有机固体废物的堆肥化处理
固体有机废物堆肥化设备与技术标准
固体有机废物堆肥化设备与技术标准(总12页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March固体有机废物堆肥化设备与技术标准1范围本规程规定了固体有机废物堆肥化过程中所涉及的生产环境、生产车间、原料预处理、堆肥接种、一次发酵、二次发酵、后处理加工、质量检验等技术环节的要求。
本标准适用于固体有机废物堆肥化过程及堆肥产品。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 7959-1987 粪便无害化卫生标准GB14554-1993 恶臭污染物排放标准GB 3095-1996 环境空气质量标准GB3838-2002 地表水质量标准GB18877-2002 有机-无机复混肥料GB 20287-2006 农用微生物菌剂NY525-2002 有机肥料NY/T 7982004复合微生物肥料NY/T 883-2004 农用微生物菌剂生产技术规程NY 884-2004生物有机肥GB 4284-1984农用污泥中污染物控制标准GB 8172-1987城镇垃圾农用控制标准GB12348—1990工业企业厂界噪声标准HJ／T81—2001畜禽养殖业污染防治技术规范GB 18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准3定义本标准采用如下定义3.1固体有机废物固体有机废物是指在植物和动物生产以及人类生活等过程中产生的对原生产系统或原所有者无原使用价值的生物质类残余物。
包括作物秸秆、畜禽粪便、生活污泥、加工类有机废物、园林修剪废物、生物质垃圾等。
3.2堆肥化堆肥化是指在一定的水分、C/N比和通风等人工控制条件下，通过微生物的作用，实现固体有机废物无害化、稳定化的过程。
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。
环境学院：固体废物处理与处置
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。
工艺方法——高温堆肥技术处理固体废物
工艺方法——高温堆肥技术处理固体废物工艺简介高温堆肥就是将人粪尿、禽畜粪尿和秸秆等堆积起来，使细菌和真菌等大量繁殖，细菌和真菌等可以将有机物分解，并且释放出能量，形成高温。
高温堆肥是生产农家肥料的重要方式。
高温堆肥过程中形成高温，也可以杀死各种病菌和虫卵。
高温堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾。
堆肥处理是利用自然界广泛存在的微生物的氧化和分解能力，在一定温度、湿度和pH值条件下，有控制地促进固体废弃物中的可降解有机质发生生物化学降解，形成一种稳定腐殖质的生物化学过程，产生的堆肥是优质的土壤改良剂。
高温堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥两种，前一种的发酵温度较低，后一种的前期发酵温度较高，后期一般采用压紧的措施。
高温堆肥对于促进农作物茎秆、人畜粪尿、杂草、垃圾污泥等堆积物的腐熟，以及杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子等具有一定的作用。
高温堆肥可以采用半坑式堆积法和地面堆积法堆制。
前者的坑深约1m，后者则不用设坑。
两者都是需要通气沟，以利于好氧微生物的生活。
两者都需要铺一层农作物秸秆等，再铺一层人畜的粪尿，并泼一些石灰水（碱性土壤地区则不用泼石灰水），然后盖一层土。
一般发酵56℃以上5-6d，高温50℃-60℃持续10d即可。
如果堆肥的温度骤然下降，则应及时补充水分。
待堆肥的温度降低到40℃以下时，高温堆肥中的有机物就大部分形成腐殖质了。
目前堆肥处理的主要对象是城市生活垃圾和污水处理厂污泥、人畜粪便、农业废弃物、食品加工业废弃物等。
目前堆肥处理的主要对象是城市生活垃圾和污水处理厂污泥、人畜粪便、农业废弃物、食品加工业废弃物等。
但有机物的分解难完全，无量化难彻底，堆肥时间长，占地面积大，且有机肥的肥力较差，在国内垃圾处理总量中，堆肥占到10%-20%，这几年来其比例有明显下降。
综合而言，垃圾高温堆肥可以实现资源化利用，但是堆肥效率较低，周期较长。
有机固体废物协同好氧堆肥实验报告
有机固体废物协同好氧堆肥实验报告1. 引言随着城市化进程的加快和人口的不断增长，废物处理成为环境保护和资源利用的重要问题。
有机固体废物是城市中产生的重要废物之一，包括食品残渣、厨余垃圾、农业废弃物等。
这些废物经过合理处理可以转化为有机肥料，以提供土壤养分和改善土壤质量。
协同好氧堆肥是一种将不同种类的有机废物进行混合处理的方法，可以提高堆肥过程的效率和产出有机肥料的质量。
本实验旨在研究有机固体废物协同好氧堆肥的过程和效果，并评估其在有机废物处理中的应用潜力。
本文将对实验设计、材料与方法、结果与讨论进行详细介绍。
2. 实验设计2.1 实验材料本实验使用的有机固体废物包括食品残渣、厨余垃圾和农业废弃物。
食品残渣包括剩余的蔬菜、水果皮等；厨余垃圾包括剩余的饭菜、剩菜剩饭等；农业废弃物包括稻草、麦秸等。
这些废物来源于实验室内的样品收集。
2.2 实验方法1.将收集的有机固体废物混合均匀，并进行初步处理，包括去除杂质和分解较大的固体块。
2.将处理后的废物放置在协同好氧堆肥器中，保持适当的湿度和通风条件。
3.定期翻堆和保持堆肥的湿度，以促进废物的分解。
4.在堆肥过程中进行温度、氧气含量和湿度的监测，以评估堆肥过程的进行情况。
5.当废物完全分解并转化为有机肥料后，停止堆肥过程。
2.3 实验组设置本实验设置三个实验组，分别为单一有机废物组（只使用食品残渣作为废物源）、混合废物组（使用食品残渣、厨余垃圾和农业废弃物混合作为废物源）和对照组（不使用有机废物）。
每个实验组设置三个重复样本进行分析。
3. 实验结果与讨论3.1 堆肥过程观察在实验过程中，我们观察到混合废物组的堆肥过程相较于单一有机废物组和对照组更快地进行，废物的分解速度更快。
这可能是由于混合废物组中的废物种类更多，提供了更多的养分和微生物环境，促进了废物的分解。
3.2 有机肥料质量评估对堆肥后的有机肥料进行质量评估，发现混合废物组产出的有机肥料中含有更多的养分，如氮、磷、钾等。
固废处置方案
固废处置方案随着工业化进程的加快和城市化进程的不断扩大，固体废弃物的产生量呈现逐年增加的趋势。
因此，固废处置问题已成为各国亟待解决的严峻问题。
为了加强固废的管理和处置，各国纷纷制定并实施了一系列固废处置方案，下面我们就来了解一些国际上常用和典型的固废处置方案。
1. 埋填处理埋填处理是目前国际上最为常见的固废处理方案之一，时至今日，该方法仍然是许多市政固废处理站的主要方式。
埋填处理主要是将已经收集到的固废运输到封闭的垃圾填埋场，通过压缩、掩埋、覆盖等方式进行固废处置，最终制造出可再利用的土地。
不过，埋填处理有着许多缺点和不足。
首先，因为大量废弃物被集中在垃圾填埋场中，垃圾场周围的环境和空气质量可能会受到污染。
此外，由于埋填的固体废弃物在废物降解和发酵过程中会产生大量的温室气体，因此埋填处理也会对环境产生不利影响。
2. 焚烧处理焚烧处理是一种将固体废物恰当处理为灰烬和可回收物的技术。
焚烧处理可以有效地减少废物对环境的影响，并且最终可以将焚烧后的废渣或灰渣下料制成其他建筑材料。
焚烧处理可以消耗掉废物里的有机物，从而降低其产生温室气体的能力。
此外，焚烧还可以用来处理危险废物，如医院和实验室的废物。
但是，焚烧处理也存在一些缺点和风险。
首先，焚烧过程会产生二次污染，例如挥发性有机化合物、二噁英和重金属等毒性物质。
其次，焚烧废物也需要大量的能源，并对环境有负面影响，如空气污染。
3. 堆肥处理堆肥处理是将有机废物在适当的环境条件下进行无害化处理的一种方法，适用于生物质、厨余垃圾和其他可以被生物降解的有机废物。
堆肥过程实际上是通过微生物繁殖和生长来分解废物中的有机成分。
在深度好氧处理过程中，有机废物中的生物物质被厌氧和好氧微生物分解，产生了水、二氧化碳和一些有机物质，最终形成肥料。
相对于其他处理方式，堆肥处理是一种环保且经济实用的方法。
它可以将大量的有机废物转化为肥料，并帮助减少废物的排放量。
4. 生产碳氢化合物（CVD）处理CVD是一个相对较新的废物处理技术，它旨在转化在固废中存在的有机物质。
固体废物堆肥处理技术研究
固体废物堆肥处理技术研究废弃物是现代社会面临的主要环境问题之一。
为了解决这个问题，许多国家对废弃物处理进行了改革和颁布了相关的法规。
其中，堆肥技术是一种能有效降低废弃物数量、改善环境和产生高质量有机肥料的废弃物处理技术。
固体废物堆肥处理技术是其中一种主要的堆肥技术，被广泛应用于废弃物处理行业。
堆肥技术的基本原理是利用微生物代谢的过程使有机化合物在有氧和缺氧条件下分解成水、CO2等。
它是一种包含生化和物理化学反应的过程。
在固体废物堆肥处理中，主要是利用细菌、真菌、蠕虫等微生物，使有机废物在一定的条件下逐渐分解，形成有机肥料。
在固体废物堆肥处理过程中，处理的堆肥物质很大程度上影响着堆肥处理的效果。
堆肥处理的原料一般来自于家庭，餐馆，农业，林业和园艺等废物。
不同的废弃物所含的营养成分、水分含量和其他条件都不一样，从而影响着堆肥处理所需的时间和效果。
因此，固体废物堆肥处理的选点和物料筛选非常重要。
堆肥处理选点应该远离居民区、水源区和保护区等特殊区域，而堆肥原料应该选用无害化的有机物质。
固体废物堆肥处理时，处理温度也影响着处理效果。
堆肥过程中，处理的堆肥较小温度较低，通常在40℃左右；随着有机物质的分解，堆肥温度逐渐升高，可达到60~70℃，同时产生大量水蒸气。
在堆肥处理初期，废物中水分含量较高，温度一般较低，此时需要适时翻堆。
翻堆的目的是增加废物中氧气的含量，更好地催化微生物产生分解反应，同时翻堆也能使堆肥更加均匀，加速其分解。
固体废物堆肥处理过程中最重要的是控制并调节废物的pH。
在微生物代谢的过程中，不同的微生物活性适合不同的pH值。
一般来说，好氧菌需要在中性或偏碱性环境中才能生长和繁殖，因此，控制堆肥物质的pH调节至中性或略偏碱状态，以提高废物处理效果。
固体废物堆肥处理在实际生产操作中还需要注意一些问题。
首先，堆肥处理过程中如果出现异味或难闻的气体，应及时开展防臭措施。
其次，控制废物中水分含量是非常重要的，由于过多的水分会限制废物中氧气的含量，从而影响堆肥物质的分解。
固体废物处理和资源化利用堆肥处理技术
固体废物处理和资源化利用堆肥处理技术废弃物或垃圾是我们日常生活和经济活动产生的不可避免的副产品。
为了保护环境，减少废弃物对环境的影响，并实现资源的最大化利用，应该采用适当的处理技术。
固体废物处理和资源化利用堆肥处理技术是一种有效的处理废弃物和垃圾的技术。
本文将介绍固体废物处理和资源化利用堆肥处理技术的基本原理，工作流程和应用。
基本原理堆肥处理技术是一种通过自然酵母、细菌等微生物的代谢作用，将有机物质转化为有用的肥料的过程。
堆肥处理的基本原理是将有机物质放置在透气性好的容器中，适当控制水分和通气条件，利用微生物的代谢作用将有机物质分解为含有养分的有机肥料。
废弃物或垃圾通常是有机物质和无机物质的混合物，通过堆肥处理技术，可以将有机物质分解为有用的肥料，从而实现废弃物的资源化利用。
工作流程堆肥处理技术的工作流程是比较简单的，需要注意的是控制水分和通气条件。
一般的工作流程如下：1.准备容器：准备透气性好的容器，可以使用简单的堆肥桶或大型堆肥仓。
2.添加有机废弃物：将有机废弃物放入容器中，可添加厨余垃圾、菜叶菜根、落叶枯枝、废纸等。
3.排列方式：将有机废弃物排列在一起，叠加时注意控制每层之间的距离，以便进行通气和观察。
4.加水和控制水分：根据废弃物的含水率，加水并加以控制，使堆中的水分与有机物质达到最佳比例，一般为60%-70%。
5.加入引发菌：可添加发酵剂或引发菌，有利于加速废弃物的分解和发酵过程。
6.控制通气和温度：要保证充分通气，可以通过反复翻动堆料、叠放等方式。
同时，要控制堆肥的温度，以控制微生物的活动，一般维持在50℃左右。
7.反复翻动：堆肥的反复翻动可以使有机废弃物更充分地与空气发生接触，加速分解和变质。
经过一段时间的处理，废弃物经过分解和发酵变成黑褐色的肥料，富含养分和微生物，可以应用在农田中。
应用固体废物处理和资源化利用堆肥处理技术的应用范围非常广泛，包括家庭和企业废弃物，都可以采用堆肥处理技术进行处理。
举例说明固体废物无害化最终处置的方法
举例说明固体废物无害化最终处置的方法概述固体废物的无害化处理是现代环境保护的重要任务之一。
本文将通过举例说明，介绍几种常见的固体废物无害化最终处置的方法。
1.垃圾填埋垃圾填埋是一种常见的固体废物无害化处理方法。
它通过将废物填埋到专门设计的垃圾填埋场中，利用重力、压实和封闭等手段控制气味、减少污染物的扩散。
填埋过程中，垃圾逐渐分解，产生的气体可通过收集和利用来发电或供其他用途。
但是，垃圾填埋也存在一些问题，如可能引起地下水污染和产生温室气体等。
2.焚烧处理焚烧处理是将固体废物通过高温燃烧使其分解和降解的方法。
该方法可有效减少废物的体积和重量，并能通过能量回收利用产生的热能。
同时，焚烧处理也能有效灭活有害物质，减少二次污染。
但是，焚烧处理也需要控制废气的排放，以避免对环境造成负面影响。
3.堆肥处理堆肥处理是将有机固体废物通过微生物降解和氧化使其转化为有机质的方法。
这种天然的分解过程可将废物转化为肥料或土壤改良剂，能够促进土壤的肥沃度和可持续性，同时减少废物对环境的污染。
然而，堆肥处理需要控制温度、湿度和通气条件，以保证堆肥过程中微生物的正常活动。
4.磷化处理磷化处理是将固态废物通过高温和加压条件下与磷化剂发生化学反应，使其转化为无害的磷化物。
磷化处理方法一般适用于有机废物和金属废物的处理。
这种方法能够有效稳定有害物质，减少废物对环境的危害，并在一定程度上回收废物中的有用资源。
5.回收利用回收利用是一种将废物转化为资源的方法。
通过对废物进行分类、分离和再加工处理，可将其中的有价值物质回收利用。
例如，废纸可以再生产纸张，废塑料可以再生产塑料制品，废金属可以再生产金属制品等。
回收利用不仅有助于减少废物产生和环境污染，还可以节约资源和能源消耗。
总结固体废物的无害化处理对于环境保护至关重要，而举例说明的几种方法，如垃圾填埋、焚烧处理、堆肥处理、磷化处理和回收利用等，都是常见且有效的处理方法。
然而，不同的废物种类和情况需要选择合适的处理方法，并严格控制处置过程中的环境影响。
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
固体废物利用处理方案
固体废物利用处理方案
固体废物利用处理方案具体包括以下措施：
1.源头减量：通过加强生产过程中的管理和控制，减少固体废
物的产生。
这包括优化生产工艺、改进原材料的选取与利用，减少一次性使用材料的使用量等。
2.分类收集与回收：建立有效的固体废物分类收集系统，包括
可回收物、有害物、可降解物等的分类。
通过回收再利用，减少对新资源的开采和制造过程中的环境影响。
3.焚烧处理：对无法回收或处理的固体废物进行焚烧处理。
通
过高温燃烧，将固体废物转化为能量，减少废物体积，并可以回收能量。
4.堆肥处理：对可降解的有机固体废物进行堆肥处理。
通过有
效的堆肥过程，将有机废物转化为有机肥料，提供给农业生产，实现资源的循环利用。
5.填埋处理：对无法通过其他处理方式处理的固体废物进行填埋。
通过控制填埋过程中的渗滤液和气体排放，减少对环境的污染。
6.铸造回收：对金属废料进行回收和再利用。
通过适当的分选
和冶炼过程，将金属固体废物转化为原材料，减少对新资源的需求。
7.资源化利用：利用现有技术，将固体废物转化为可再生能源，如生物质能、太阳能等。
通过该方式，实现废物资源的最大化利用，减少对传统能源的依赖。
以上是一些常见的固体废物利用处理方案，可以根据实际情况选择合适的方案进行处理，以减少固体废物对环境的负面影响。
固体废弃物处理的基本方法及处理流程
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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。
第二章 固体废物的堆肥化处理
③ 冲击式破碎机
冲击式破碎机大多数是旋转式的，利用冲击作用进行破碎。 给入破碎机空间的物料块，被绕中心轴高速旋转的转子猛烈冲 击后，受到第一次破碎，然后从转子获得能量高速飞向机壁， 受到第二次破碎。在冲击过程中弹回的物料再次被转子击碎， 破碎产品由下部排出。
④ 剪切式破碎机 通过固定刀和可动刀之间的捏合作用，将固体废物切开或
主要部件是圆柱形筒体，内装有直径为25~150mm的钢球。 当筒体回转时，在摩擦力、离心力的作用下，物料被研磨、碾 碎。
三、固体废物的分选 简称废物分选，目的是将废物中可回收利用的或不利于后续
处理、处置工艺要求的物料分离出来。 废物分选根据物质不同的性质，分为筛分、重力分选、磁力
分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选、浮选等等。 1、筛分
2、压实设备
根据操作情况不同，固体废物的压实设备可以分为固定式和 移动式两大类。
① 水平式压实器
是一种结构简单、效率极高的中密度机械，靠做水平往复运 动的压头将废物压到矩形或方形的钢制容器中，使垃圾致密化和 定型化，然后推出。广泛应用于压实城市垃圾。
② 三向联合式压实器
三向联合式压实器适合于压实松散金属废物和松散的垃圾， 应用的历史比较长。压后尺寸一般在200~1000mm之间。
第二章 固体废物的堆肥化处理
第一节 固体废物的预处理 一、压实处理 二、破碎处理 三、分选处理 四、固化处理
第二节 固体废物的堆肥化处理 一、概述 二、堆肥化原理 三、好氧堆肥工艺 四、厌氧堆肥工艺 五、堆肥腐熟度的评价指标 六、堆肥设备
第一节 固体废物的预处理
固体废物预处理对于后续的处理工艺，如卫生填埋、堆肥、焚烧 都是十分必要的，它也是很重要的一个环节，科学合理地选择预处理 工艺技术十分重要。目前主要采用的预处理方法包括压实、破碎、分 选、固化等。
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。
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2015/10/26
厌氧堆肥化工艺类型
按照厌氧堆肥化温度可分为： • 1 常温堆肥—又称自然堆肥，堆肥温度随外界温度变化而变化，沼气 量不稳定，较适合于温度较高的南方地区 • 2 中温堆肥—温度一般控制在28~38℃，沼气产量比较稳定 • 3 高温堆肥—温度一般控制在48~60℃，有机物分解速度快，处理时 间短，沼气产量高，能有效杀死病原体
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• 5 营养物—绝大多数产甲烷菌只能利用简单有机酸、醇类和CO2作为 碳源，只能利用氨氮作为氮源。一般原料的碳氮比在15~30之间，均 可正常发酵，另外，磷素与碳之比为5：1为宜 • 6 添加物—添加少量的硫酸锌、磷矿粉、碳酸钙等化学物质有利于厌 氧发酵；添加少量活性炭粉末可提高产气量的2~4倍；添加浓度为 0.01%的表面活性剂可提高40%的产气量 • 7 有毒物质—能抑制发酵微生物生命活力的物质统称为有毒物质。例 如：由于发酵不正常造成的有机酸积累，以及氨浓度过高会抑制发酵 的进行
•
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THE END
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影响好氧堆肥的因素
• 1）通风供养—好氧堆肥化生产的基本条件之一。一般认为，氧浓度 低于5%就会限制好氧微生物的生长。另外通风条件下可以带走产生 的CO2、水蒸气和热量。 • 2）含水率—微生物的生长和对氧的要求会在含水率为50%~60%时 达到峰值，过高的水分会大大减少空气含量，造成厌氧状态，而水分 低于12%时微生物的繁殖就会停止。 • 3）有机质和营养物的含量—堆肥原料中适宜的有机质含量为 20%~80%，堆肥化过程中，微生物大量生长繁殖所需的大量营养物 主要有碳、磷、钾等。
主要用于工业废水、城市粪便和下水 污泥的处理
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也称推流式厌氧发酵，反 应器主要用于畜粪发酵
• 3 水压式沼气池
适用于多种发酵原料，通常埋设在地下。当发酵池内发酵产气时，发酵池内沼 气压力增大，使水压箱内液面上升，高于发酵池内液面；使用沼气时，发酵池 内压力减小，水压箱内液体被压回发酵池。在不断地产气、用气过程中，实现 自动监测和调节。
农副产品加 市政一般
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有机固体废物的危害
• • • • • 侵占土地，污染土壤 污染水体 污染大气 影响人类健康 影响市容和生活环境
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2 堆肥化概述
• 堆肥化 — 依靠自然界中的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为可控 地促进可生物降解的固体有机物定向稳定的腐殖质转化的生物化学过 程。 • 关键： • 1）原料：可降解有机废物； • 2）人工控制，不同于自然腐烂； • 3）实质：生化过程； • 4）产物对环境无害。
•
堆肥是有机固体废弃物无害化和资源化的有效途径。对堆肥的腐熟和稳定性 方面的评判应该利用物理、化学、生物活性和植物毒性等手段，综合分析， 形成有利于堆肥产品品质稳定的评价体系。 有机食品和绿色食品的迅速发展，人们对食品安全性要求的进一步提高，因 此，有机肥的应用和发展必将掀起一个新的高潮，采用堆肥的方式处理有机 固体废弃物，无论作为一种环保手段还是作为一种资源化利用的途径，都将 具有广阔的前景。
在露天或棚架下，将堆肥物料以长条状或条堆堆放，进行好氧发酵。 此过程需要定期翻动。
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• 2 好氧静态堆肥化
即在条垛式系统中加上通风系统，以此来优化条垛式系统产生恶臭和大量病 原体的问题。
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• 3 发酵仓堆肥化
将堆肥物料密闭在发酵装置内，控制通风和水分，使物料进行生物降 解和转化。其特点是机械化和自动化强度高。
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影响厌氧堆肥化的因素
• 1 厌氧环境—厌氧堆肥化最显著的特点是有机物在无氧条件下被被微 生物分解，最终转化成甲烷和CO2。这一过程中产酸菌大多是厌氧菌， 而产甲烷菌时严格厌氧菌，因此，厌氧堆肥必须保证厌氧环境。 • 2 温度—在一定温度范围内，温度越高微生物的活性越高，但温差过 大也会导致沼气产量下降 • 3 pH—厌氧发酵微生物一般在pH环境中，并且细胞具有自我调节的 能力，因此在正常发酵中，并不需要调节pH • 4 搅拌—如果厌氧堆肥原料分布不均匀，会出现局部酸积累的现象， 因袭需要搅拌装置进行充分搅拌，提高产气量
物料调节（水分、C/N）
• 2 好氧动态堆肥化工艺
•
堆肥的腐熟度指： 当城市生活垃圾中有机质含量较高，有机质消耗便会产生大量水分， 堆肥产品达到稳定化、 从而影响通风效率，因此必须采用动态堆肥工艺，动态堆肥工艺又分 无害化，不对环境 为： 产生不良影响
• 1）间歇式好氧动态堆肥—将原料一批一批进行发酵，一批原料堆积 后不再添加新料，待堆肥腐熟后运出 • 2）连续式好氧动态堆肥—采用连续进料和连续出料的方式进行发酵。 物料一直处于连续翻动的状态，时物料混合更加均匀，水分更易蒸发。
有机固体废物的堆肥化处理技术
目录
1 有机固体废物的分类
• 有机固体废物按来源 分类，可分为： • 1）农业有机固体废物 • 2）城市Hale Waihona Puke 机固体废物 • 3）工业有机固体废物
农业有机固 城市有机 固体废物 体废物 工业有机固体废物
人畜粪便 餐厨垃圾 农作物种植 畜牧业 石油化石工业
污水处理 厂污泥
轻工业 垃圾 工
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• 2 类脂化合物的分解代谢
类脂化合物一般包括脂肪、磷脂、游离脂肪酸、油脂等，在厌氧堆肥 料中含量较少，这类化合物的水解产物主要是脂肪酸和甘油，然后生 丙酮。在产甲烷菌的作用下被分解为乙酸，最终分解为甲烷和CO2。
• 3 蛋白质类化合物的分解代谢
蛋白质类化合物首先水解为多肽和氨基酸，其中一部分氨基酸继续水 为胺、苯酚、硫化氢和氮；另一部分分解为有机酸、醇和其他化合物 最后生成甲烷和CO2。
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典型好氧堆肥化工艺
• 1 好氧静态堆肥化工艺
可回收物 非堆肥物 原料 预处理 进仓原料 发酵设施 蓄水池 堆肥要经过中温-高温-中温的过程，其中由高温向中温转变过程中时间较长，一 次发酵周期可达30d以上，而采用二次发酵工艺可在一次发酵产物储料时使之迅 速降温，使整个发酵周期缩短 1/3以上，因此，二次发酵工艺又称快速高温堆肥化。 2015/10/26 次级发 酵设施 后处理 通风 可回收物 杂物 堆肥制品
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• 按照堆肥方式不同，可将工艺分为： • 1）两相堆肥—将产酸阶段和产甲烷阶段分开在不同装置进行，有机 质转化率较高，但甲烷产率低； • 2）混合堆肥—将产酸阶段和产甲烷阶段在同一装置中进行，反应条 件比较难以控制
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厌氧堆肥化装置
• 1 纺锤形厌氧消化器 • 2 塞流式厌氧发酵器
•
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3 好氧堆肥化
有机物好氧堆肥分解 结构图 合成 同化作用
细胞物质 （微生物繁 殖）
堆肥有机物 （含C、N、 O、H、P、S）
氧化 异化作用
CO2、H2O、 NH3、PO43-、 SO42-
＋
能量
排入环境
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释放、转化为热量
好氧堆肥化的类型
• 1 条垛式堆肥化
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4 厌氧堆肥化
发酵性细菌 产氢产乙酸菌 产甲烷细菌
有机质（碳 水化合物、 蛋白质、脂 肪）
糖类、氨基酸、 脂肪酸、甘油
挥发酚、醇 类、中性化 合物、H2、 CO2等
CH4、H2、 N2、CO2、 CO、H2S等
液化阶段
产酸阶段
产甲烷阶段
厌氧堆肥化是指，在无氧条件下，利用厌氧微生物将可降解有机物分 解为稳定的无毒无害物质，并同时获得沼气的处理方法。
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• 4）温度—50~60℃时最适合嗜热菌生长繁殖，此时反应速度快，还 可以杀灭病原菌、寄生虫和虫卵等。 • 5）pH—一般认为pH在7.5~8.5之间可获得最大的堆肥效率。在好氧 堆肥初期，pH可下降到5~6，发酵完成时可达8.5~9.0，最终产品达 到7.0~8.0。 • 6）碳氮比—微生物分解有机物的速度随碳氮比的变化而变化。堆肥 原料中碳氮比以30为宜。 • 7）碳磷比—一般堆肥化的碳磷比宜调节在75~150。 • 8）颗粒度—颗粒的粒径不能太小，宜保持一定程度的空隙率和透气 性，粒径一般以12~60mm为宜。
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厌氧堆肥化过程中有机物的分解代谢
• 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、糖类和淀粉等。 厌氧堆肥化分解的碳水化合物中纤维素的含量最多。 1）纤维素的分解代谢 （C6H10O5）（纤维素）＋nH2O → nC6H12O6（葡萄糖） 2）糖类的分解代谢 C6H1206→3CH4＋3CO2
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堆肥的作用及要求
• • • • • 堆肥的作用： 1）改善土壤物理性能 2）增加土壤中的腐殖质 3）保持土壤养分 4）缓效性肥料 • 堆肥的质量要求：
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堆肥化的分类
• • 根据堆肥化过程中微生物对氧气的要求不同，可分为： 好氧堆肥—在通风条件下，通过好氧菌自身的生命活动对废物的进行吸收、 氧化和分解的过程； 厌氧堆肥—在缺氧条件下利用厌氧微生物进行发酵分解的过程。
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5 总结
好氧工艺与厌氧工艺比较：
堆肥温度控制
55~65℃，有时 达80℃
运行周期
堆肥终产物
优势
好氧堆肥
较短
细胞物质，简单无 无害化程度高， 机物，CO2，H2O等 卫生条件好 有机酸，醇，CO2， 保留较多氮素， NH3，H2S等 工艺简单
厌氧堆肥
20~60℃
较长
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