固体废物处理与处置(好氧堆肥)

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章固体废物的生物处理,环境科学与工程系,3教124,2012年2月,1,固体废物的生物处置,是指直接或间接利用生物体的机能，对固体废物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染，同时又生产有用物质的工程技术。,2,第一节 固体废物的好氧堆肥处理,（一）堆肥化的定义与分类,堆肥化,(Composting)是在控制条件下，使来源于生物的有机废物发生生物稳定作用(Biostablization)的过程。,具体讲就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，在一定的人工条件下，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程，其实质是一种发酵过程。,废物经过堆肥化处理，制得的成品叫做堆肥(Compost )。它是一类棕色的、泥炭般的腐殖质含量很高的疏松物质，故也称为“腐殖土”。,3,分类：根据堆肥化过程中氧气的供应情况可以把堆肥化过程分成两种。,1、好氧堆肥（高温堆肥）：,在通气条件好，氧气充足的条件下通过好氧微生物的代谢活动降解有机物。,特点：一般在5560时比较好，有时可高达8090，堆制周期短，也称为高温堆肥或高温快速堆肥 。,2、厌氧堆肥：,是在氧气不足的条件下借助厌氧微生物发酵堆肥。,特点：堆制温度低，工艺较简单，成品堆肥中氮素保留比较多，但堆制周期过长，需312个月，异味浓烈，分解不够充分。,4,合成,(同化作用),氧化,堆肥有机物,(含C、H、O、N 、S 、P)，,氧，微生物,细胞物质,(微生物繁殖),CO,2,，H,2,O，NH,3,，PO,4,2-,，SO,4,2-,能量,随水或气,体排入环境,释放能量转化为热,供生物合成用,(异化作用),+,腐殖物质,+,（二）好氧堆肥原理,1、好氧堆肥过程,堆肥有机物分解过程图,5,堆制初期，,1545，嗜温性微生物,利用堆肥中,可溶性有机物,进行旺盛繁殖。,温度不断上升,，此阶段以,中温、需氧型,微生物为主，一些无芽孢细菌，,真菌和放线菌,。在目前的堆肥化设备中，此阶段一般在,12小时,以内。,（1）中温阶段（产热或起始阶段）,6,45以上，嗜热性微生物为主，复杂的有机物,如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。,50左右主要是嗜热性真菌和放线菌；,60时，几乎仅为嗜热性放线菌和细菌在活动；,70以上大多数嗜热性微生物不适应，大批死亡、休眠。,大多数微生物在,4565范围,内最活跃，所以,最佳温度一般为55，最易分解有机物，病原菌和寄生虫大多数可被杀死。,（2）高温阶段,7,微生物活性示意图,1.微生物活性2.O,2,利用率,0,时间,对数增长期,减速增长期,内源呼吸期,微生物在高温阶段的,生长过程,细分为：,对数生长期、减速生长期和内源呼吸期。此后，堆积层内开始发生腐殖质的形成过程。,8,在,内源呼吸后期,，只剩下部分,较难分解的有机物和新形成的腐殖质,，此时,微生物的活性下降，发热量减少，温度下降,。,嗜温性,微生物又占优势，,腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量和含水量降低。,降温后，需氧量大大减少，含水率也降低。堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强,，此时只须,自然通风，,最终使堆肥稳定，完成堆肥过程。,（3）腐熟阶段 (降温阶段),9,2、好氧堆肥化反应机理,有机物的氧化,不含氮的有机物（C,x,H,y,O,z,） C,x,H,y,O,z,+(,x,+1/2,y,-1/2,z,)O,2,x,CO,2,+1/2,y,H,2,O+能量,含氮的有机物(C,s,H,t,N,u,O,v,aH,2,O)C,s,H,t,N,u,O,v,a,H,2,O+,b,O,2,C,w,H,x,N,y,O,z,c,H,2,O(堆肥)+,d,H,2,O(气)+,e,H,2,O(液)+,f,CO,2,+,g,NH,3,+能量,由于氧化分解减量化所以堆肥成品(C,w,H,x,N,y,O,z,c,H,2,O)与堆肥原料(C,s,H,t,N,u,O,v,a,H,2,O )之比为0.30.5。通常可取如下数值范围：,w,=510，,x,=717，,y,=1 ，,z,=28。,10,细胞质的合成（包括有机物的氧化以NH,3,为氮源）。,n,(C,x,H,y,O,z,)+,NH,3,+(,nx,+,ny,/4-,nz,/2-5,x,)O,2, C,5,H,7,NO,2,(细胞质)+(,nx,-5) CO,2,+1/2(,ny,-4)H,2,O+能量,细胞质的氧化C,5,H,7,NO,2,(细胞质)+5O,2, 5CO,2,+2H,2,O+ NH,3,+能量,11,好氧堆肥化能提供杀灭病原体所需要的热量，（病原体）细胞的热死主要是由于酶的热灭活所致。其依据的理论主要是热灭活理论。,热灭活有关理论指出：,(1)温度超过一定范围时，以活性型存在的酶将明显降低，大部分将呈变性(灭活)型。细胞会失去功能而死亡。,(2)热灭活作用是温度与时间两者的函数，即经历高温短时间或者低温长时间同样有效，如下表所示。,(3)在低温下，灭活是可逆的；而在高温下，则是不可逆的。,实际因素会限制热灭活效率，所以实际操作时，堆肥无害化温度时间条件要比理论上更高一些。即在较高的温度维持较长时间，才能达到无害化要求。,3、堆肥无害化的机理热灭活理论,12,(1),来源和作用,：有机废物里面固有的；人工加入的特殊菌种。在一定条件下对某些,有机物废物,具有较强的,分解,能力，活性强、繁殖快、分解力强，能加速反应进程，缩短反应时间。,(2),种类：细菌：,形体最小、数量最多，,分解大部分的有机物并产生热量；放线菌：分解纤维素、木质素、角质素和蛋白质等复杂有机物，散发泥土气息，,如树皮报纸等硬物；,真菌：在堆肥后期与细菌竞争食物，更耐低温,，部分真菌需氮比细菌低，能够,分解木质素，,细菌则不能；,微型生物：,如轮虫、线虫、跳虫、潮虫、甲虫和蚯蚓，在堆肥中移动和吞食，消纳部分有机废物，增大表面积，并促进微生物的生命活动。,4、堆肥微生物,13,5、影响堆肥化的因素,（1）化学因素,C/N和C/P比:初始物料的C/N比在30:1 较好，最佳为25:135:1; C/P比在75150为宜。为保证成品肥料中的C/N比为1020:1，初始原料的一般C/N比都高于最佳值，多为35:1。,氧浓度:,适宜的氧浓度为,18%,最低不应小于,8%,。,营养元素:,足够的K和微量元素对于微生物的新陈代谢是必须的，一般它们不是限制条件。, pH值:,堆肥微生物最佳的,pH=5.58.5,。,（2）物理因素,温度,:一般认为最佳温度在,5065,之间。,颗粒尺寸,:适宜的粒径范围是,1260mm,。,含水率,:堆肥原料的最佳含水率通常是在,50%60%,。,14,（三） 堆肥的基本工序,1、前处理,以,城市生活垃圾,为堆肥原料时,包括,破碎、分选、筛分,等工序 ；以,家畜粪便、污泥,等为堆肥原料时，主要任务是,调整水分和碳氮比,，或者,添加菌种和酶制剂,，以促进发酵过程正常或快速进行。,降低水分、增加透气性、调整碳氮比的主要方法是添加有机调理剂和膨胀剂。,2、主发酵（一次发酵）,将堆肥化物料,温度升高到开始降低为止,的阶段，称为主发酵阶段（或主发酵期）。堆肥过程的中温阶段和高温阶段，,时间约412天。,15,3、后发酵（二次发酵）,将主发酵尚未分解的易分解和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥制品。也称为熟化阶段，堆肥过程的腐熟阶段，发酵时间通常在,2030天以上,。,4、后处理,分选以去除杂物，并根据需要再破碎。,5、脱臭,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。例：土壤过滤器。,6、贮存,堆肥一般在春秋两季使用，夏冬两季生产的堆肥只能贮存，所以要建立可贮存6个月生产量的库房。贮存方式可直接堆存在二次发酵仓中或袋装，要求干燥而透气。,16,（四） 堆肥系统及主要技术环节,不同堆肥技术的,主要区别,在于,维持堆体物料均匀及通气条件所使用的技术手段的不同,。堆肥化系统有多种分类方法。,按,堆制方式,可分为间歇堆积法和连续堆积法；,按,需氧程度,分为有好氧堆肥和厌氧堆肥；,按,温度,分为有中温堆肥和高温堆肥；,按,技术,分为有露天堆肥（野积式堆肥）和机械密封堆肥（工厂化机械堆肥） ；,按,原料发酵所处状态,分为静态发酵法和动态发酵法。,17,18,1、条垛式系统,将堆肥物料以条垛式条堆状堆置，在好氧条件下进行发酵。,垛的断面可以是,梯形、不规则四边形或三角形,。条垛式堆肥的特点是通过,定期翻堆,来实现堆体中的有氧状态。条垛式堆肥一次发酵周期为13个月。该堆肥过程由,预处理、建堆、翻堆和储存,4个工序组成。主要技术环节有以下几点：,这里主要介绍常用的,条垛式、强制通风静态垛系统和重要的反应器系统,的主要技术环节。,19,（1）场地,空间,：应足够大。,场地表面,：必须坚固和有坡度。当采用坚硬的材料(如道路沥青和混凝土)时，场地表面坡度不小于1%；当采用不够坚硬的材料(如砾石和炉渣)时，其坡度应不小于2%。,渗滤液收集和排除系统,：至少包括排水沟和贮水池。面积大于20,000m,2,的场地或雨量多的地区都必须建贮水池，用以收集堆肥渗滤液和雨水。,其它设施,：屋顶、挡风墙。,20,（2）建堆,建堆方法,：,无添加物,，直接建堆；,有添加物,，根据掺入和混合方式有：采用一层垃圾一层添加物的方法建堆，其混合靠翻堆来完成；垃圾和添加物从公共出口排出，边混合边建堆。,建堆的形状,：主要取决于气候条件和翻堆设备的类型，圆锥形或采用平顶长堆。,建堆的尺寸,：条剁系统适宜规模参数为：,底宽26m，高13m，长度不限,，,最常见的尺寸,为底宽,35m，高23m，其断面大多为三角形,。最佳尺寸根据气候条件、翻堆使用设备、堆肥原料的性质而定。,21,（3）翻堆,翻堆方式,：人工或机械方法进行物料的翻转和重堆。,翻堆次数,：取决于堆体中的,耗氧量,，在初期应高于后期；并根据,腐熟程度、翻堆设备类型、防臭味产生、占地空间的需求及经济因素,等变化；有时通过翻堆来促进水分蒸发和物料松散。设计和配置翻堆设备时，应保证一天一次的翻堆能力。,翻堆设备,：最初是推土机（摊开和重堆）和装载机（装入料斗，在行进中倾倒下来），因使物料受到一定程度的压实而被逐渐淘汰。目前，国外常用的是,带齿滚筒翻堆设备,，通过带齿滚筒就地搅混完成物料翻堆，或在翻转、搅混物料的同时将物料移至附近重堆。,22,（4）优缺点,优点：,所需设备简单，投资相对较低；翻堆使堆肥易于干燥，填充剂易于筛分和回用；产品的稳定性相对较好。,缺点：,占地,面积大,；堆腐,周期长,；需要大量的,翻堆机械和人力,；需要更频繁的,监测,，才能保证,通气和温度要求,；翻堆会造成,臭味,的散发，,影响周围环境,；运行操作受,气候影响大,，雨季会破坏堆体结构，冬季则使堆体热量大量散失、温度降低。,23,2、强制通风静态垛系统,（1）在条垛式堆肥系统上增加通风系统，就成为强制通风静态垛系统。它能更有效地确保高温和病原菌灭活。,（2）场地：场地的表面应结实、能迅速排走积水和渗滤液。,24,（3）通风系统：包括鼓风机和通风管路。,通风管路：固定式通风系统,的管路放于水泥沟槽中或平铺在水泥地面上，上铺木屑、刨花等空隙率较大的填充料，以便均匀布气；或完全靠水泥沟槽充当通风管路。,移动式通风系统,主要由简单的管道直接放在地面上构成，成本低，设计灵活，易于调整。,通风方式：正压鼓风机或负压抽气,，也可用二者组成的混合通风。,通风的控制方式：一般常用温度或时间控制。,在堆体中安装温度反馈系统，堆体内部温度超过60时，鼓风机自动开始工作，排出堆料热量和水蒸汽，使堆体冷却下来。也可每隔15min20min(具体时间根据实际情况确定)通风供氧。,25,（3）堆肥物料的特性,形状：,物料呈,粒状，松散,状；,尺寸：,应,均匀,，一般为,1.25cm左右,；,含水率,：物料含水率应控制在,55%,左右，以避免物料空隙容积减少甚至压实。,（4）优缺点,设备投资相对较低；与条跺式堆肥系统相比，,温度及通风条件得到更好,的控制；堆腐,时间相对较短，一般为23周；产品稳定性好,，能更有效的,杀灭病原菌及控制臭味,；,占地,也较少；受寒冷,气候的影响较小,。,26,反应器堆肥系统是使堆肥物料在部分或全部密闭的,反应器即发酵装置,(如发酵仓、发酵塔等)内，控制通风和水分条件，使物料进行生物降解和转化，也称,发酵仓系统,。,特点：在一个或几个容器内进行，机械化和自动化程度较高。,堆肥基本步骤与其他两类系统相同。,3、反应器系统,27,（1）主要类型,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。,28,常见的立式发酵塔结构示意图,29,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。,30,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。,31,32,（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,。,33,（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,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%)。,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。,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。,34,2、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1020:1)和堆肥中使分解速度有序地进行。,（1）适宜的C/N比范围：2535:1,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。,35,（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,5060%(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，26h，测定物料的失重。,3、堆肥过程的水分（含水率）控制,36,4、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,：,影响微生物的生长,，高温菌的理想温度为5065 ，堆肥的最佳温度为5560 ； ,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,。,37,（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：理论方式,：时间控制；温度反馈控制(静态垛60 )；O,2,和CO,2,含量反馈控制(反应器堆料O,2,体积分数为15%20% )。,实际运行时的评价方法：排气中O,2,和CO,2,含量控制。,最佳排气O,2,浓度为14%17% ； CO,2,的体积浓度应为3%6% 。,5、通风的过程控制,38,一般pH值在,7.58.5,时，可获得最大堆肥速率。最终的,堆肥产品pH值基本在7.5左右,。,可通过添加中和剂如石灰、磷酸盐、钾盐等来改变pH值。但通常堆肥可通过自身调节，如无特殊情况，一般不必调整pH值。若pH值降低，可通过逐步增强通风来补救。,6、堆肥过程的pH值控制,39,（六）,堆肥的质量控制指标,1、发酵周期与堆肥腐熟度的概念,（1）发酵周期,指固体废物经好氧发酵过程由原材料成为稳定无害的堆肥产品所需要的时间。,堆肥发酵周期的长短是评价堆肥工艺好坏的一个重要指标。碳氮比、通风量、温度和水分等是否处于最佳条件均能使发酵周期受到直接影响。传统的静态堆肥法，依靠自然通风和翻堆来实现好氧堆肥的全过程，因此，发酵周期需时,23,个月，有时甚至长达半年。而目前一些高效快速动态堆肥技术，可使堆肥发酵周期控制在,7d,以内，有的一次发酵时间仅需,23d,。,40,堆肥腐熟度是指成品堆肥的稳定程度。在工程上，它是衡量堆肥反应完成的信号，在农业上，它是堆肥质量的指标。,腐熟度的基本含义是：,（,1,）通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，亦即不对环境产生不良影响；,（,2,）堆肥产品的使用不影响作物的成长和土壤耕作能力。,（2）堆肥腐熟度,41,2、评估成熟堆肥的常用方法、指标和参数,方法,参数或项目,表观鉴别法,1.温度；2.颜色；3.气味；4.质地,化学方法,碳氮比（,C/N,）；,氮化合物（总氮、,NH,4,-N,、,NO,3,-N,、,NO,2,-N,）；,3.,阳离子交换量（,CEC,）,4.,有机化合物（水溶性或可浸提有机碳、还原糖、脂类等化合物、纤维素、半纤维素、淀粉等）,5.,腐殖质（腐殖质指数、腐殖质总量和功能基团）,生物活性法,1.耗氧速率；2.微生物种群和数量；3.酶学分析；,植物毒性分析法,1、种子发芽2、植物生物量,卫生学检测,致病微生物指标等,42,（1）表观鉴别法（物理）, 温度,：与环境温度趋于一致，不再有明显变化, 气味,：具有潮湿泥土的气味。, 颜色,：黑褐色或黑色。, 质地,：质地疏松，手捏之成团，松之即散；草茎树叶之类用手一拉即断。,（2）化学方法,碳氮比 a、堆肥的固相C/N值从初始的2530:1降低到1520:1以下。 b、T=(终点C/N)/(初始C/N) 60mmol/100g,样品时，作为堆肥腐熟的指标。,44,有机化合物,在堆肥过程中，糖类首先消失，接着是淀粉，最后是纤维素。,纤维素、半纤维素、脂类等经过成功的堆肥过程，可降解,50,80,，蔗糖和淀粉的利用接近,100,。一般认为，,淀粉的消失是堆肥腐熟的标志，,且它可用,淀粉点状检测器,来检测。但是，堆肥物料中淀粉的存在并不多，被检测的也只是物料中可腐烂物质的一部分。所以,完全腐熟的、稳定的堆肥产品，以检不出淀粉为基本条件，但是检不出淀粉并不一定表示堆肥已腐熟。,45,腐殖质,用,NaOH,提取的腐殖质,(HS),可分为胡敏酸,(HA),、富里酸,(FA),及未腐殖化的组分,(NHF),。,堆肥开始时一般含有较高的非腐殖质成分及,FA,，较低的,HA,，随着堆肥过程的进行，,FA,保持不变或稍有减少，而,HA,大量产生，成为腐殖质的主要部分。,一些腐殖质参数相继被提出，如,腐殖化指数,(,HI,),：,HI=HA/FA,；腐殖化率,(HR),：,HR=HA/(FA+NHF),。当,HI,值达到,3,，,HR,达到,1.35,时堆肥已腐熟。,46,（3）,生物学方法,耗氧速率,腐熟堆肥的耗氧速率基本稳定在(0.030.5)mgO,2,/gVSh的范围。, 酶学分析 在堆肥过程中，,多种氧化还原酶和水解酶与C、N、P等基础物质代谢密切相关,，所以通过分析相关酶的活力，可间接反映微生物的代谢活性和酶特定底物的变化情况。,47, 微生物的数量及种群,初期的中温阶段,，,主要是蛋白质分解细菌,，产氨细菌数量迅速增加；,高温期及降温期分解纤维素的细菌和真菌最多,；,降温期，硝化细菌,活动最旺盛，直到堆肥最后仍存在；,堆肥腐熟期,主要以,放线菌,为主。,所以在整个堆肥过程中,微生物种群的演替,可很好地指示堆肥的腐熟程度。常采用,生物量,测定的方法。,48, 种子发芽,可用发芽指数,GI（germination index）,来评价堆肥的腐熟程度：,GI,()=(堆肥处理的种子发芽率种子根长)/(对照的种子发芽率种子根长)100,当,GI,50%时认为堆肥基本腐熟并达到了可接受的程度；当,GI,达到80%85%时，堆肥完全腐熟。, 植物生物量,堆肥有明显地促进植物生长的作用，可以测定一些农作物,的,生物量,来测试堆肥的腐熟度。包括黑麦草、黄瓜、大白菜、胡萝卜、向日葵、番茄和莴苣等都曾做过测试。,（4）,植物毒性分析法,49, 植物生物量,堆肥有明显地促进植物生长的作用，可以测定,一些,农作物,的,生物量,来测试堆肥的腐熟度。包括黑麦草、黄瓜、大白菜、胡萝卜、向日葵、番茄和莴苣等都曾做过测试。,（5）卫生学方法,污泥和城市垃圾中含有大量致病细菌、霉菌、病毒及寄生虫和草种等，它们都会直接影响堆肥的安全性。根据生活垃圾的特点，我国明确了无害化堆肥的,温度、蛔虫卵死亡率和粪大肠菌值,的卫生学评价指标。,综上所述，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。,50,（七） 堆肥设备及辅助机械,1、计量装置,2、存料区与贮料池,3、给料装置,（1）起重机抓斗,（2）扳式给料机,（3）前端斗式装载机,4、堆肥厂内运输与传动装置,5、铁金属和其他可回收物资的分选设备,51,6、堆肥设备,（1）立式堆肥发酵塔：立式多层圆筒式发酵塔；立式多层板闭合门式发酵塔；立式多层浆叶刮板式发酵塔；立式多层移动床式发酵塔,（2）筒仓式堆肥发酵仓：筒仓式静态发酵仓；筒仓式动态发酵仓,（3）卧式堆肥发酵滚筒：旋转发酵池,（4）箱式堆肥发酵池：卧式刮板发酵池；戽斗翻倒式发酵池；卧式浆叶发酵池,（5）堆集式：气流箱式；定箱槽式,7、熟化设备,8、后处理设备：造粒设备，除臭设备,9、回返堆肥设备：（1）输送机回返式；（2）仓贮存式；,（3）直接回返式；（4）气动运输式,10、添料装置,11、污染防治,52,主要污染因素有,臭气、污水、粉尘、振动和噪音,。,(1) 粉尘,安装粉尘去除设备,破碎设备配备收尘装置，排气中的粉尘浓度小于0.1g/m,3,(标)。,(2) 振动(3) 噪音(4) 废水处理,(5) 脱臭,堆肥化系统中产生的臭气物质主要是,氨、硫化氢、甲硫醇、胺,等。主要的脱臭技术有如下8种：,气洗法：,是将臭气通入水、海水、酸(各种酸、臭氧水、二氧化氯、高锰酸钾等)、碱(苛性碱、次氯酸钠)等液体，臭气成分被吸收或转化为无味成分。,臭氧氧化法:,利用臭氧的强氧化能力，同时依靠臭氧气味起掩蔽作用。,（八） 堆肥过程的污染防治,53,直接燃烧法:,将臭气送入锅炉燃烧室、焚烧炉等设备燃烧可燃成分。,吸附法和中和法:,臭气成分被具有强吸附能力的物质吸附除去;中和法可降低总臭气浓度，中和剂与臭气成分进行反应及吸附。,氧化处理法:,是用氯、次氯酸钠、次氯酸钙及二氧化氯等氧化剂进行氧化脱臭。,空气氧化法:,用水吸收臭气中硫化氢，硫化氢再经空气氧化成无臭无害的硫代硫酸钠。,土壤氧化法:,通过各种土壤细菌的生化作用分解和去除臭气物质。,离子交换树脂法：,臭气成分被离子交换树脂吸附并应用带电的离子交换去除。,54,九、大型垃圾堆肥厂工艺流程图,55,复习思考题,1、解释名词：堆肥化；堆肥；高温好氧快速堆肥；一次发酵；二次发酵；发酵周期；腐熟度。,2、好氧堆肥过程可分为哪几个阶段？各阶段的特点是什么？,3、堆肥中发挥作用的微生物主要有哪些？各有什么作用？,4、影响堆肥化的因素有哪些？如何控制？,5、试比较条垛式系统、强制通风静态垛系统和反应器系统的特点、主要技术环节及优缺点。,6、试述好氧堆肥的通风供氧方式及其应用场合。,7、试述评价成熟堆肥的方法及其参数和指标。,8、试比较立式堆肥发酵塔、筒仓式堆肥发酵仓和卧式堆肥发酵滚筒的结构特点及优缺点。,9、堆肥化的污染防治措施有哪些？,56,