生活垃圾堆肥工艺实施方案

生活垃圾堆肥工艺实施方案

一、处理目标

经厦门绿标生物科技有限公司的兼氧复合菌剂进行堆肥后，可达到如下要求：

质量要求（以干基计）：1)粒度：农用堆肥产品粒度≤12mm，山林果园用堆肥产品粒度≤50mm；2)含水率≤35%；3) pH值6.5～8.5；4)全氮（以N计）≥0.5%；

5)全磷（以P2O5）≥0.3%；6)全钾（以K2O计）≥1.0%；7) 有机质（以C计）≥10%；8)重金属含量：总镉（以Cd计）≤3mg•kg-1；总汞（以Hg计）≤5mg•kg-1；总铅（以Pb计）≤100mg•kg-1；总铬（以Cr计）≤300mg•kg-1；总砷（以As 计）≤30mg•kg-1。

卫生要求1)堆肥温度＞55℃持续5天以上；2) 蛔虫卵死亡率95%～100%；

3) 粪大肠菌值10-1～10-2.。

二、生活垃圾组成及其污染

城市生活垃圾的性质主要包括物理、化学、生物化学及感官性能。

（一）物理性质

垃圾的物理性质雨垃圾的组成密切相关。组成不同，物理性质也不同。就广州市城市生活垃圾而言，主要从垃圾组成、含水率和容重三个方面来讨论。

1、垃圾含水率

单位质量垃圾的含水量，其值随垃圾成分、季节、气候等条件变化，变化幅度一般为11％～53％。表1-1所示为广州生活垃圾中主要成分的含水率的基本数

值。

2、垃圾容重

在自然对方状态下单位体积垃圾的质量。垃圾容重随成分和压实程度不同而有所不同。下表所示为城市垃圾单一成分与混合物的容重数据。

3、孔隙率

孔隙率是垃圾中物料之间孔隙的容积占垃圾堆容积的比例。被广泛用于堆肥供氧通风及焚烧炉内垃圾强制通风的阻力计算和通风机参数的选取。容重小的垃圾，其孔隙率一般比较大，孔隙率越大，物料之间的空隙越大，物料的通风断面

积也越大，空气的流动阻力相应就越小。

4、内摩擦力

混合垃圾中，由于不同形状物料之间的嵌合，不同大小物料间的填充、大量物料的缠绕和牵连以及垃圾降解液和其他液态物质的黏合等综合作用，使混合垃圾物料之间和垃圾与外接触表面存在着较大的摩擦力。利用垃圾的摩擦力来增大皮带的最大输送倾角，以减少设备之间的距离，节约场地。

（二）化学性质

1、挥发分：挥发分的主要成分是由气态碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等组成的可燃混合气体。它近似反应垃圾中有机物含量多少的参数。

2、灰分：灰分是指垃圾中既不能燃烧也不挥发的物质，反映的是垃圾中无机物的含量。

3、元素组成：城市生活垃圾中化学元素组成是很重要的特征参数，用于垃圾堆肥化处理中生化需氧量的估算。本次课程设计的有机物的主要成分是C36H51NO28，其含量为48％。

4、发热值：单位质量的垃圾完全燃烧时所放出的热量，分析垃圾所具有的热值。

（三）生物特性

1、有害性

城市生活垃圾本身含有机生物体很复杂，其中不少生物性污染物。城市生活垃圾中腐化的有机物含有各种有害的病原微生物，还含有植物虫害，草籽、昆虫和昆虫卵，造成生物污染。能够在人体中引起疾病。

粪便对人体的最危险地污染就是生物性污染，未经处理的粪便污染可进入水

体，造成水体的生物性污染，有可能引起传染病的爆发流行并能传播多种疾病。

2、可生化性

城市生活垃圾中含有大量的有机物，它能提供生物体碳源和能源，是进行生物处理的基础。

生活垃圾成分及性质非常复杂，因此其引起的污染也很复杂，主要污染可分为：

1、侵占地表：垃圾挤占了宝贵的土地资源和生存空间，严重影响了工农业生产和生活。大批垃圾破坏地球表面的植被，这不仅影响了自然环境的美观，更破坏了大自然生态平衡。

2、污染环境：固体废物含有各种有害物质，处理不当可直接污染土壤、空气和水源，并最终对各种生物包括人类自身造成危害。

3、传播疾病：垃圾含有大量微生物，是病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地，严重地危害人身健康。

4、污染土壤和水体：垃圾渗出液改变土壤成分和结构，有毒垃圾会通过食物链影响人体健康。垃圾破坏了土壤的结构和理化性质，使土壤保肥、保水能力大大下降。垃圾中含有病原微生物、有机污染物和有毒的重金属等，在雨水的作用下，它们被带入水体，会造成地表水或地下水的严重污染，影响水生生物的生存和水资源的利用。

5、污染大气：细小固体废物会随风飞扬，加重大气污染。在大量垃圾露天堆放的场区臭气熏天，老鼠成灾，蚊蝇孳生，有大量氨、硫化物等有害气体向大气释放，仅有机挥发性气体就多达100多种，其中含有许多致癌致畸物。

三．方案设计部分

目前主要的三种垃圾处理方式比较：

从以上对比可知，虽然堆肥存在一定局限性，但是其具有减量化、无害化程度较高，投资较低、技术成熟，占地面积不大等优点，因此更适于生活垃圾的处理。由于好氧堆肥的高温可以杀死废弃物中的病原菌，同时高温菌对有机质的降解速度快，因此目前大多数堆肥采用的是高温好氧堆肥。

前处理

发酵 阶段

后处理 及储藏

1） 前处理

以生活废物作为堆肥原料时，由于废物中含有大块和不可堆肥的物质，因此有破碎和分选前处理工艺。通过破碎和分选，去除不可堆肥物质，调整废物的粒径。 2） 发酵

主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻推或强制通风向堆积层或发酵装置内供给氧气。在露天堆肥或发酵装置内堆肥时，由于原料和土壤存在微生物作

用，开始发酵，首先是易分解的分解，产生CO2、H2O和热量，使堆温上升。微生物吸取有机物的碳氮营养成分，在细菌自身繁殖时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量。

发酵初期，物质的合成、分解作用是靠生长繁殖最适温度30～40o C的中温菌进行的。随着堆温的升高，最适温度45～50o C的高温菌取代了中温菌，在60～70o C或更高的温度下能进行高效率的分解。氧的供应情况和保温的良好程度对堆肥的温度上升有很大影响。温度是显示微生物活动程度的参数。温度过低，表示空气量不足或放热反应速度减弱，分解接近结束。

经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将主发酵供需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，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥产品。整个过程的时间通常是20～30d。

3）后处理

经过发酵后的物料中，几乎所有的有机物都变细碎和变形，数量减少了。然而城市生活废物堆肥时，在预分选工序没有去除的塑料、玻璃、金属、小石块等物依然存在。因此，还需要经过一道分选供需，去除杂物，并根据需要进行再破碎。

4）脱臭

堆肥过程的每道工序均有臭气产生，主要有NH3、H2S、甲基硫醇、胺类等。因此堆肥场地需配有排风系统，臭气经排风系统进入生物滤池进行处理。

五工艺设计

好氧堆肥是在有氧的条件下，籍好氧微生物的作用来进行有机物质的降解，