第5章生物处理-zhh2014.ppt

好氧堆肥化 厌氧堆肥化 有机物好氧生物分解用通式表示为： 有机物＋O2＋营养物 细胞质＋H2O+CO2+NH3+SO42- ＋抗性有机物＋热量 三、堆肥腐熟度评价 腐熟度——衡量堆肥进行程度的指标 堆肥腐熟度——堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到温度的程度。 未形成一个完整的评价指标体系 一般认为主要从物理方法、化学方法、生物活性、植物毒性分析4个方面对堆肥腐熟、稳定性进行判定。 一般来说，仅用某一个单一参数很难确定堆肥的化学及生物学的稳定性，应由几个或多个参数共同确定。作多方面的监测较为可靠。 化学方法——提供堆肥的基础数据，其中水溶性有机化合物的分析及C/N最为常用。 生物活性测试——呼吸作用是较为成熟的评估堆肥稳定性的方法。 植物毒性分析——是检验正在堆肥的有机质腐熟度的较精确、有效的方法，其中发芽指数的测定较为快速、简便，而植物生长分析则可最直接地反映堆肥对植物的影响，但存在着时间较长、劳动量大的缺点。 厌氧发酵：在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物质分解，转化为的CH4、 CO2的过程，或称厌氧消化。 沼气的成分：CH4 :55～70％和CO2 :25～40％。此外还有总量小于5%的CO、O2、H2、H2S、N2、碳氢化合物等。 四、厌氧消化装置 第三节 其它生物处理技术 * 山东建筑大学市政与环境工程学院 固体废物处理与处置 第五章 固体废物的生物处理 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。 堆肥： 堆肥化制得的产物称为堆肥。 是一类腐殖质含量很高的疏松物质，也称为“腐殖土” 过程 产物 通常所说的堆肥化一般指好氧堆肥。 欧洲一些国家对堆肥化概念进行了统一：“在有控制的条件下，微生物对固体和半固体有机物的好氧中温或高温分解，并产生稳定腐殖质的过程”。 我国常用定义: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 ℃，最高可达80-90 ℃ ，也称为高温快速堆肥。 堆肥化包含四层含义： 原料是来自生物的固体有机物（Bio-mass）； 过程是在人工控制条件下进行； 作用的主体是微生物，作用的过程是生物化学过程； 产物是稳定的腐殖土。 一、堆肥化的基本原理与影响因素 1 基本原理 堆肥有机物（含C,H, O,N,S,P,CL）、氧和 微生物 能量 (CO2, H2O, NH3, PO43-） 细胞物质 （微生物繁殖） + 同化作用 异化作用 转入环境 释放、转化为热 （一） 原理 微生物 异化，同化 2好氧堆肥过程 适应新环境 嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类，温度↗45℃ 嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度↗45~60℃ 嗜温性微生物、多为难分解物质，温度↘ 腐殖质增多稳定化 理想的粒度：25~75mm 温度：中温阶段30~45℃，高温阶段45~60℃。 废物中的有机物含量适宜20~80% 最严格控制因素，较适宜范围：25~35:1。C/P=75~150 最佳含水率：50%~60%。当含水率低于40% ，反应速率降低。 最佳的堆肥条件：pH值：7.5~8.5 影响因素 pH值 供氧量 C/N比 颗粒度 含水率 温度和有机物含量 提供氧、保证较好的通风条件。 主发酵 分选、破碎、筛分、混合、养分（ C/N比）及水分调节 发酵仓或露天堆积，强制通风或翻堆搅拌供氧主发酵期4-12d 前处理 1 2 后发酵 进一步分解难分解有机物，变成腐殖质和稳定的有机物。条堆或静态堆肥20-30d 3 贮存 夏冬需贮存，容纳6个月产量的贮存设备；干燥透气 6 脱臭 产生臭味。除臭剂；碱、水溶液过滤；熟堆肥生物除臭、沸石等吸附剂吸附 5 后处理 去除前处理未去除的塑料、玻璃金属、小石块；加入N、P、K制复合肥 4 固体废物 有机固体废物 预处理 无机物 搅拌机 机械发酵池 风机 后处理 后发酵 贮藏 出售 二 好氧堆肥工艺 实际操作中经常将一种高C/N比的废物（稻草、废纸）与另一种低C/N比的废物（污泥）混合在一起，以获得最佳的C/N比。 干原料中氮的含量，% 干原料的重量，kg 干原料中碳的含量，% 用1kg的树叶，配成C/N比达到25的混合发酵原料，需污泥多少kg？混合后的含水率y？ 6.3 50 C/N比 75 50 含水率，% 5.6 活性污泥 0.7 树叶 含N量，% 发酵原料 干物质的重量 解：1、求出2种原料中碳，氮的量 对于1kg树叶： m水=1×0.5kg=0.5kg，m干物质=1－0.5=0.5kg mN=