固体废物处理(中)

一、固体废物生物处理技术——堆肥化

1.生物处理是以固体废物中的可降解有机物为对象，使之转化为稳定产物、能源和其他

有用物质的一种处理技术。

2.固体废物生物处理的作用：稳定化和消毒杀菌；废物减量化；回收能源；回收物质。

3.堆肥化：依靠自然界广泛分布的微生物，有控制地促进可生物降解的有机物转化为稳

定的腐殖质的生物化学过程。其产物称为堆肥、腐殖土。

4.堆肥化分类：

按堆肥物料运动形式可分为:静态发酵法和动态发酵法；

按堆制过程微生物需氧程度可分为:好氧法和厌氧法；

按堆肥堆制方式可分为:野积式堆积法和装置式堆积法；

按堆肥原料是否在一个发酵设施中完成生物降解的全过程可分为:一次性堆肥和二次性堆肥。

5.好氧堆肥化：是在有氧存在状态下，好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过

程；最终产物主要是CO2、H2O、热量和腐殖质。

好氧堆肥堆温高，一般在50~60 ℃。具有发酵周期短，无害化程度高，易于操作等特点，被广泛采用。也称为高温快速堆肥。

6.厌氧堆肥化：是在无氧存在状态下，利用厌氧微生物对废物中的有机物进行分解转化

的过程；最终产物主要是CO2、CH4、热量和腐殖质。

堆制温度低，工艺简单，成品中氮素保留比较多，但堆制周期长，需3～12个月，异味浓烈，分解不充分。

7.我国所谓的简易堆肥化技术，就是建立在厌氧条件下的发酵分解过程。

8.堆肥中起重要作用的微生物是细菌和真菌。

9.堆肥化过程温度变化：四个阶段，每一阶段有其独特的微生物类群：潜伏阶段，中温

阶段，高温阶段（微生物按其活性可为三个时期：对数生长期、减速生长期和内源呼吸期），熟化阶段。

10.堆肥化的影响因素：有机质含量（20%-80%）、粒度（25-75mm）、碳氮比（26-35：1）、

含水率（50%-65%）、温度（35-55度）、通风、pH（6.5-8.5）、接种

11.通风：提供氧气，通过供氧量的控制调节最适宜的温度，加大通风量取出水份；

通风方式：自然扩散法，翻堆法，强制通风法，翻堆与强制通风相结合法，被动通气法。

通风过程控制方式：开环控制（固定通风速率），闭环控制（温度反馈、氧浓度反馈、温度-氧浓度联合反馈），我国常用的是时间控制和时间－温度反馈控制的通风方式。

通风管理：连续通风、间歇通风（正压通风、负压通风）、气流循环、交替变化通风方向、交替变化通风方向的气流循环。

12.温度的控制有两个意义：使有机物得到有效的分解使病原体灭活，保证堆肥化产品符

合卫生要求。

影响堆肥温度的因素主要：氧气的供应状况，物料含水量。

13.好氧堆肥基本工艺过程：前处理、原料发酵（主发酵、后发酵）、后处理、脱臭、储存。

脱臭方法：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。经济而实用的方法是熟堆肥氧化吸附除臭法。

14.堆肥工艺分类：露天条垛式堆肥法，静态强制通风堆肥法，动态密闭型堆肥法。

15.废物堆肥化按设备流程包括下述系统：进料供料设备→预处理设备→一次发酵设备→

二次发酵设备→后处理设备→产品细加工设备。

整个生产系统，还须由排出臭气的脱臭装置，污水的收集排出与处理装置，电力供应设备，控制仪器设备等组合而成。

16.堆肥化设备：立式堆肥发酵塔，水平（卧式）发酵滚筒，筒仓式堆肥发酵装置，箱式

（池式）堆肥发酵池

17.堆肥化工艺系统：“戽斗式”翻堆机堆肥化系统，卧式达诺滚筒发酵的堆肥化系统。

18.堆肥腐熟度的含义：通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，亦即不

对外界环境产生不良影响；堆肥产品的使用不影响作物的生长和土壤耕作能力。

19.堆肥腐熟度的评价方法：物理方法、化学方法、生物活性法、植物毒性分析法（种子

发芽实验，植物生长实验）、安全性测试法。

20.化学方法：化学参数（碳氮比（C/N=15-20：1）、氮化合物（NH4——NO3）、阳离子交

换容量、有机化合物、腐殖质），工艺参数（温度）。

21.生物活性法：呼吸作用（耗氧速率、CO2产生速率），微生物种群和数量，酶学分析。

22.堆肥腐熟度检验测定方法：氮试验法（是否含有氨氮和亚硝酸氮）、耗氧速率法、植物

毒性法。

23.堆肥的功效：改善土壤的理化性能；增加土壤养分，促进作物增产。

二、固体废物生物化学处理——厌氧消化

1.厌氧消化的概念：厌氧消化是指在微生物作用下,有控制地使

2.废物中可生物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程。由于厌氧

消化可以产生以CH4为主要成分的沼气，故又称为甲烷发酵。

3.厌氧消化技术的特点：

可以将潜在于废弃的有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气；

与好氧处理相比，厌氧消化不需要通风动力，设施简单，运行成本低，节能；

适于处理高浓度有机废水和废物；

经厌氧消化后的废物基本稳定，可以用作农肥、饲料或堆肥化原料；

厌氧微生物生长速度慢，常规方法处理效率低，设备体积大；

厌氧过程会产生H2S等恶臭气体。

4.三阶段理论：有机物的厌氧分解过程大致可分为三个阶段：

水解阶段：在水解和发酵细菌作用下，将大分子有机物分解为小分子有机物，以利于微生物吸收和利用。

产酸阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段产物转化成氢、二氧化碳和乙酸等。

产甲烷阶段：在产甲烷菌作用下，把第二阶段产物转化为甲烷。

5.控制步骤：

对于以不溶性高分子有机物为主的污泥、垃圾等废物，水解阶段是厌氧消化过程的控制步骤；

对于以可溶性有机物为主的有机废水来说，由于产甲烷菌生长速度慢，对环境和基质要求苛刻，产甲烷阶段是整个厌氧消化过程的控制步骤。

6.厌氧消化工艺类型：

按发酵温度：常温发酵，中温发酵，高温发酵；

按进料方式：批量进料，半连续进料，连续进料；

按发酵方式：二步(或两相)发酵（产酸阶段与产甲烷阶段分别放在两个装置内进行），一步(或混合）发酵；

根据原料的物理状况：液体发酵（低固体厌氧发酵），固体发酵（高固体厌氧发酵），高浓度发酵；

根据运行的连续性：连续厌氧消化工艺，间歇厌氧消化工艺；

根据装置类型：传统消化器，厌氧接触消化器，上流式厌氧过滤器，上流式厌氧污泥床，厌氧流化床，厌氧生物转盘，，折流式厌氧消化器；