有机固体废物堆肥与厌氧发酵.ppt

固体废物生物处理 第一节 概述 有机物是固体废物污染的重要来源 1、生活垃圾中50-60%是有机物，会腐烂变质，释放臭气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康。 2、粪便、污水处理厂污泥大部分是有机物，堆放过程中会释放污染物，污染环境。 3、农业废弃物基本上全是有机物，倾倒水体中会释放污染物；焚烧会污染大气。 二、生物处理方法 好氧生物处理法 在提供游离氧的条件下，以好氧微生物为主使有机物降解、稳定的无害化处理方法。固体废物存在的各种有机物(相对分子质量大、能位高)作为微生物的营养源，经过一种生化反应，逐级释放能量，最终转化成相对分子质量小、能位低物质而稳定下来，达到无害化的要求，以便利用或进一步妥善处理，使其回到自然环境中去。 厌氧生物处理化 在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理。在这种厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部分能量以甲烷形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时，仅少量有机物被转化、合成为新的细胞组成部分。 三、主要生物处理技术 堆肥化技术 厌氧消化 废物养殖蚯蚓 微生物浸出回收金属 第二节 沤肥技术 一、沤肥技术原理 利用需氧性微生物的活动，快速分解有机物，并产生大量的热能使堆体内的温度不断上升，一般可达到50--70℃，并维持一定时间，从而将堆料的病菌、蠕虫卵、蝇蛆等杀死，达到无害化的目的，并进行有机物的降解。 二、简易沤肥方法 污水坑沤肥法 平地沤肥法 半坑式沤肥法 三、简易沤肥的影响因素及其控制 1、原料有机成分含量 控制有机物含量25%以上，C/N比例约为25：1。 2、微生物量 为了加速沤肥的腐熟，可加入一些富含高温纤维分解菌的骡、马粪或几经腐熟的堆肥体，加入量一般为堆体的10%～20%。 四、简易沤肥的无害化处理 加生石灰法 加农药处理法 加尿素法 第三节 有机固体废物堆肥化处理技术 一、基本概念 二、原料来源及质量控制 三、堆肥化原理 四、堆肥化工艺 五、堆肥化设备 六、堆肥化过程技术参数及控制 七、堆肥腐熟度及其质量标准 八、堆肥肥效与利用 一、基本概念 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。 根据微生物生长的环境可将堆肥化分为： 好氧堆肥化 厌氧堆肥化 2、堆肥化发展过程 二、原料来源及质量控制 1、原料来源 2、质量控制 密度（容重）：适于堆肥的垃圾密度为350-650kg/m3； 组分（湿质）%：有机物≥20%，并按照易腐物（动物性+植物性）、灰渣（≥15mm称渣砾，＜15mm为灰土）和废品（纸类、布类、塑料、金属、玻璃）分别统计用于堆肥化处理的城市生活垃圾组成成分。 含水率：适合堆肥的垃圾含水率为40-60%； 碳/氮比（C/N）：适合堆肥的C/N比为20：1~30：1； 粒度：适合堆肥的物料粒度为12-60mm，蔬菜类易腐废物尺寸可略大一些。 三、堆肥化原理 好氧堆肥是以好氧菌为主对废物中的有机物进行吸收、氧化、分解及转化，微生物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成为新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。 1、总的反应方程式 有机SW+O2 CO2+H2O+细胞体+腐殖质+ 杂质+Q 2、理论方程 例题 用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥化试验。试验结果，每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩下200kg，测定产品成分为C11H14NO4，试求每1000kg物料的化学计算理论需氧量。 3、生物化学转化过程 驯化阶段 中温发酵阶段 高温发酵阶段 腐熟化阶段 3.1 驯化阶段 堆层温度没有变化，温度维持在20℃，生物化学作用主要表现为菌群替代，适者生存的微生物开始繁殖，并逐渐占主导地位；不适应堆肥环境的微生物衰退死亡。 3.2 中温发酵阶段 堆层温度从室温急剧升高到45℃，表明生物化学作用剧烈进行，嗜温菌（细菌、真菌和放线菌）开始大量吞噬易降解有机质，使其转化生成大量有机酸（氨基酸、脂肪酸），并在热力、压力作用下脱水缩合，生成腐殖酸。 3.3 高温发酵阶段 当肥堆温度升到45℃以上时，即进入高温阶段。在这阶段，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性微生物逐