环境4章固体废物资源化技术第2节固体废物的生物处理技术（好氧堆肥）.ppt

* 12班第11次课进度 （1）主要类型 ①立式发酵塔：由多层平面构成。进料口在反应器的上部，物料先进入第一层，然后一层层被向下推移。在各层之间可以有不同的时间停留，通过搅拌使堆料均匀，最后堆料进入最底层，从出料口运走。整个堆腐过程中进料和出料是连续的。通气管道位于反应器的下部，由许多支管组成，外连鼓风机。在反应器的上部设有一废气口，产生的臭气可以统一收集处理。 * 常见的立式发酵塔结构示意图 * ②包裹仓式混匀的物料从发酵仓顶部进入并充满反应器，占据整个发酵仓。具有分支管路的通气管道在发酵仓底部，废气由反应器上部的废气管道排出，出口略低于混合物的上表面，通过抽气的方式把废气收集处理。进料和出料可以是间歇的或连续式的。产品由反应器的下部出口运走，物料在反应器的移动以推流式方式进行。 * ③旋转仓式 根据物料在反应器内的移动方式又分为： a、推流式：物料从仓体的进料口进入，沿仓体移动到反应器末端的出料口，物料通过发酵仓的旋转翻滚而达到混合。空气可以采用正压和负压方式通过流程中的一系列喷口进行分配，通过对温度的监测来调节堆肥过程中的通气量。 这是迄今为止最普遍被采用的发酵仓系统。 b、分割式：沿物料流动方向，反应器被分为一个个小室，在不同的室内，物料可以进行不同时间、不同堆腐条件的堆腐，物料从一室移入另一个室，最后进入出料口被移走。物料的移动通过一条条传送带进行。在每个小室中，物料通过旋转破碎机械设备而破碎混合。 * * （2）反应器系统的优缺点 优点：设备占地面积小；能进行很好的过程控制；堆肥过程不受气候条件的影响；可对废气进行统一收集处理，防止环境的二次污染；可对热量进行回收利用。 缺点：堆肥的投资和运行、维护费用很高；堆肥周期较短，堆肥产品会有潜在的不稳定性，堆肥的后熟期相对延长；由于机械化程度高，一旦设备出现问题，堆肥过程即受影响。 * （五） 堆肥的过程控制 1、关于堆肥中的有机物问题 （1）有机物含量：最适为20%~80%，过低产热不足，过高则供氧不足。 （2）调整堆肥原料的有机物组分的方法 ①对堆肥原料进行预处理，将有机物含量提高至50%以上(含污泥的堆料的挥发性固体含量应大于50%)。 ②发酵前在堆肥原料中掺入一定比例的稀粪、城市污水、污泥、畜粪等。城市垃圾→粪稀，农业秸秆→畜禽，城市污泥→草炭或锯末。 ③城市生活垃圾和污泥混合堆肥。通常污泥作调理剂，一般原污泥中含有较高的挥发性物质（指单位干重固体在马福炉中550℃灼烧损失的部分），直接堆肥较好。 * 2、堆肥过程的C/N比控制 作用：保证成品堆肥中一定的碳氮比(一般为10～20:1)和堆肥中使分解速度有序地进行。 （1）适宜的C/N比范围：25~35:1时发酵过程最快。过低(＜20:1)，微生物的繁殖会因能量不足受到抑制，导致分解缓慢且不彻底；另外，由于可供消耗的碳素少，氮素相对过剩，将变成氨气挥发，降低肥效。过高(＞40:1)，则堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的现象，产生“氮饥饿”状态，对作物生长产生不良影响。 （2）堆肥原料C/N比调整的方法： （3）堆肥中全氮、全碳的测定方法 全氮的测定用凯氏法，全碳用重铬酸钾法。 * （1）堆肥中水分的作用：溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；调解堆肥温度。 （2）水分的调整方法：最佳含水率为50~60%(按质量计)。水分过多，易造成厌氧状态，并会产生渗滤液的处理问题。水分低于40％时，微生物活性降低，堆肥温度随之下降。条垛式系统和反应器系统， ≤ 65%；强制通风静态垛系统， ≤ 60%。所有系统水分均应≥ 40%。 水分较低时，可加水或含水率高的添加剂；过高时，则可摊开晾干或添加松散吸水物。 （3）测定水分的方法 105℃±5℃下，2~6h，测定物料的失重。 3、堆肥过程的水分（含水率）控制 * 4、堆肥过程的温度控制 温升是微生物活动剧烈程度的最好参数。 （1）温度的作用：①影响微生物的生长，高温菌的理想温度为50~65 ℃，堆肥的最佳温度为55~60 ℃； ②无害化的要求：反应器和强制通风静态垛系统，堆体内部温度大于55 ℃的时间必须达3天；对于条垛系统，堆体内部温度大于55 ℃的时间至少为15天。 （2）控制方法：温度-供气反馈系统；定期翻堆。 * （1）通风的作用：供氧；调温；去水分。 （2）通风供氧方式：自然扩散；翻堆；强制通风；翻堆和强制通风结合的方式；被动通风 （3）控制方式：①理论方式：时间控制；温度反馈控制(静态垛60 ℃)；O2和CO2含量反馈控制(反应器堆料O2体积分数为15%~20% )。②实际运行时的评价方法：排气中O2和CO2含量控制。最佳排气O2浓度为14%~17% ； CO2的体积浓度应为3%~6%