有机固体废物的生物处理_....

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。
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。
④ ⑤
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
主要内容
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 概述 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理 简易沤肥技术 有机废物的堆肥工艺与控制 好（耗）堆肥设备 堆肥肥效和利用 厌氧发酵设备与工艺 沼气与沼渣的综合利用
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
有机物的氧化分解
0.3-0.5 有机物的合成
堆肥中发挥作用的微生物主要为细菌和放线菌，其次还有真菌和原生动物等
① 来自有机垃圾固有的微生物种群 （一般城市垃圾中的细菌数量在1014～1016 个/kg） ② 来自人工加入的特殊菌种
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第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
——发酵
微生物生理学定义：在没有外加氧化剂的条件下，被分解的 有机物作为还原剂被氧化，而另一部分有机物作为氧化剂被 还原的生物学过程。

现代工业定义： 利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的 过程(厌氧条件或有氧条件下发生)都称为发酵(或消化)
环境污染治理角度：以废水或固体废物中的有机污染物为营 养源，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，利用微生物 的异化分解和同化合成的生理功能，使得这些有机污染物转 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。

堆肥化的产物——堆肥(compost)：一种深褐色、质地
疏松、有泥土气味的物质，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。

① ②
堆肥化的分类
温度: 中温堆肥和高温堆肥 技术: 露天堆肥和机械密封堆肥。
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
定义与生物处理分类

好（耗）氧堆肥过程温度变化
1. 2.
潜伏阶段
微生物适应、驯化过程
中温阶段 也称产热阶段，堆肥初期，
嗜温性微生物较为活跃。主要分解基质 ; 糖类、淀粉类物质。堆体基本处于15～ 450C范围内的中温。
3.
高温阶段 堆温升至450C以上，此阶
段，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡， 嗜热性微生物成为主体。堆肥中较为复 杂的有机物，如半纤维素、纤维素和蛋 白质开始被快速分解
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
定义与生物处理分类

——堆肥
堆肥化(composting): 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学过程。(促进来源于生 物的有机废物发生生物稳定作用)
特点：人工控制条件下进行；原料是固体废物中可降解的有机成分； 实质是生物化学过程；堆肥产品对环境无害
4.
腐熟阶段
此时微生物的活性下降， 发热量减少，温度下降。嗜温性微生物 重占优势，对残余较难分解的有机物做 进一步分解，腐殖质增多且稳定化，堆 肥进入腐熟阶段。剩下的部分物质主要 为难降解有机物和新形成的腐殖质。
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
影响好氧堆肥的因素——化学因素

C/N比、 C/P比
C主要提供微生物活动所需能源和组成微生物细胞的物质，N、P则是 构成蛋白质、核酸、氨基酸，酶等细胞生长所需物质的重要元素。
堆肥过程理想的C／N比在30 : 1左右,一般认为，有机垃圾作为堆肥 原料时，最佳C／N比在(26～35)：1。 C／N比高，将导致N的不足，影响 微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢减慢； C／N比低，N 将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味。 C/P比一般为75-150：1，可用污泥调节。
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
德国Kaiserslautern填埋场
动态堆肥处理线
德国Kaiserslautern填埋场 发酵仓
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第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
好（耗）氧堆肥与厌氧发酵的原料
好氧堆肥与厌氧发酵的原料均为可通过生物化学过程 降解转化的有机固体废物
① ② ③
城市垃圾: 需经分选回收 畜禽粪便: 有臭味，需进行除臭处理 污泥: 工业废水处理污泥一般含有较高的重金属，要注意 限制含重金属工业废水的排放，并从配方、添加剂、农艺 措施等方面采取相应对策 农林废物:是进行堆肥和沼气发酵的理想材料 泔脚和食品废物:良好的堆肥和厌氧发酵用原料
第 5 章 有机固体废物ຫໍສະໝຸດ Baidu堆肥与发酵
第五章 有机固体废物的堆肥与发酵 (生物处理)
第 5 章 有机固体废物的堆肥与发酵
主要内容
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 概述 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理 简易沤肥技术 有机废物的堆肥工艺与控制 好（耗）堆肥设备 堆肥肥效和利用 厌氧发酵设备与工艺 沼气与沼渣的综合利用

O2 是堆肥的基本保证，合适的氧浓度为18％，一旦低于8％，将制约
好氧堆肥中微生物生命活动。——通风
营养平衡 微生物的新陈代谢必须保证足够的P、K和微量元素，磷是
磷酸和细胞核的重要组成元素．也是生物能ATP的重要组成成分，一般 堆肥料的C/P=（75-150）：1。

pH值 微生物的降解活动需要微酸性或中性的环境条件。
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
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。