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工业固体废物堆肥工艺

一、好氧堆肥的基本工艺

传统的堆肥化技术采用厌氧的野外堆积法，使用这种方法占地面积大，时间

长。现代化的堆肥生产一般采用好氧堆肥工艺，它通常由前处理、主发酵（一次

发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理、脱臭及贮存等工序组成。

1.前处理

在以家畜粪尿、污泥等为堆肥原料时，前处理的主要任务是调整水分和碳氮

比，或者添加菌种和酶制剂。但以生活垃圾为堆肥原料时，由于垃圾中含有大块

的和非堆肥物质，因此有破碎和分选前处理工艺。通过破碎和分选，去除非堆肥

物质，调整垃圾的粒径。一般来说，适宜的粒径范围是12～60mm，最佳粒径随

固体废物物理特性的变化而变化。

降低水分、增加通透性、调整碳氮比的主要方法是添加有机调理剂和膨胀剂。

调理剂是指添加到堆肥化物料的有机物，借以减少单位体积的质量并增加与

空气的接触面积，以利于好氧发酵，也可以增加物料中有机物量。理想的调理剂

是干燥的、较轻而易分解的物料。常用的有木屑、稻壳、禾秆、树叶等。

膨胀剂是指有机的或无机的三维固体颗粒，当把它加入湿堆肥化物料中时，

能有足够的尺寸保证物料与空气的充分接触，并能依靠颗粒间接触起到支撑作

用。普遍使用的膨胀剂是干木屑、花生壳、小块岩石等物质。

2.主发酵

主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆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进行堆肥时，由于原料和土壤中存在微

生物作用，开始发酵，首先是易分解的物质分解，产生二氧化碳和水，同时产生

热量，使得堆肥温度上升。微生物吸取有机物的碳氮营养成分，在细菌自身繁殖

的同时，将细胞中吸收的物质分解成二氧化碳和水而产生热量。

发酵初期物质的分解是靠嗜温菌（生长繁殖最适宜温度为30～40℃）进行的。

随着堆肥温度的升高，嗜热菌（最适宜温度为45～65℃）取代了嗜温菌，能进

行高效率的分解。氧的供应情况与保温的良好情况对堆料的温度上升有很大影

响。通常将温度升高到开始降低为止的阶段，称为主发酵期，以城市生活垃圾为

主体的城市固体废物好氧堆肥化的主发酵期为4～12d。

3.后发酵

经过主发酵单元的半成品被送到后发酵单元。在主发酵工序尚未分解的易分

解及难分解的有机物可能全部分解，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成品。通常，后发酵阶段的物料堆积成1～2m高的堆层，通

过自然通风和间歇性翻堆，进行敞开式后发酵，此时要有防止雨水的设施。后发

酵时间的长短，取决于堆肥的使用情况，通常在20d以上。

4.后处理

经过二次发酵后的物料中，几乎所有的有机物都变细碎和变形，数量也减少。

然而，在城市固体废物发酵堆肥时，在前处理工序中没有完全去除的塑料、玻璃、

陶瓷、金属、小石块等杂物依然存在，因此，还要经过一道分选工序来去除杂物，

可以用回转式振动筛、振动式回转筛、磁选机、风选机、质性分离机、硬度差分

离机等预处理设备分离去除上述杂质，并根据需要(如生产精制堆肥)进行再破

碎。

5.脱臭

部分堆肥工艺和堆肥物在堆制过程和结束后，会产生臭味，必须进行脱臭处

理。去除臭气的方法有化学除臭剂除臭，碱水和水溶液过滤，熟堆肥或活性炭、

沸石等吸附剂过滤。在露天堆肥时，可在堆肥表面覆盖熟堆肥，以防止臭气逸出。

堆肥场中较为实用的除臭装置是堆肥过滤器（堆高为0.8～1.2m），当臭气通过

该装置时，恶臭成分被熟化后的堆肥吸附，进而被其中的好氧微生物分解而脱臭，

也可用特种土壤代替堆肥使用，这种过滤器叫土壤脱臭过滤器。

6.贮存

堆肥的供应期多半集中在秋天和春天(中间隔半年)。因此，一般的堆肥化工

厂有必要设置至少能容纳6个月产量的贮藏设备。贮存方式可直接堆存在二次发

酵仓内，或袋装后存放。加工、造粒、包装可在贮藏前，也可在贮存后销售前进

行。要求包装袋干燥而透气，如果密闭和受潮会影响堆肥产品的质量（表6-3）。

二、堆肥工艺参数和质量要求（标准）

1.堆肥工艺参数

堆肥工艺参数包括一次发酵和二次发酵工艺参数。

（1）一次发酵主要参数：含水率45%～60%，碳氮比值25～35，温度55～65℃，

周期3～10d。

（2）二次发酵工艺参数：含水率低于40%，温度低于40℃，周期30～40d。

2.堆肥质量标准

（1）一次发酵终止指标：无恶臭，容积减量25%～30%，水分去除