第九讲 固体废弃物堆肥.ppt

固体废弃物处理技术 第四讲 固体废弃物堆肥 定义 堆肥化（composting）是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下，通过微生物的发酵作用，使来源于生物的有机废物，发生生物稳定作用（Biostablization），转变成肥料的过程。 使用堆肥的作用 1、施用垃圾堆肥改善土壤的理、化性质 2、施用堆肥促进植物产量和品质的提高 3、施用堆肥增加土壤的微生物活性，可修复被污染的土壤 4、堆肥是缓效性肥料，不会对农作物产生伤害。 5、堆肥是CO2的供给源。 堆肥化工艺分类 （1）按微生物对氧的需求：好氧堆肥和厌氧堆肥 （2）对于好氧堆肥，按照温度范围分：中温堆肥和高温堆肥 （3）按照堆肥过程中物料的运动方式：静态堆肥和动态堆肥 （4）按照堆肥地点和堆肥方式：露天式堆肥和装置式堆肥 （5）按发酵历程：一次发酵和二次发酵 影响固体废物堆肥化的主要因素 主要发酵条件： 通风供氧 堆料含水率 温度 其他有有机质含量、颗粒度、碳氮比、碳磷比、pH值等。 通风是堆肥过程中重要的控制条件。 通风的作用除了向堆肥中的好氧微生物供氧以外，还可以起到带走水蒸气从而干化物料的作用。 常用的通风方式有：自然通风；利用斗式装载机，动力铲等特殊设备翻堆；被动通风（主要是向堆肥内插入通风管）；用风机强制通风。 被动通风 水分的主要作用在于: （1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢; （2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。 如果水分含量过低，细菌的代谢作用会普遍停止； 含水量太高,会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间 （1）堆肥含水率应为 50－60％，微生物分解速度最快。 （2）含水率小于20％，微生物的活动基本停止。 （3）含水率超过70%，温度难以上升，有机物分解速率降低。 温度 温度是影响微生物生长的重要因素。 一般认为最适宜的堆肥温度应在55 -60oC，不宜超过 60oC。否则，会对微生物生长活动产生抑制作用。 有机质含量 当有机物含量低于20%时， 堆肥过程产生的热量不足以提高堆层的温度而达到堆肥的无害化，也不利于堆体中高温分解微生物的繁殖 当堆体有机物含量高于80%时， 对氧气的需求很大，而实际供气量难以达到要求，往往使堆体中达不到好氧状态而产生恶臭 颗粒度 空隙率太小，不利于通风供氧；空隙率太大，堆肥量减少。 最佳粒径随垃圾物理特性变化而变化，例如纸张、纸板在3.8-5.0cm之间；材质比较硬的废物要求粒度小些，在0.5-1cm之间。 碳氮比 C/N 比值是一个重要因素。微生物生长需要碳源，蛋白质合成需要氮源。 C/N比值过高导致成品堆肥的 C/N比过高，施肥时容易导致氮饥饿； C/N比值过低，细菌就将多余的氮转化为氨，造成氮损失。 一般认为初始 C/N比值在 25～30:1 较为适宜。 C/P比 磷也是微生物所必须的营养元素，堆肥化所需C/P比为75～150，污泥中含有较多的磷，所以一般不必调整。 pH值 pH值随时间和温度的变化而变化。 在好氧堆肥初期，由于酸性细菌的作用， pH值降到 4.5~5.0，随后，最高上升到 8.0~8.5。因为微生物可以在较大的 pH值范围内生存和繁殖，因此一般不必调整。 一般认为 pH 值在 7.5~8.5 时，可获得最大堆肥速率。 外加微生物菌剂 污泥中通常有发酵微生物，只要通风等条件合适，不加菌剂也能发酵，但是为了实现快速堆肥，必须添加菌剂，接种菌剂有固体和溶液菌剂。 好氧堆肥工艺 （1）前处理 （2）一次发酵（主发酵） （3）二次发酵（后发酵） （4）后处理 （5）脱臭 （6）储藏 堆肥工艺的流程和参数 一次堆肥最终指标 中间处理 经一次堆肥后的物料进入中间处理程序。在前处理工序中未被去除的小颗粒金属、塑料等物质将在这个程序中得到去除。通过这个工序可减轻二次堆肥的负荷，提高堆肥质量。 二次堆肥 经中间处理后的半成品进入二次堆肥，通过二次堆肥将尚未分解的和较难分解的有机物进 一步进行分解，使之变成较为稳定的有机物。二次堆肥的时间通常为20-30天。 二次堆肥最终指标 脱臭 臭味是堆肥中比较明显的二次污染，它关系到一个堆肥厂的运行质量。臭味的主要组成成分是硫化物、胺化合物、脂肪酸、酮、醛和酚。其中主要