固体废物处理与资源化第二版课件 教学课件 作者 赵由才 牛冬杰 柴晓利 编第六章 有机固体废物堆肥与厌氧发酵.ppt

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1、第六章有机固体废物堆肥和厌氧发酵一概述二堆肥原理及影响因素有机废物堆肥工艺好氧堆肥设备有机固体废物的厌氧发酵原理厌氧发酵设备与工艺沼气与沼渣的综合利用目录一、概述是常用的生物转换技术是稳定化、无害化、资源化的重要方式堆肥和厌氧发酵预处理方法：破碎、混合、分选提高有机物含量、调整物料粒度调整水分和C/N比预处理四大目的一、概述适合堆肥和厌氧发酵的有机废物禽畜粪便城市垃圾污泥泔脚等食品废物农林废物1.堆肥化定义、作用堆肥化（Composting）：就是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳

2、定的腐殖质的生物化学过程。二、堆肥原理及影响因素这个定义强调：作为堆肥化的原料是可生物降解的固体废物；堆肥过程是在人工控制条件下进行，不同于卫生填埋、废物的自然腐烂与腐化；堆肥化的实质是生物化学过程，堆肥产品对环境无害，即废物达到相对稳定。堆肥化的产物称为堆肥（compost）它是一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土”。是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。二、堆肥原理及影响因素堆肥的作用使土质松软，多孔隙，易耕作，增加保水性、透气性及渗水性，改善土壤的物理性能。阳离子交换容量大，N、K、NH4+以

3、阳离子形式存在腐殖质中某种成分有鳌合作用，降低重金属的危害蛋白质氮的形式，缓效肥料增加土壤中微生物，是昼夜有效的废料是CO2的供给源二、堆肥原理及影响因素使用堆肥的注意事项堆肥内富含微生物，最好用于土壤表面。新鲜堆肥适用于底肥。粗堆肥最好用于粘质、淤泥和板结的土壤，细堆肥用于干燥、疏散及多沙的土壤。城市垃圾堆肥一般含氮量低，最好和氮肥联合使用，以免出现土壤的“氮饥饿”现象。不宜装在密封袋中搬运和保存。二、堆肥原理及影响因素根据堆制过程的需氧程度，可以把堆肥化分成：好氧堆肥：通常好氧堆肥堆温高，一般在55℃～60℃，极限可达80～90℃，堆

4、制周期短，所以也称为高温快速堆肥厌氧堆肥：通气条件差、氧气不足的条件下借助厌氧微生物的发酵堆肥。周期长，3～12个月。二、堆肥原理及影响因素2.好氧堆废原理细胞物质（微生物繁殖）有机物（C、H、O、N、P、S）合成同化作用分解异化作用排入环境＋CO2,H2O,NH3,PO43-,SO42-能量释放、转化为热微生物氧气有机物的好氧堆肥分解二、堆肥原理及影响因素1）有机物氧化不含氮有机物：含氮有机物CsHtNuOv∙aH2O+bO2→CwHxNyOz·cH2O+dH2O(气)+eH2O(液)+fCO2+gNH3+热量堆肥二、堆肥原理及影响因素

5、2）细胞质的合成细胞质二、堆肥原理及影响因素3）细胞质的氧化C5H7NO2+5O2→5CO2+2H2O+NH3+能量二、堆肥原理及影响因素3.好氧堆肥的过程中温阶段高温阶段腐熟阶段二、堆肥原理及影响因素1）中温阶段初期，堆层呈中温（15～45℃），嗜温性微生物活跃，温度不断上升。嗜温性微生物包括：细菌：以水溶性糖类为食真菌和放线菌：可分解纤维素和半纤维素物质二、堆肥原理及影响因素二、堆肥原理及其影响因素2）高温阶段堆温升至45℃以上，嗜热微生物可溶性有机物质继续分解，复杂有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。温度升到70℃以上

6、时，大多数嗜热性微生物已不适应，死亡或进入休眠。表6-1几种常见病菌与寄生虫的死亡温度名称死亡情况沙门氏伤寒菌46℃以上不生长；55~60℃，30分钟内死亡沙门氏菌属56℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟死亡志贺氏杆菌55℃，1小时内死亡大肠杆菌55℃，1小时内死亡；60℃，15~20分钟内死亡阿米巴属68℃死亡无钩涤虫71℃，5分钟内死亡美洲钩虫45℃，50分钟内死亡流产布鲁士菌61℃，3分钟内死亡化脓性细球菌50℃，10分钟内死亡酿浓链球菌54℃，10分钟内死亡结核分枝杆菌66℃，15~20分钟内死亡，有时在67℃死亡牛结核杆菌

7、55℃，45分钟内死亡3）腐熟阶段（降温阶段）内源呼吸后期，较难分解有机物。微生物活性下降，发热量减少，温度下降，嗜温性微生物又占优腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量大大减少，含水率也降低。二、堆肥原理及影响因素4.影响好氧堆肥的主要因素对于高温二次发酵堆肥工艺来说，通风供氧、堆料含水率、温度是最主要的发酵条件有机质含量、粒度、C/N、C/P、pH也有影响二、堆肥原理及影响因素1）通风目的：微生物分解有机物带走水气，干化物料方式：自然通风、通风管通风、斗式装载机及翻推机、风机强制通风。二、堆肥原理及影响因素2）含水率水分是微

8、生物生命活动的介质，影响物料孔隙度和透气性适宜水分45%～60%太低时，可配以粪水或污泥调节二、堆肥原理及影响因素3）温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素一般认为最佳温度在50～60℃