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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,*,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,*,第六章,可生化降解固体废物的处理与利用,第 九 章,第一节 好氧生物降解制堆肥,第二节 厌氧发酵制沼气,一、堆肥化的概述,二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素,三、堆肥质量,四、堆肥的农业效用,第一节 好氧生物降解制堆肥,一、堆肥化的概述,(一)、堆肥化的定义,堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,以及人工培养的工程菌等,在一定的,人工条件下,,有控制的,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。,其实质是一种生物代谢过程。,堆肥(compost):,(二)、堆肥化的分类,静态堆肥;动态堆肥,中温堆肥;高温堆肥,露天堆肥;机械密封堆肥,好氧堆肥;厌氧堆肥,好氧堆肥,在有效控制的条件下,微生物对固体和半固体有机废物的好氧中温或高温分解,并产生稳定的腐殖质的过程,(三)、堆肥化技术的发展历史,古老的,自然堆肥,20世纪20年代,20世纪30年代,20世纪70年代,20世纪90年代以后,印多尔法(1920),班加罗尔法(1925),丹诺(Nano)法(1933),立式多段发酵塔(1939),堆肥化技术的低谷,堆肥化技术重新受到重视,(三)、堆肥化技术的发展历史,我国堆肥技术的发展情况,简易高温堆肥技术,机械化高温堆肥技术,简易高温堆肥技术,工程规模小,机械化程度低,采用静态发酵工艺,环保设施不齐全,投资和运行费用较低,特点:,机械化高温堆肥技术,特点:,工程规模相对较大,机械化程度较高,采用动态或半动态好氧发酵工艺,有齐全的环保设施,投资和运行费用均高于简易高温堆肥技术,(三)、堆肥化技术的发展历史,阻碍我国城市垃圾堆肥化发展的主要因素:,处理成本过高,堆肥产品质量差,城市垃圾的组成不适合堆肥,(四)、好氧堆肥原理,CO,2,H,2,ONH,3,SO,4,2-,简单有机物,更多微生物热量,+O,2,C、H、O、N、P、S,各种有机物,有机物好氧生物分解的通式:,此通式包括四个过程:,(也即:,好氧堆肥过程主要包括四个过程,):,(四)、好氧堆肥原理,(1)有机物的完全分解,(2)有机物的不完全分解,(3)细胞质的合成,(4)细胞物质的分解(内源呼吸),(四)、堆肥原料与堆肥微生物,1、堆肥原料,生活垃圾,人畜粪便,有机污泥,农林废物,(四)、堆肥原料与堆肥微生物,2、堆肥微生物,嗜温性微生物,嗜热性微生物,(四)、堆肥原料与堆肥微生物,3、好氧堆肥过程,中温阶段,高温阶段,降温阶段(腐熟阶段),堆层温度:1545,堆层温度:45以上,二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素,(一)、好氧堆肥的基本工艺程序,前处理,主发酵(一次发酵),后发酵(二次发酵),后处理,脱 臭,贮 存,包括好氧堆肥过程的,中温,和,高温,两个阶段,好氧堆肥过程中的,腐熟阶段,二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素,(二)、典型的堆肥工艺,好氧静态堆肥工艺,间歇式好氧动态堆肥工艺,连续式好氧动态堆肥工艺,好氧静态堆肥工艺,露天强制通风垛,好氧静态条垛堆肥系统示意图,物料,物料,连续式好氧动态堆肥工艺,Dano卧式回转滚筒垃圾堆肥系统,连续式好氧动态堆肥工艺,浆叶立式发酵器(发酵塔),(三)、影响因素,有机物含量,含水率,堆肥物料适宜的有机物含量:,2080,堆肥物料最佳含水率:,4560,(三)、影响因素,通风与耗氧速率(供氧量),好氧堆肥过程中氧的适宜浓度:,1417,最低不能,10,碳氮比(,C/N,),理想,C/N,比:,3035:1,左右,适合堆肥的垃圾C/N比应为2535:1,(三)、影响因素,温度,pH,一般认为:,在堆肥过程中堆体温度应控制在,5065,最佳温度为,5060,pH,在,6.58.5,时,堆肥化效率最高,三、堆肥质量,1、堆肥化产品质量的国家标准,项目,国家标准,项目,国家标准,杂质(),3%,总钾,(),0.1,粒度,(mm),12mm,Hg(mg/L),3,蛔虫卵死亡率,(),95100,Cd(mg/L),3,大肠杆菌,(个,/ml,),10,-1,10,-2,Cr(mg/L),300,有机质(),10,Pb(mg/L),100,总氮(),0.5,As(mg/L),30,总磷(),0.3,1、堆肥化产品质量的国家标准,堆肥产品中,C/N,比应低于,20,堆肥化产品应达到完全腐熟才能施用,堆肥化产品应便于运输、保管和施用,补充:,2、堆肥产品稳定化评价方法,堆肥的腐熟度:,指成品堆肥的,稳定程度,(简称稳定度),评价堆肥产品稳定化的标准:,堆肥产品稳定和腐熟的基本含义:,产品已达到稳定化、无害化,不再对外界环,境产生不良影响,施用后不会不利于农作物的生长和土壤的耕,作能力,2、堆肥产品稳定化评价方法,堆肥腐熟、稳定及安全性评估方法总汇:,方法名称,参数、指标或项目,物理方法,温度、颜色、气味、密度,化学方法,C/N,比,氮化合物,阳离子交换容量,有机化合物,腐殖质,生物活性,呼吸作用(耗氧速率,,CO,2,释放速率),,微生物种群和数量,酶学分析,植物毒性分析,种子发芽试验,植物生长试验,安全性测试,致病微生物指标,四、堆肥的农业效用,1、堆肥的功效:,1)、改善土壤的理化性能,2)、增加土壤的养分,2、堆肥农用的不利因素:,1)、堆肥中N、P、K的成分含量不高,2)、堆肥原料若分选不彻底,含有的,杂质成分将破坏农田的表土性能或,使土壤受到污染,3)、堆肥产品成本偏高,缺乏竞争力,思考题,1、谈一下我国堆肥技术的发展现状,2、堆肥过程的三个阶段,3、好氧堆肥的基本工序,
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