有机固体废物的生物处理-....ppt

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1、第五章第五章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵(生物处理生物处理)第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/20231主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）堆肥设备好（耗）堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8

2、沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/20232定义与生物处理分类定义与生物处理分类p堆肥化堆肥化(composting):(composting):是在控制条件下，利用自然界广是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物学过程。有机物转化为稳定的腐殖质的生物学过程。(促进来源于生促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用物的有机废物发生生物稳定作

3、用)p堆肥化的产物堆肥化的产物堆肥堆肥(compost)(compost)：一种深褐色、质地一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土腐殖土”，是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。，是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。p堆肥化的分类堆肥化的分类温度温度:中温堆肥和高温堆肥中温堆肥和高温堆肥技术技术:露天堆肥和机械密封堆肥。露天堆肥和机械密封堆肥。特点：人工控制条件下进行；原料是固体废物中可降解的有机成分；特点：人工控制条件下进行；原料是固体废物中可降解的有机成分；实质是生物化学过程；堆肥产品对环境无害实质

4、是生物化学过程；堆肥产品对环境无害第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵堆肥堆肥3/3/20233p微生物生理学定义：微生物生理学定义：在没有外加氧化剂的条件下，被分解的在没有外加氧化剂的条件下，被分解的有机物作为还原剂被氧化，而另一部分有机物作为氧化剂被有机物作为还原剂被氧化，而另一部分有机物作为氧化剂被还原的生物学过程。还原的生物学过程。p现代工业定义：现代工业定义：利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的过程过程(厌氧条件或有氧条件下发生厌氧条件或有氧条件下发生)都称

5、为发酵都称为发酵(或消化或消化)p环境污染治理角度：环境污染治理角度：以废水或固体废物中的有机污染物为营以废水或固体废物中的有机污染物为营养源，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，利用微生物养源，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，利用微生物的异化分解和同化合成的生理功能，使得这些有机污染物转的异化分解和同化合成的生理功能，使得这些有机污染物转化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。环境的目的。p沼气生产技术的角度：沼气生产技术的角度：在厌氧条件下，利用厌氧微生物在厌氧条件下，利用厌氧微生物(特别特别是产甲烷细菌是产甲

6、烷细菌)新陈代谢的生理功能，将有机物转化成沼气的新陈代谢的生理功能，将有机物转化成沼气的整个工艺生产过程。整个工艺生产过程。发酵发酵定义与生物处理分类定义与生物处理分类第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/20234 是指固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利是指固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。目的。德国德国Kaiser

7、slauternKaiserslautern填埋场填埋场 动态堆肥处理线动态堆肥处理线 德国德国KaiserslauternKaiserslautern填埋场填埋场 发酵仓发酵仓定义与生物处理分类定义与生物处理分类5第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物厌氧发酵有机固体废物厌氧发酵3/3/20235好（耗）氧堆肥与厌氧发酵的原料好（耗）氧堆肥与厌氧发酵的原料 好氧堆肥与厌氧发酵的原料均为可通过生物化学过程好氧堆肥与厌氧发酵的原料均为可通过生物化学过程降解转化的有机固体废物降解转化的有机固体废物城市

8、垃圾城市垃圾:需经分选回收需经分选回收畜禽粪便畜禽粪便:有臭味，需进行除臭处理有臭味，需进行除臭处理污泥污泥:工业废水处理污泥一般含有较高的重金属，要注意工业废水处理污泥一般含有较高的重金属，要注意 限制含重金属工业废水的排放，并从配方、添加剂、农艺限制含重金属工业废水的排放，并从配方、添加剂、农艺措施等方面采取相应对策措施等方面采取相应对策农林废物农林废物:是进行堆肥和沼气发酵的理想材料是进行堆肥和沼气发酵的理想材料泔脚和食品废物泔脚和食品废物:良好的堆肥和厌氧发酵用原料良好的堆肥和厌氧发酵用原料第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与

9、发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/20236主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）堆肥设备好（耗）堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202

10、375.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理p好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）好（耗）氧堆肥原理氧堆肥原理好（耗）好（耗）氧堆肥过程温度变化氧堆肥过程温度变化好（耗）好（耗）氧堆肥微生物氧堆肥微生物影响堆肥的因素影响堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断p厌氧发酵原理厌氧发酵原理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/20238好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）氧堆肥基本原理p好（耗）氧堆肥好（耗）氧堆肥 是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，

11、使有机固体废物发生一是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使有机固体废物发生一系列放热反应，最终将其转化为简单、稳定的腐殖质的过程。系列放热反应，最终将其转化为简单、稳定的腐殖质的过程。通常好氧堆肥堆温高，一般在通常好氧堆肥堆温高，一般在55-6055-60，极限温度可达，极限温度可达80-9080-90，所，所以好氧堆肥也称为高温堆肥以好氧堆肥也称为高温堆肥。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202390.3-0.5有机物的氧化分解有机物的氧化分解有机物的合成有机物的合成堆肥中发挥作用的微生物主

12、要为细菌和放线菌，其次还有真菌和原生动物等堆肥中发挥作用的微生物主要为细菌和放线菌，其次还有真菌和原生动物等 来自有机垃圾固有的微生物种群来自有机垃圾固有的微生物种群 （一般城市垃圾中的细菌数量在（一般城市垃圾中的细菌数量在10101414101016 16 个个/kg/kg）来自人工加入的特殊菌种来自人工加入的特殊菌种10第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202310好（耗）氧堆肥过程温度变化好（耗）氧堆肥过程温度变化1.1.潜伏阶段潜伏阶段 微生物适应、驯化过程微生物适应、驯化过程2.2.中温

13、阶段中温阶段 也称产热阶段，堆肥初期，也称产热阶段，堆肥初期，嗜温性微生物较为活跃。主要分解基质嗜温性微生物较为活跃。主要分解基质;糖类、淀粉类物质。堆体基本处于糖类、淀粉类物质。堆体基本处于151545450 0C C范围内的中温。范围内的中温。3.3.高温阶段高温阶段 堆温升至堆温升至45450 0C C以上，此阶段，以上，此阶段，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性微生物成为主体。堆肥中较为复杂的性微生物成为主体。堆肥中较为复杂的有机物，如半纤维素、纤维素和蛋白质有机物，如半纤维素、纤维素和蛋白质开始被快速分解开始被快速分解4.4.腐熟阶段腐熟阶段 此时

14、微生物的活性下降，此时微生物的活性下降，发热量减少，温度下降。嗜温性微生物发热量减少，温度下降。嗜温性微生物重占优势，对残余较难分解的有机物做重占优势，对残余较难分解的有机物做进一步分解，腐殖质增多且稳定化，堆进一步分解，腐殖质增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段。剩下的部分物质主要肥进入腐熟阶段。剩下的部分物质主要为难降解有机物和新形成的腐殖质。为难降解有机物和新形成的腐殖质。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202311pC/NC/N比、比、C/PC/P比比 C C主要提供微生物活动所需能源和组成微

15、生物细胞的物质，主要提供微生物活动所需能源和组成微生物细胞的物质，N N、P P则是则是构成蛋白质、核酸、氨基酸，酶等细胞生长所需物质的重要元素。构成蛋白质、核酸、氨基酸，酶等细胞生长所需物质的重要元素。堆肥过程理想的堆肥过程理想的C CN N比在比在30:130:1左右左右,一般认为，有机垃圾作为堆肥一般认为，有机垃圾作为堆肥原料时，最佳原料时，最佳C CN N比在比在(26(2635)35)：1 1。C CN N比高，将导致比高，将导致N N的不足，影响的不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢减慢；微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢减慢；C CN N比低，比低，N

16、 N将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味。将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味。C/PC/P比一般为比一般为75-15075-150：1 1，可用污泥调节。，可用污泥调节。影响好氧堆肥的因素影响好氧堆肥的因素化学因素化学因素pO O2 2 是堆肥的基本保证，合适的氧浓度为是堆肥的基本保证，合适的氧浓度为1818，一旦低于，一旦低于8 8，将制约好，将制约好氧堆肥中微生物生命活动。氧堆肥中微生物生命活动。通风通风p营养平衡营养平衡 微生物的新陈代谢必须保证足够的微生物的新陈代谢必须保证足够的P P、K K和微量元素，磷是和微量元素，磷是磷酸和细胞核的重要组成元素也是生物能磷酸和细胞核

17、的重要组成元素也是生物能ATPATP的重要组成成分，一般的重要组成成分，一般堆肥料的堆肥料的C/P=C/P=（75-15075-150）：）：1 1。ppHpH值值 微生物的降解活动需要微酸性或中性的环境条件。微生物的降解活动需要微酸性或中性的环境条件。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202312p温度：温度：堆肥的最佳温度在堆肥的最佳温度在5050一一6060p颗粒尺寸：颗粒尺寸：降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动并加快堆肥速度；而颗粒

18、太细，又会阻碍堆层中空气的流动，将减少并加快堆肥速度；而颗粒太细，又会阻碍堆层中空气的流动，将减少堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动的速度。一般地堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动的速度。一般地说，适宜的粒径范围是说，适宜的粒径范围是12-60 mm12-60 mmp含水率：含水率：堆肥原料的最佳含水率通常是在堆肥原料的最佳含水率通常是在5050一一60%60%，含水率太低将，含水率太低将影响微生物的生命活动，太高也会降低堆肥化速度，导致厌氧分解并影响微生物的生命活动，太高也会降低堆肥化速度，导致厌氧分解并产生臭气以及营养物质的沥出。产生臭气以及营养物质的沥出。影响好氧

19、堆肥的因素影响好氧堆肥的因素物理因素物理因素影响好氧堆肥的因素影响好氧堆肥的因素生物因素生物因素p建立人工种群建立人工种群堆肥发酵母液。堆肥发酵母液。堆肥化效果堆肥化效果供氧量供氧量含水率含水率温度和有机物含量温度和有机物含量颗粒度颗粒度C/N和和C/PpH第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202313p 腐熟度腐熟度的基本含义是：的基本含义是：(1)(1)通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，对环境无不良影响；通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，对环境无不良影响；(2)

20、(2)所产生的堆肥产品在使用期间，不能影响作物的生长和土壤的耕作能力。所产生的堆肥产品在使用期间，不能影响作物的生长和土壤的耕作能力。堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断 化学指标化学指标 pH/COD/BOD/碳氮比碳氮比/氮化物氮化物/腐殖酸腐殖酸/碘液法碘液法 工艺指标工艺指标 温度温度/耗氧速率耗氧速率400mg/(kgh)堆肥腐熟度评价堆肥腐熟度评价指标指标 物理学指标物理学指标 气味气味/粒度粒度/色度色度 生物学指标生物学指标 呼吸作用呼吸作用/生物活性生物活性/发芽指数发芽指数第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发

21、酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202314适应新适应新适应新适应新环境环境环境环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度 4545嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半

22、纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度4570457045704570嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物质，温度质，温度质，温度质，温度 小小 结结好好（耗）（耗）氧氧堆堆肥肥过过程程15第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/2023155.2 5.2 耗氧堆肥与厌氧发酵原理耗氧堆肥与厌氧发酵原理p好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥过程温度变化好（耗）氧堆肥过程温度变化好

23、（耗）氧堆肥微生物好（耗）氧堆肥微生物影响堆肥的因素影响堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断p厌氧发酵原理厌氧发酵原理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202316厌氧发酵原理厌氧发酵原理p厌氧发酵原理厌氧发酵原理p厌氧发酵过程微生物群落厌氧发酵过程微生物群落p甲烷的形成量的计算甲烷的形成量的计算p厌氧发酵的热力学厌氧发酵的热力学p厌氧发酵的动力学厌氧发酵的动力学第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发

24、酵3/3/202317厌氧发酵原理厌氧发酵原理p第第1 1阶段阶段:不溶性大分子有机物经过不溶性大分子有机物经过水解水解而溶入水中，使颗粒状的各种可见而溶入水中，使颗粒状的各种可见物变成均质的溶液。此阶段起作用的为水解发酵细菌；物变成均质的溶液。此阶段起作用的为水解发酵细菌；p第第2 2阶段阶段:接连发生两次接连发生两次产酸产酸过程，使溶液酸度增加过程，使溶液酸度增加,pH,pH下降。此阶段起作下降。此阶段起作用的为产乙酸细菌；用的为产乙酸细菌；p第第3 3阶段阶段:有机物中的碳最终以有机物中的碳最终以CHCH4 4和和COCO2 2等气态产物的形式释放到空气中。等气态产物的形式释放到空气中。

25、此阶段起作用的为此阶段起作用的为甲烷甲烷菌。菌。厌氧发酵分为厌氧发酵分为酸发酵酸发酵和和甲烷发酵甲烷发酵第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202318厌氧发酵过程微生物群落厌氧发酵过程微生物群落第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202319p影响发酵细菌功能的环境条件影响发酵细菌功能的环境条件 1、厌氧条件、厌氧条件 产酸、产气均需在厌氧条件下进行产酸、产气均需在厌氧条件下进行 2、发酵细菌的营养及营

26、养物比例、发酵细菌的营养及营养物比例 C/N/P=（30-20）：）：1：0.2 3、温度因素、温度因素 常温发酵常温发酵(自然发酵自然发酵)中温发酵中温发酵(28-38)(28-38)高温发酵高温发酵(48-60)(48-60)4、pH 值值 水解过程与发酵菌及产氢产乙酸菌对水解过程与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大致为值的适应范围大致为5-6.5，而甲烷菌对，而甲烷菌对pH 值的适应范围为值的适应范围为6.5-7.5。5、添加物、抑制物、添加物、抑制物 调节调节C/N比，避免重金属等有害物质比，避免重金属等有害物质 6、接种物、接种物 保证细菌量和种群保证细菌量和种群 7、搅拌、搅

27、拌 防止局部酸积累和气阻防止局部酸积累和气阻第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202320甲烷的形成量的计算甲烷的形成量的计算p有机物厌氧分解的总反应有机物厌氧分解的总反应:稳定的厌氧稳定的厌氧发酵产生的发酵产生的沼气其甲烷沼气其甲烷含量在含量在55%-55%-65%65%之间之间理论产甲烷量理论产甲烷量理论产理论产CO2量量第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202321主要内容主要内容5.1 5.1

28、 概述概述5.2 5.2 耗氧堆肥与厌氧发酵原理耗氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 耗氧堆肥设备耗氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/2023225.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术p定义定义 简易沤肥技术是指将人粪尿、不能食用的菜

29、叶、动物粪便、杂草、秸秆、废物简易沤肥技术是指将人粪尿、不能食用的菜叶、动物粪便、杂草、秸秆、废物垃圾等有机废物混合堆积、糊泥密封，在自然条件下利用微生物的发酵作用，使垃圾等有机废物混合堆积、糊泥密封，在自然条件下利用微生物的发酵作用，使堆料中的有机物腐熟，达到土壤可接受的稳定程度，成为一种含氮丰富的腐殖质。堆料中的有机物腐熟，达到土壤可接受的稳定程度，成为一种含氮丰富的腐殖质。这一过程基本不进行或者很少进行人为控制。这种简单的不使用机械设备的堆肥这一过程基本不进行或者很少进行人为控制。这种简单的不使用机械设备的堆肥方法又称为简易堆肥，堆制出的产品称为沤肥。方法又称为简易堆肥，堆制出的产品称为

30、沤肥。p特点特点简易沤肥技术一般介于好氧堆肥与厌氧发酵之间简易沤肥技术一般介于好氧堆肥与厌氧发酵之间(没有强制通风装置没有强制通风装置)。初期为好氧，主要是利用需氧性微生物的活动，快速分解有机物，并产生大量的初期为好氧，主要是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内的温度不断上升，一般可达到热能使堆内的温度不断上升，一般可达到50507070，并可维持一定时间，从而将，并可维持一定时间，从而将堆料的病菌、蠕虫卵、蝇蛆等杀死，达到无害化的目的；堆料的病菌、蠕虫卵、蝇蛆等杀死，达到无害化的目的；随着有机垃圾降解的进行，逐步转为厌氧性微生物为主要微生物来降解有机物，随着有机垃圾

31、降解的进行，逐步转为厌氧性微生物为主要微生物来降解有机物，在这一阶段，一般分解较缓慢，产生的热量少。在这一阶段，一般分解较缓慢，产生的热量少。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202323简易沤肥方法简易沤肥方法污水坑沤肥法污水坑沤肥法平地沤肥法平地沤肥法半坑式沤肥法半坑式沤肥法简易沤肥的影响因素简易沤肥的影响因素p原料有机成分的含量原料有机成分的含量p微生物量微生物量p含水率含水率ppHpH值值p空气供给空气供给p封泥：保温、保肥、防蝇和减臭味封泥：保温、保肥、防蝇和减臭味第第第第 5 5 章章

32、章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202324简易沤肥的无害化处理简易沤肥的无害化处理(1)(1)加生石灰法加生石灰法 每担粪每担粪(约约50kg)50kg)加生石灰加生石灰0.5kg0.5kg，搅匀后，搅匀后，2-2-3d3d便可达到无害化。但粪肥应在加生石灰便可达到无害化。但粪肥应在加生石灰3-5d3-5d后就施用，否后就施用，否则，会因加碱引起氨挥发，导致肥效降低。则，会因加碱引起氨挥发，导致肥效降低。(2)(2)加农药处理法加农药处理法 每每100kg100kg粪便加粪便加“敌百虫敌百虫”或或“西维因西维因”粉

33、粉剂剂0.5kg0.5kg，经混匀后，便可杀灭，经混匀后，便可杀灭90%90%的钩虫卵和大部分蛔虫卵。的钩虫卵和大部分蛔虫卵。(3)(3)加尿素法加尿素法 每每100kg100kg粪便加粪便加1kg1kg尿素，经尿素，经2-4d2-4d后，就能杀灭大后，就能杀灭大部分虫卵。这种肥施用时，要先兑水。稀释后再用，稀释比部分虫卵。这种肥施用时，要先兑水。稀释后再用，稀释比例一般按尿素与水之比为例一般按尿素与水之比为1 1：100100为宜，否则浓度太大易损害为宜，否则浓度太大易损害农作物或园林植物。农作物或园林植物。25第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机

34、固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202325主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆

35、肥与发酵3/3/2023265.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制p好（耗）好（耗）氧堆肥的基本工艺氧堆肥的基本工艺p典型耗氧堆肥工艺典型耗氧堆肥工艺p好（耗）好（耗）氧堆肥过程控制氧堆肥过程控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202327好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺加入堆肥底料的物料加入堆肥底料的物料(无机物或有机物无机物或有机物)，主要，主要目的是减小底料容重，增加底料空隙，从而有目的是减小底料容重，增加底料空隙，从而有利于通风利于通风加入堆肥底

36、料的一种有机物，用于增加可生加入堆肥底料的一种有机物，用于增加可生化降解有机物的含量，从而增加混合物能量化降解有机物的含量，从而增加混合物能量5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202328分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节通过破碎、分选和筛分可去除粗大通过破碎、分选和筛分可去除粗大垃圾和不能堆肥的物质，合适比表垃圾和不能堆肥的物质，合适比表面积、合适的粒度面积、合适的粒度(12-60mm)(1

37、2-60mm)调节含水率和调节含水率和C/NC/N比比添加一些菌种和酶制剂添加一些菌种和酶制剂好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p前处理前处理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202329p主发酵主发酵(一次发酵一次发酵)通常将堆体温度升高到开始降低为止的阶段称为主发酵期，城市有机通常将堆体温度升高到开始降低为止的阶段称为主发酵期，城市有机固体废物的好氧堆肥主发酵期约为固体废物的好氧堆肥主发酵期约为4 412 d12 d。主发酵可在露天或发酵装置主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻

38、堆或强制通内进行，通过翻堆或强制通风向堆积层或发酵装置内堆风向堆积层或发酵装置内堆肥物料供给氧气。肥物料供给氧气。好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺30第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202330p后发酵（二次发酵）后发酵（二次发酵）主发酵工序尚未分解的有机物进一步分解，使之变成主发酵工序尚未分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到成熟的堆肥制腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到成熟的堆肥制品。品。通常，后发酵阶段的物料堆积成通常，后发酵阶段的物料堆

39、积成1 12m2m高的堆层，通高的堆层，通过自然通风间歇性翻堆，进行敞开式后发酵，但需防止雨过自然通风间歇性翻堆，进行敞开式后发酵，但需防止雨水流入。水流入。时间时间20-30 d 20-30 d。好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202331p后处理后处理 将仍然存在的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物将仍然存在的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物 分选去除。对粗堆肥产品再破碎、打包装袋。分选去除。对粗堆肥产品再破碎、打包装袋。好（耗）氧堆肥的

40、基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p脱臭脱臭 在堆肥过程中，由于堆肥物料局部或某段时间内的厌氧发酵会导致在堆肥过程中，由于堆肥物料局部或某段时间内的厌氧发酵会导致臭气产生，污染工作环境臭气产生，污染工作环境堆肥过滤器堆肥过滤器(堆高约堆高约0.80.81.2m)1.2m)，当臭气通过该装当臭气通过该装置时，恶臭成分被熟化后置时，恶臭成分被熟化后的堆肥吸附，进而被其中的堆肥吸附，进而被其中的好氧微生物分解而脱臭的好氧微生物分解而脱臭除除臭臭装装置置热力法热力法，将堆肥排气，将堆肥排气(含氧含氧量约为量约为18%)18%)作为焚烧炉或工作为焚烧炉或工业锅炉的助燃空气，利用炉业锅炉的助燃空气，利用炉内

41、高温热力降解臭味分子，内高温热力降解臭味分子，消除臭味。消除臭味。吸附法吸附法第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202332p贮存贮存 贮存容量：贮存容量：夏冬贮存夏冬贮存;贮存贮存6 6个月生产量的库房。个月生产量的库房。贮存方式：贮存方式：直接堆存直接堆存二次发酵仓存放二次发酵仓存放袋装存放袋装存放 贮存环境要求干燥、透气贮存环境要求干燥、透气好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机

42、固体废物的堆肥与发酵3/3/202333p好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺p好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202334典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺一批原料堆积成条垛或置于发酵一批原料堆积成条垛或置于发酵装置内后，不再添加新料和翻倒，装置内后，不再添加新料和翻倒，直到堆

43、肥腐熟后运出直到堆肥腐熟后运出35第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202335好（耗）氧静态堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺特点：特点：强制通风较困难，易造成厌氧状态，使发酵周期延长强制通风较困难，易造成厌氧状态，使发酵周期延长第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202336间歇式好（耗）氧动态堆肥工艺间歇式好（耗）氧动态堆肥工艺原料分批发酵，一批原料堆积之后不再添加新料，待发酵原料分批发酵，一批原料堆

44、积之后不再添加新料，待发酵成为腐殖土后运出成为腐殖土后运出发酵形式通常采用发酵形式通常采用间歇翻堆的强制通风垛间歇翻堆的强制通风垛或或间歇进出料的间歇进出料的发酵仓发酵仓间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、立式圆筒型发酵仓等（立式圆筒型发酵仓等（德国德国Kaiserslautern填埋场发酵仓填埋场发酵仓）常州市垃圾处理场采用了间歇式好氧动态堆肥技术，其特点是采用分常州市垃圾处理场采用了间歇式好氧动态堆肥技术，其特点是采用分层均匀进出料方式：一次发酵仓底部每天均匀出料一层，顶部每天均匀进层均匀进出料方式：一次发酵仓底部每天均匀出料

45、一层，顶部每天均匀进料一层，分层发酵。发酵仓内控制在一定温度内，促使菌种在最佳条件下料一层，分层发酵。发酵仓内控制在一定温度内，促使菌种在最佳条件下繁殖。进出料及时，可大大缩短发酵周期繁殖。进出料及时，可大大缩短发酵周期(约为约为5d)5d)，发酵仓数也可比静态，发酵仓数也可比静态一次性发酵工艺减少一半。一次性发酵工艺减少一半。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202337 连续式堆肥采取连续进料和连续出料的方式，原料在一个专设的发连续式堆肥采取连续进料和连续出料的方式，原料在一个专设的发酵装置内

46、完成中温和高温发酵过程。酵装置内完成中温和高温发酵过程。连续式好（耗）氧动态堆肥工艺连续式好（耗）氧动态堆肥工艺特点：特点：物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，传质和传物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，传质和传热良好，有机物的降解速率快，水分易蒸发，发酵周期短。热良好，有机物的降解速率快，水分易蒸发，发酵周期短。连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料，因此在一些发达国家连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料，因此在一些发达国家被广泛地采用被广泛地采用 （德国德国Kaiserslautern填埋场动态堆肥处理线填埋场动态堆肥处理线）第第第第 5 5 章章章章

47、 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202338p好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺p好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制堆肥原料控制堆肥原料控制C/NC/N比控制比控制水分控制水分控制温度控制温度控制通风供氧控制通风供氧控制pHpH值值发酵周期发酵周期5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202339

48、好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制堆肥原料控制堆肥原料控制40第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202340C/NC/N比控制比控制 a.a.碳氮比为（碳氮比为（25-3525-35）：）：1 1时发酵过程最快时发酵过程最快b.b.C/NC/N比低于比低于2020：1 1时，微生物的繁殖能量不足而受到抑制时，微生物的繁殖能量不足而受到抑制c.c.C/NC/N比高于比高于4040：1 1时，堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的时，堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的现象，产生现象，

49、产生“氮饥饿氮饥饿”状态状态d.d.初始原料的初始原料的C/NC/N比一般控制高于最佳值，取比一般控制高于最佳值，取3535：1 1e.e.成品堆肥的成品堆肥的C/NC/N比控制在（比控制在（10-2010-20）：）：1 1好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202341水分控制水分控制堆肥中水分的主要作用：堆肥中水分的主要作用：溶解有机物，参与微生物的新陈代谢溶解有机物，参与微生物的新陈代谢水分蒸发时带走热量，起到调节堆肥温度的作用水分蒸发时带走热量，

50、起到调节堆肥温度的作用生活垃圾堆肥时，水分生活垃圾堆肥时，水分含量含量50%-60%50%-60%时最佳时最佳Wm Wc Wb为混合原料含水率、垃圾含水率、调节剂含水率调节剂与垃圾的质量调节剂与垃圾的质量(沉重沉重)比比好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵3/3/202342温度控制温度控制 堆肥的初期，堆体温度一般与环境温度相近，堆肥的初期，堆体温度一般与环境温度相近，经过嗜温菌经过嗜温菌1 12d2d的作用，堆肥温度达到的作用，堆肥温度达到50506060，此