
影响好氧堆肥的因素——物理因素
温度：堆肥的最佳温度在50一60℃ 颗粒尺寸： 降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动
并加快堆肥速度；而颗粒太细，又会阻碍堆层中空气的流动，将减少 堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动的速度。一般地 说，适宜的粒径范围是12-60 mm
德国Kaiserslautern填埋场
动态堆肥处理线
德国Kaiserslautern填埋场 发酵仓
5
固体废物处理与处置 第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
有机固体废物堆肥化及厌氧发酵概要课件
厌氧发酵过程
厌氧发酵过程包括水解、酸化 、产氢产乙酸和甲烷化四个阶 段。
厌氧发酵产物
厌氧发酵的产物包括甲烷、二 氧化碳、氢气和氨气等。
厌氧发酵的主要影响因素
01
02
03
04
温度
厌氧发酵过程对温度有很高的 要求，不同温度下微生物的活 性不同。
酸碱度
酸碱度对厌氧发酵过程也有很 大的影响，不同的酸碱度下微 生物的活性不同。
城市垃圾处理
02 城市垃圾中含有大量的有机物，通过厌氧发酵可以将
其转化为清洁能源，同时减少垃圾对环境的影响。
污水污泥处理
03Βιβλιοθήκη 污水污泥中含有大量的有机物，通过厌氧发酵可以将
其转化为清洁能源，同时减少污泥对环境的影响。
04
有机固体废物堆肥化及厌氧发酵的联合应用
联合应用的必要性及可行性
必要性
我国每年产生大量有机固体废物，如不进行合理处理，将造成环境污染和资源 浪费。堆肥化和厌氧发酵分别是处理有机固体废物的重要技术，但单一应用存 在一定局限性，联合应用可以相互促进，提高处理效果。
VS
发展需求
随着环保政策的加强和人们对有机废弃物 处理的迫切需求，有机固体废物堆肥化和 厌氧发酵产业的发展需求不断增加。未来 ，该产业的发展趋势将包括提高产业集中 度、推动技术创新和降低成本等。
政策法规对行业发展的影响及建议
政策法规对行业发展的影 响
政策法规对有机固体废物堆肥化和厌氧发酵 产业的发展具有重要影响。目前，我国政府 正在加强环保政策的实施，出台了一系列与 有机废弃物处理相关的政策和法规，为该产 业的发展提供了良好的政策环境。
建议
为了促进有机固体废物堆肥化和厌氧发酵产 业的发展，建议政府继续加强政策支持，提 供财政补贴、税收优惠等措施，鼓励企业进 行技术创新和设备更新，提高产业集中度和 竞争力。同时，政府应加强监管力度，确保 企业的环保行为符合法规要求，推动产业的
固体废弃物生物处理之堆肥法ppt课件
• 有机质的分解量较小，过程较缓慢，有利于 腐殖化。一些复杂的有机质与铁、钙、氮等
phase)
物质相结合形成腐殖质胶体(humic colloids)，
完成了有机质的分解和再合成过程。
• 堆温回复到40℃左右时，表示物料已基本达 到稳定，基本达到腐熟的程度，可以使用或 用作配制复合肥料的原料。
精品课件
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№ 腐熟堆肥的特征
• 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。
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№ 厌氧堆肥
• 类似废水厌氧处理过程，包括三个阶 段： • 水解阶段 • 产氢产乙酸阶段 • 产甲烷阶段
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• 包括升温段、高温段和降温段。
精品课件
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后发酵
• 经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将尚未分解的有机物进一步分解，得到成熟的堆肥产品。
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后处理
• 进一步的筛选、粉碎等处理，获得精高品质课件量的堆肥产品。
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堆肥设备
•立式多层发酵塔、卧式发酵池、筒仓式发酵仓。回转窑发酵 筒等。 •水平（卧式）发酵滚筒有多种形式。其中典型形式为著名的 丹诺(Dano)式滚筒。
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№ 堆肥用途
• 可以用作农田、果园、菜园、苗圃、庭院绿化、风景区绿化等的种植肥料， • 可以作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及制作纤维板等。
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精品课件
Mushrooms (Agaricus bisporus) growing in compost.
7
№ 堆肥
• 根据堆肥过程中微生物对氧气的要求不同分类
有机固体废物厌氧发酵技术-PPT演示文稿
5）酸碱度、pH值和发酵液的缓冲作用 水解与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大
致为5~6.5，而甲烷菌对pH值的适应范围为6.6~7.5 之间 pH<4.8时，体系过度酸化，厌氧发酵停止 在发酵系统中，如果水解发酵阶段与产酸阶段的反 应速率超过产甲烷阶段，则pH值会降低，影响甲烷 菌的生活环境
湿法发酵与干法发酵
中温湿式发酵工艺 —湿法发酵含固率低，处理设 施要求空间加大，沼 液产生量大，后续处理困难。 —湿法发酵适用处理含水量较高的餐饮垃圾和污泥 等，也可用于处理分选后的厨余有机垃圾，但是需 要进行压榨或稀释预处理，水耗和能耗均较高
中温干式厌氧发酵系统工艺
中温干式厌氧发酵系统工艺
—干式发酵原料总固体含量在 20％～35%，物料中 不存在可流动的液体而呈半 固态 —干法发酵工艺含固率较高，占地空间较小，流程 简单，能耗低、沼液产生量少 —分选工艺合理、可靠，对大粒径杂质塑料袋、橡 胶和石块等要求较高， 对小粒径砂土等要求较低 —干法发酵适用于处理含水量较少，经过严格分选 后的有机垃圾
这种工艺的优点是沼气池结构相对简单，造价较 低。一般固体废物处理很少采用常温厌氧发酵
（2）按发酵级数分类 相互连通的沼气池的数量多 少，分为单级、两级和多级发酵 ①单级发酵 混合发酵只有一个沼气池（或发酵装 置），其沼气发酵过程只在一个发酵池内进行。设 备简单，但条件控制较困难
（2）按发酵级数分类 相互连通的沼气池的数量多 少，分为单级、两级和多级发酵 ②两级和多级发酵 二级或多级沼气发酵工艺，发 酵在两个或两个以上的互相连通的发酵池内进行。 原料先在第一个发酵池滞留一定时间进行分解、产 气，然后料液从第一个发酵池进入第二个或其余的 发酵池继续发酵产气 发酵工艺滞留期长，有机物分解彻底，但投资较高
有机垃圾好氧堆肥与厌氧发酵异同点简述
有机垃圾好氧堆肥与厌氧发酵异同点一、好氧堆肥与厌氧发酵1、好氧堆肥好氧分解过程一般在有氧和有水的情况下产生，它的形成如下所示：有机物质+好氧菌+氧气+水→二氧化碳+水（蒸气状态）+硝酸盐+硫酸盐+氧化物2、厌氧发酵厌氧过程一般在缺氧状态下产生，它的形成如下所示：有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水→气态甲烷（沼气）+氨+最后产物好氧堆肥和厌氧发酵都是在微生物作用下有机物的降解过程，他们既有相同点又有不同点。
本文将从原理、工艺流程、发酵阶段、影响因素等方面详细说明。
二、好氧堆肥与厌氧发酵相同点都是微生物作用下的有机物降解过程，需要微生物培养的条件，包括营养元素合理分配、温度、pH等；降解有机污染物，杀灭病原体，提高N、P的比例，使生肥变成植物更易于吸收的熟肥。
三、好氧堆肥与厌氧发酵不同点1、原理不同好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。
微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。
厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2的产生。
2、过程不同1）好氧堆肥工艺流程主要是：前处理→主发酵→后发酵→后处理→贮存1 原料的预处理包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。
首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质，并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比，可以使用纯垃圾，垃圾和粪便之比为7：3或者垃圾与污泥之比为7:3进行混合堆肥。
2 原料的发酵阶段我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天，目前采用二次发酵方式，周期一般用20天。
一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程，具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需要10-12天，高温阶段持续时间较长。
-固体废物的厌氧发酵系统
固体废物的厌氧发酵系统一、厌氧发酵处理的定义是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH 4和CO 2、或者稳定的有机物的过程，也成甲烷发酵或者沼气发酵。
二、厌氧发酵的三种阶段理论1、两阶段理论将厌氧发酵分为酸性发酵和碱性发酵两个阶段，相应起作用的微生物分为产酸细菌和产甲烷细菌。
2、三阶段理论1979年由布赖恩提出，将厌氧发酵依次分为水解、产酸、产甲烷三个阶段。
起作用的细菌分别称为发酵细菌、醋酸分解菌、甲烷细菌。
3、四阶段理论①水解阶段：复杂有机物(纤维素、淀粉、蛋白质、脂肪)被发酵细菌分泌的水解酶（胞外酶）(纤维素酶、纤维二糖酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶)分解为水溶性简单化合物。
限制整个过程速度。
②发酵酸化阶段：发酵细菌对水解产物进行胞内代谢，主要产生有机酸和醇类（丙酸、丁酸、琥珀酸、乙酸和乳酸），还有CO 2、NH 3、H 2S、H 2。
③产氢产乙酸阶段(厌氧氧化阶段)：专性厌氧的产氢产乙酸细菌将上阶段产生的有机酸和醇类生成乙酸、H 2、CO 2；同型乙酸细菌将H 2和CO 2合成乙酸。
④甲烷化阶段：乙酸和H 2被甲烷细菌(乙酸分解甲烷细菌和H 2氧化甲烷细菌)利用生成甲烷。
三、厌氧发酵的有机物分解代谢过程1、碳水化合物的分解代谢：一般的碳水化合物包括纤维素、半纤维素、木质素、糖类、淀粉和果胶质等。
①纤维素的分解：纤维素酶可以把纤维素水解成葡萄糖，反应式为：(C 6H 10O 5)n(纤维素)+n H 2O =nC 6H 12O 6(葡萄糖)葡萄糖经细菌的作用继续降解成丁酸、乙酸，最后生成甲烷和二氧化碳等气体。
总的产气过程可用下述的综合表达式表达：C 6H 12O 6=3CH 4+3CO 2②糖类的分解：先由多糖分解为单糖，然后是葡萄糖的酵解过程，与上述相同。
2、类脂化合物的分解代谢类脂化合物（脂肪、磷脂、游离脂肪酸、蜡酯、油脂），含量很低。
主要水解产物是脂肪酸和甘油。
甘油转变为磷酸甘油脂，进而生成丙酮酸。
固体废物处理处置工程-第六章-好氧堆肥技术
堆肥（compost）：
（二）、堆肥化的分类
静态堆肥； 动态堆肥 中温堆肥； 高温堆肥 露天堆肥； 机械密封堆肥 好氧堆肥； 厌氧堆肥
好氧堆肥
在有效控制的条件下，微生物对固 体和半固体有机废物的好氧中温或 高温分解，并产生稳定的腐殖质的 过程
（三）、堆肥化技术的发展历史
古老的 自然堆肥
20世纪20年代 20世纪30年代 20世纪70年代
印多尔法 （1920）
班加罗尔法 （1925）
丹诺（Nano）法 立式多段发酵塔
（1933）
（1939）
堆肥化技术的低谷
20世纪90年代以后 堆肥化技术重新受到重视
（三）、堆肥化技术的发展历史 我国堆肥技术的发展情况
♣ 简易高温堆肥技术
♣ 机械化高温堆肥技术
♣ 简易高温堆肥技术
特点： ✓工程规模小 ✓机械化程度低 ✓采用静态发酵工艺 ✓环保设施不齐全 投资和运行费用较低
有机物好氧生物分解的通式：
各种有机物
[C、H、O、N、P、S] + O2
CO2＋H2O＋NH3＋SO42＋……＋简单有机物＋ 更多微生物＋热量
此通式包括四个过程： （也即：好氧堆肥过程主要包括四个过程）：
（四）、好氧堆肥原理
（1）有机物的完全分解
4 a + b － 2肥原料与堆肥微生物 1、堆肥原料 生活垃圾 人畜粪便 有机污泥 农林废物
（四）、堆肥原料与堆肥微生物 2、堆肥微生物
嗜温性微生物
嗜热性微生物
（四）、堆肥原料与堆肥微生物 3、好氧堆肥过程
中温阶段
堆层温度：15～45℃
高温阶段
堆层温度：45℃以上
降温阶段（腐熟阶段）
二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素
有机固体废物堆肥与厌氧发酵
有机固体废物堆肥与 厌氧发酵
• 有机固体废物的定义与来源 • 有机固体废物堆肥技术 • 有机固体废物厌氧发酵技术 • 有机固体废物处理的其他方法 • 有机固体废物处理的发展趋势与
挑战
目录
01
有机固体废物的定义与来源
定义
有机固体废物是指在生产、生活和其 他活动中产生的，以有机物为主要成 分的固体废弃物。
产氢产乙酸阶段
随后，产氢产乙酸菌将脂肪酸和醇类物质转化 为乙酸、氢气和二氧化碳。
甲烷化阶段
最后，甲烷菌将乙酸、氢气和二氧化碳转化为甲烷。
厌氧发酵的应用
生物燃气生产
厌氧发酵可以用于生产生物燃气，替代化石燃料，减少温室气体 排放。
有机废弃物处理
厌氧发酵可用于处理城市生活垃圾、农业废弃物等有机固体废物， 实现废物资源化利用。
详细描述
安全填埋法具有投资少、操作简单等优点，但需要占用大量 土地资源，且对环境可能造成污染和生态破坏。因此，该方 法应谨慎使用，并加强监管和管理。
05
有机固体废物处理的发展趋
势与挑战
发展趋势
1 2 3
资源化利用
有机固体废物处理的发展趋势是将其转化为有价 值的资源，如肥料、沼气等，以实现废物减量化 和资源化。
高温焚烧法
总结词
高温焚烧法是一种通过高温氧化有机废物的方法，将其转化为二氧化碳和水蒸气 等无害气体。
详细描述
高温焚烧法的优点在于处理效率高、减量化和无害化程度高，适用于处理大量固 体废物。然而，该方法需要消耗大量的能源，并可能产生二次污染和空气污染问 题。
安全填埋法
总结词
安全填埋法是一种将有机固体废物填入地下坑道或地表的处 置方法，通过土壤和废物的自然降解作用将其转化为稳定的 物质。
• 有机固体废物的定义与来源 • 有机固体废物堆肥技术 • 有机固体废物厌氧发酵技术 • 有机固体废物处理的其他方法 • 有机固体废物处理的发展趋势与
挑战
目录
01
有机固体废物的定义与来源
定义
有机固体废物是指在生产、生活和其 他活动中产生的，以有机物为主要成 分的固体废弃物。
产氢产乙酸阶段
随后，产氢产乙酸菌将脂肪酸和醇类物质转化 为乙酸、氢气和二氧化碳。
甲烷化阶段
最后，甲烷菌将乙酸、氢气和二氧化碳转化为甲烷。
厌氧发酵的应用
生物燃气生产
厌氧发酵可以用于生产生物燃气，替代化石燃料，减少温室气体 排放。
有机废弃物处理
厌氧发酵可用于处理城市生活垃圾、农业废弃物等有机固体废物， 实现废物资源化利用。
详细描述
安全填埋法具有投资少、操作简单等优点，但需要占用大量 土地资源，且对环境可能造成污染和生态破坏。因此，该方 法应谨慎使用，并加强监管和管理。
05
有机固体废物处理的发展趋
势与挑战
发展趋势
1 2 3
资源化利用
有机固体废物处理的发展趋势是将其转化为有价 值的资源，如肥料、沼气等，以实现废物减量化 和资源化。
高温焚烧法
总结词
高温焚烧法是一种通过高温氧化有机废物的方法，将其转化为二氧化碳和水蒸气 等无害气体。
详细描述
高温焚烧法的优点在于处理效率高、减量化和无害化程度高，适用于处理大量固 体废物。然而，该方法需要消耗大量的能源，并可能产生二次污染和空气污染问 题。
安全填埋法
总结词
安全填埋法是一种将有机固体废物填入地下坑道或地表的处 置方法，通过土壤和废物的自然降解作用将其转化为稳定的 物质。
堆肥专题知识讲座
有机物被微生物分解速度随C/N而变。微生物本身 旳C/N比约4~30，用作其营养旳有机物C/N比最佳 也在此数值范围内，尤其当C/N比在10左右时，有 机物被微生物分解速度最大。当原料旳C/N比为20， 30~50，78时，其相应所需旳堆肥化时间约分别为 9~12d，10~19d及21d。（当C/N在80以上时，堆肥 化无法进行）。
机 送，原料到达螺旋输送
发 机的投入端时提升到排
酵 出端后再返回
池
利用 行 利用 利用戽斗将切下
1.很少产生压 1.占地面积大；
走 戽 底部 的原料进行重复
实 呈 块 现 2.环境条件差；
斗 ， 1 管路 切断输送，很少
象；
3. 戽 斗的 长度 决
次/d 通风 产生压实成块现 小 小 大 2. 通 气 阻 气 定于槽的长度 ，
因为这种混合，掺入，使原料迅速升到45℃ 而迅速发酵，虽然原料旳水分高到70%左右， 其水分也能向正在发酵物料中传递而使发酵 正常进行。另外，虽然原料旳臭味很强烈， 因为被大量正在发酵物料淹没，不至于散发 恶臭。
螺丝钻进自下而上提升物料“自转”旳同步， 还随天桥一起在仓内“公转”，使物料在被 翻搅旳同步，由仓壁内侧缓慢地向仓中央旳 出料斗移动。因为翻堆是在发酵物料层中进 行，可降低发酵热旳损失。物料旳移动速度 及在仓内旳停留时间可用公转速度大小来调 整。
起重机抓斗
贮料仓(池)
回转式装载机 铲车
钢带输送机 板式给料机 皮带运输机 预处理设备
堆放场
蟹爪式装载机 皮带运输机
经过预处理后旳垃圾被送到一次发酵设备 中，使发酵过程控制在合适旳条件下，并 使物料基本到达无害化旳成果。然后，送 到熟化设备即二次发酵设备中，使垃圾完 全发酵腐熟。之后又经过后续处理设备对 堆肥作更细致旳筛选，除去杂质。必要时 可采用洪干造粒，或添加化肥，制成高效 复合肥等深度加工处理设备。
机 送，原料到达螺旋输送
发 机的投入端时提升到排
酵 出端后再返回
池
利用 行 利用 利用戽斗将切下
1.很少产生压 1.占地面积大；
走 戽 底部 的原料进行重复
实 呈 块 现 2.环境条件差；
斗 ， 1 管路 切断输送，很少
象；
3. 戽 斗的 长度 决
次/d 通风 产生压实成块现 小 小 大 2. 通 气 阻 气 定于槽的长度 ，
因为这种混合，掺入，使原料迅速升到45℃ 而迅速发酵，虽然原料旳水分高到70%左右， 其水分也能向正在发酵物料中传递而使发酵 正常进行。另外，虽然原料旳臭味很强烈， 因为被大量正在发酵物料淹没，不至于散发 恶臭。
螺丝钻进自下而上提升物料“自转”旳同步， 还随天桥一起在仓内“公转”，使物料在被 翻搅旳同步，由仓壁内侧缓慢地向仓中央旳 出料斗移动。因为翻堆是在发酵物料层中进 行，可降低发酵热旳损失。物料旳移动速度 及在仓内旳停留时间可用公转速度大小来调 整。
起重机抓斗
贮料仓(池)
回转式装载机 铲车
钢带输送机 板式给料机 皮带运输机 预处理设备
堆放场
蟹爪式装载机 皮带运输机
经过预处理后旳垃圾被送到一次发酵设备 中，使发酵过程控制在合适旳条件下，并 使物料基本到达无害化旳成果。然后，送 到熟化设备即二次发酵设备中，使垃圾完 全发酵腐熟。之后又经过后续处理设备对 堆肥作更细致旳筛选，除去杂质。必要时 可采用洪干造粒，或添加化肥，制成高效 复合肥等深度加工处理设备。
第六章-有机固体废物堆肥与厌氧发酵.
（4）立式多层移动床式
该装置呈多层条形，每 层堆高为 2.5 米。各层床 构成整体的移动床。由 水平运动将原料推出， 顺序输送到下层。
一次发酵时间：8~10天
排料 出料机 风机
立式多层移动床式堆肥发酵塔
四、好氧堆肥设备
3 ）后发酵（二次发酵） 立 式 堆 肥 发 酵 塔：优点、缺点
立式多层桨叶刮板式发酵塔 立式多层移动床式发酵塔
四、好氧堆肥设备
立式堆肥发酵塔
筒仓式堆肥发酵仓
卧式堆肥发酵滚筒
箱式堆肥发酵池 堆集式
四、好氧堆肥设备
1.立 式 堆 肥 发 酵 塔
驱动装置 进料口
池体
观察窗
进气管
犁
（1）立式多层圆筒式 呈多层圆筒形，密闭结 构 强制通风 温度从上到下逐渐升高 一次发酵时间：3~7天
腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段， 需氧量大大减少，含水率也降低。
二、堆肥原理及影响因素
4.影响好氧堆肥的主要因素 对于高温二次发酵堆肥工艺来说，通风供氧、 堆料含水率、温度是最主要的发酵条件 有机质含量、粒度、C/N、C/P、pH也有影响
二、堆肥原理及影响因素
1）通风 目的：
四、好氧堆肥设备
（3）立式多层桨叶刮板式
呈多层圆筒形，每层堆高 1~1.5 米。利用各段内旋 转的刮板同时进行原料的 反复切断及输送。原料落 在与刮板相反方向的叶片 上，按顺序向下输送。
一次发酵时间：3~7天
立式多层桨叶刮板式堆肥发酵塔
四、好氧堆肥设备
进料 刮落装置 活动板 可动驱动装置 排气管
二、堆肥原理及影响因素
根据堆制过程的需氧程度，可以把堆肥化分成： – 好氧堆肥：通常好氧堆肥堆温高，一般在55℃～
有机固体废物堆肥与厌氧发酵
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3.4 腐熟化阶段
在内源呼吸后期，只剩下部分较难分解及难分 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。在此阶段嗜温微生物 又占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解， 腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶 段。降温后，需氧量大大减少，含水量也降低，堆 肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只须自然通 风。
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贮存
堆肥的供应期多半是集中在秋天和春天(中间隔 半年)。因此,一般的堆肥化工厂有必要设置至少能 容纳6个月产量的贮藏设备。堆肥成品可以在室外 堆放，但此时必须有不透雨水的覆盖物。
贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内，或袋装 后存放。加工、造粒、包装可在贮藏前也可在贮存 后销售前进行。要求包装袋干燥而透气，如果密闭 和受潮会影响堆肥产品的质量。
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脱臭
在堆肥化工艺过程中，每个工序系统有臭气产 生，主要有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，必须 进行脱臭处理。去除臭气的方法主要有化学除臭剂 除臭；水、酸、碱水溶液等吸收剂吸收法；臭氧氧 化法；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附剂吸附法等。 其中，经济而实用的方法是堆肥氧化吸附除臭法。
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将源于堆肥产品的腐熟堆肥置入脱臭器，堆高约0.8～ 1.2m，将臭气通入系统，使之与生物分解和吸附及 时作用，氨、硫化氢的去除效率均可达到98％以上。 也可用特种土壤(如鹿沼土、白垩土等)代替堆肥， 此种设备称土壤脱臭过滤器。
1、堆肥化定义 在人工控制的条件下，利用自然界中广泛分布
的细菌、放线菌、真菌等微生物的新陈代谢作用， 在中高温好氧条件下，把固体废物中可降解的有机 物转化为稳定的腐殖质的过程。
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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。
3.4 腐熟化阶段
在内源呼吸后期，只剩下部分较难分解及难分 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。在此阶段嗜温微生物 又占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解， 腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶 段。降温后，需氧量大大减少，含水量也降低，堆 肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只须自然通 风。
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贮存
堆肥的供应期多半是集中在秋天和春天(中间隔 半年)。因此,一般的堆肥化工厂有必要设置至少能 容纳6个月产量的贮藏设备。堆肥成品可以在室外 堆放，但此时必须有不透雨水的覆盖物。
贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内，或袋装 后存放。加工、造粒、包装可在贮藏前也可在贮存 后销售前进行。要求包装袋干燥而透气，如果密闭 和受潮会影响堆肥产品的质量。
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脱臭
在堆肥化工艺过程中，每个工序系统有臭气产 生，主要有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等，必须 进行脱臭处理。去除臭气的方法主要有化学除臭剂 除臭；水、酸、碱水溶液等吸收剂吸收法；臭氧氧 化法；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附剂吸附法等。 其中，经济而实用的方法是堆肥氧化吸附除臭法。
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将源于堆肥产品的腐熟堆肥置入脱臭器，堆高约0.8～ 1.2m，将臭气通入系统，使之与生物分解和吸附及 时作用，氨、硫化氢的去除效率均可达到98％以上。 也可用特种土壤(如鹿沼土、白垩土等)代替堆肥， 此种设备称土壤脱臭过滤器。
1、堆肥化定义 在人工控制的条件下，利用自然界中广泛分布
的细菌、放线菌、真菌等微生物的新陈代谢作用， 在中高温好氧条件下，把固体废物中可降解的有机 物转化为稳定的腐殖质的过程。
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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。
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度和透气性 适宜水分45%～60% 太低时，可配以粪水或污泥调节
二、堆肥原理及影响因素
3）温度
是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因 素
一般认为最佳温度在50～60℃之间 考虑杀灭病菌和虫卵，温度大于55℃并保持
几天
二、堆肥原理及影响因素
4）其它影响因素 有机质含量 温度和供氧 20％～80％ 粒度 表面积大小和供氧 适宜12～60mm C/N比 （4～30）:1 C/P比 （75～150）:1 pH 7.5～8.5
第六章 有机固体废物堆肥和 厌氧发酵
目录
一 概述 二 堆肥原理及影响因素 三 有机废物堆肥工艺 四 好氧堆肥设备 五 有机固体废物的厌氧发酵原理 六 厌氧发酵设备与工艺 七 沼气与沼渣的综合利用
一 、概述
堆肥和厌氧发酵 是常用的生物转换技术 是稳定化、无害化、资源化的重要方式
一 、概述
污泥
二、堆肥原理及影响因素
4.堆肥的腐熟度及其判定
（1）定义 指成品堆肥的稳定程度 工程上衡量堆肥反应完成的信号 农业上是堆肥质量的指标
二、堆肥原理及影响因素
（2）判定方法 直观经验法：茶褐色或黑褐色，无恶臭，质地
二、堆肥原理及影响因素
3）腐熟阶段（降温阶段）
内源呼吸后期，较难分解有机物。 微生物活性下降，发热量减少，温度下降，嗜温
性微生物又占优 腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，
需氧量大大减少，含水率也降低。
二、堆肥原理及影响因素
4.影响好氧堆肥的主要因素 对于高温二次发酵堆肥工艺来说，通风供氧、
死亡情况 46℃以上不生长；55~60℃，30分钟内死亡 56℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟死亡
55℃，1小时内死亡
大肠杆菌
55℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟内死亡
阿米巴属 无钩涤虫 美洲钩虫 流产布鲁士菌 化脓性细球菌 酿浓链球菌 结核分枝杆菌 牛结核杆菌
68℃死亡 71℃，5分钟内死亡 45℃，50分钟内死亡 61℃，3分钟内死亡 50℃，10分钟内死亡 54℃，10分钟内死亡 66℃，15~20分钟内死亡，有时在67℃死亡 55℃，45分钟内死亡
CsHtNuOv∙aH2O+bO2 →CwHxNyOz·cH2O+
dH2O(气)+eH2O(液)+fCO2+gNH3+热量
二、堆肥原理及影响因素
2）细胞质的合成
n( Cx H yOz
)
NH 3
(
nx
ny 4
nz 2
x
)O2
C5 H7
NO2
(
nx
5
)CO2
ny 2
4
H2O
能量
细胞质
二、堆肥原理及影响因素
，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土”。 是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。
二、堆肥原理及影响因素
堆肥的作用
使土质松软，多孔隙，易耕作，增加保水性、透气性 及渗水性，改善土壤的物理性能。
阳离子交换容量大，N、K、NH4+以阳离子形式存在 腐殖质中某种成分有鳌合作用，降低重金属的危害 蛋白质氮的形式，缓效肥料 增加土壤中微生物，是昼夜有效的废料 是CO2的供给源
（C、H、O 、N、P、S） 氧气
分解
异化作用
细胞物质 （微生物繁殖）
CO2,H2O,NH3 ＋ ,PO43-, SO42-
能量
排入环境 释放、转化为热
有机物的好氧堆肥分解
二、堆肥原理及影响因素
1）有机物氧化
不含氮有机物：
Cx
H
yOz
(
1
y 2
z 2
)O2
xCO2
y 2
H2O
能量
含氮有机物
堆肥
泔脚等食 品废物
城市垃圾
农林废物
禽畜粪便
适合堆肥和厌氧发酵的 有机废物
提高有机物含量、 调整物料粒度
预处理方法： 破碎、混合、分选
预处理四大目的
调整水分和C/N比
二、堆肥原理及影响因素
1.堆肥化定义、作用 堆肥化（Composting）：就是在控制条件下
，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌 等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳 定的腐殖质的生物化学过程。
堆料含水率、温度是最主要的发酵条件 有机质含量、粒度、C/N、C/P、pH也有影响
二、堆肥原理及影响因素
1）通风 目的：
– 微生物分解有机物 – 带走水气，干化物料
方式：自然通风、通风管通风、斗式装载机及 翻推机、风机强制通风。
二、堆肥原理及影响因素
2）含水率 水分是微生物生命活动的介质，影响物料孔隙
二、堆肥原理及影响因素
这个定义强调： 作为堆肥化的原料是可生物降解的固体废物； 堆肥过程是在人工控制条件下进行，不同于卫生
填埋、废物的自然腐烂与腐化； 堆肥化的实质是生物化学过程，堆肥产品对环境
无害，即废物达到相对稳定。 堆肥化的产物称为堆肥（compost） 它是一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质
3）细胞质的氧化 C5H7NO2+5O2→5CO2+2H2O+NH3+能量
3.好氧堆肥的过程 中温阶段 高温阶段 腐熟阶段
二、堆肥原理及影响因素
二、堆肥原理及影响因素
1）中温阶段 初期，堆层呈中温（15～45℃），嗜温性微生
物活跃，温度不断上升。 嗜温性微生物包括：
– 细菌：以水溶性糖类为食 – 真菌和放线菌：可分解纤维素和半纤维素物质
根据堆制过程的需氧程度，可以把堆肥化分成： – 好氧堆肥：通常好氧堆肥堆温高，一般在55℃～
60℃，极限可达80～90℃，堆制周期短，所以也 称为高温快速堆肥
– 厌氧堆肥：通气条件差、氧气不足的条件下借助
厌氧微生物的发酵堆肥。周期长，3～12个月。
二、堆肥原理及影响因素
2.好氧堆废原理
合成
同化作用 有机物 微生物
二、堆肥原理及影响因素
使用堆肥的注意事项
堆肥内富含微生物，最好用于土壤表面。 新鲜堆肥适用于底肥。粗堆肥最好用于粘质、淤泥和
板结的土壤，细堆肥用于干燥、疏散及多沙的土壤。 城市垃圾堆肥一般含氮量低，最好和氮肥联合使用，
以免出现土壤的“氮饥饿”现象。 不宜装在密封袋中搬运和保存。
二、堆肥原理及影响因素
二、堆肥原理及其影响因素
2）高温阶段 堆温升至45℃以上，嗜热微生物 可溶性有机物质继续分解，复杂有机物如半纤 维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。 温度升到70℃以上时，大多数嗜热性微生物已 不适应，死亡或进入休眠。
表6-1 几种常见病菌与寄生虫的死亡温度
名称 沙门氏伤寒菌
沙门氏菌属 志贺氏杆菌
二、堆肥原理及影响因素
3）温度
是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因 素
一般认为最佳温度在50～60℃之间 考虑杀灭病菌和虫卵，温度大于55℃并保持
几天
二、堆肥原理及影响因素
4）其它影响因素 有机质含量 温度和供氧 20％～80％ 粒度 表面积大小和供氧 适宜12～60mm C/N比 （4～30）:1 C/P比 （75～150）:1 pH 7.5～8.5
第六章 有机固体废物堆肥和 厌氧发酵
目录
一 概述 二 堆肥原理及影响因素 三 有机废物堆肥工艺 四 好氧堆肥设备 五 有机固体废物的厌氧发酵原理 六 厌氧发酵设备与工艺 七 沼气与沼渣的综合利用
一 、概述
堆肥和厌氧发酵 是常用的生物转换技术 是稳定化、无害化、资源化的重要方式
一 、概述
污泥
二、堆肥原理及影响因素
4.堆肥的腐熟度及其判定
（1）定义 指成品堆肥的稳定程度 工程上衡量堆肥反应完成的信号 农业上是堆肥质量的指标
二、堆肥原理及影响因素
（2）判定方法 直观经验法：茶褐色或黑褐色，无恶臭，质地
二、堆肥原理及影响因素
3）腐熟阶段（降温阶段）
内源呼吸后期，较难分解有机物。 微生物活性下降，发热量减少，温度下降，嗜温
性微生物又占优 腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，
需氧量大大减少，含水率也降低。
二、堆肥原理及影响因素
4.影响好氧堆肥的主要因素 对于高温二次发酵堆肥工艺来说，通风供氧、
死亡情况 46℃以上不生长；55~60℃，30分钟内死亡 56℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟死亡
55℃，1小时内死亡
大肠杆菌
55℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟内死亡
阿米巴属 无钩涤虫 美洲钩虫 流产布鲁士菌 化脓性细球菌 酿浓链球菌 结核分枝杆菌 牛结核杆菌
68℃死亡 71℃，5分钟内死亡 45℃，50分钟内死亡 61℃，3分钟内死亡 50℃，10分钟内死亡 54℃，10分钟内死亡 66℃，15~20分钟内死亡，有时在67℃死亡 55℃，45分钟内死亡
CsHtNuOv∙aH2O+bO2 →CwHxNyOz·cH2O+
dH2O(气)+eH2O(液)+fCO2+gNH3+热量
二、堆肥原理及影响因素
2）细胞质的合成
n( Cx H yOz
)
NH 3
(
nx
ny 4
nz 2
x
)O2
C5 H7
NO2
(
nx
5
)CO2
ny 2
4
H2O
能量
细胞质
二、堆肥原理及影响因素
，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土”。 是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。
二、堆肥原理及影响因素
堆肥的作用
使土质松软，多孔隙，易耕作，增加保水性、透气性 及渗水性，改善土壤的物理性能。
阳离子交换容量大，N、K、NH4+以阳离子形式存在 腐殖质中某种成分有鳌合作用，降低重金属的危害 蛋白质氮的形式，缓效肥料 增加土壤中微生物，是昼夜有效的废料 是CO2的供给源
（C、H、O 、N、P、S） 氧气
分解
异化作用
细胞物质 （微生物繁殖）
CO2,H2O,NH3 ＋ ,PO43-, SO42-
能量
排入环境 释放、转化为热
有机物的好氧堆肥分解
二、堆肥原理及影响因素
1）有机物氧化
不含氮有机物：
Cx
H
yOz
(
1
y 2
z 2
)O2
xCO2
y 2
H2O
能量
含氮有机物
堆肥
泔脚等食 品废物
城市垃圾
农林废物
禽畜粪便
适合堆肥和厌氧发酵的 有机废物
提高有机物含量、 调整物料粒度
预处理方法： 破碎、混合、分选
预处理四大目的
调整水分和C/N比
二、堆肥原理及影响因素
1.堆肥化定义、作用 堆肥化（Composting）：就是在控制条件下
，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌 等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳 定的腐殖质的生物化学过程。
堆料含水率、温度是最主要的发酵条件 有机质含量、粒度、C/N、C/P、pH也有影响
二、堆肥原理及影响因素
1）通风 目的：
– 微生物分解有机物 – 带走水气，干化物料
方式：自然通风、通风管通风、斗式装载机及 翻推机、风机强制通风。
二、堆肥原理及影响因素
2）含水率 水分是微生物生命活动的介质，影响物料孔隙
二、堆肥原理及影响因素
这个定义强调： 作为堆肥化的原料是可生物降解的固体废物； 堆肥过程是在人工控制条件下进行，不同于卫生
填埋、废物的自然腐烂与腐化； 堆肥化的实质是生物化学过程，堆肥产品对环境
无害，即废物达到相对稳定。 堆肥化的产物称为堆肥（compost） 它是一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质
3）细胞质的氧化 C5H7NO2+5O2→5CO2+2H2O+NH3+能量
3.好氧堆肥的过程 中温阶段 高温阶段 腐熟阶段
二、堆肥原理及影响因素
二、堆肥原理及影响因素
1）中温阶段 初期，堆层呈中温（15～45℃），嗜温性微生
物活跃，温度不断上升。 嗜温性微生物包括：
– 细菌：以水溶性糖类为食 – 真菌和放线菌：可分解纤维素和半纤维素物质
根据堆制过程的需氧程度，可以把堆肥化分成： – 好氧堆肥：通常好氧堆肥堆温高，一般在55℃～
60℃，极限可达80～90℃，堆制周期短，所以也 称为高温快速堆肥
– 厌氧堆肥：通气条件差、氧气不足的条件下借助
厌氧微生物的发酵堆肥。周期长，3～12个月。
二、堆肥原理及影响因素
2.好氧堆废原理
合成
同化作用 有机物 微生物
二、堆肥原理及影响因素
使用堆肥的注意事项
堆肥内富含微生物，最好用于土壤表面。 新鲜堆肥适用于底肥。粗堆肥最好用于粘质、淤泥和
板结的土壤，细堆肥用于干燥、疏散及多沙的土壤。 城市垃圾堆肥一般含氮量低，最好和氮肥联合使用，
以免出现土壤的“氮饥饿”现象。 不宜装在密封袋中搬运和保存。
二、堆肥原理及影响因素
二、堆肥原理及其影响因素
2）高温阶段 堆温升至45℃以上，嗜热微生物 可溶性有机物质继续分解，复杂有机物如半纤 维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。 温度升到70℃以上时，大多数嗜热性微生物已 不适应，死亡或进入休眠。
表6-1 几种常见病菌与寄生虫的死亡温度
名称 沙门氏伤寒菌
沙门氏菌属 志贺氏杆菌