好氧堆肥工艺
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简述好氧堆肥的基本工艺过程
好氧堆肥的基本工艺是把生物质和有机物经过好氧条件下进行
发酵、腐熟、消化分解,最终产生植物及饲料制品的一种微生物腐熟工艺过程。
基本工艺过程主要包括以下几个步骤:
1、原料的收集与筛选:通常把粪便、有机废弃物、果皮、植物剩余物等充当原料,经过筛选把杂质清除,减少颗粒大小的不同。
2、原料的混合:将八种以上的原料按一定比例混合,这是因为不同原料有不同的营养成份。
3、原料的调制:将混合后的原料添加水,加热,搅拌,均质化,这一步主要是为了分解原料中的组分,激活微生物。
4、建立有利微生物群落:通过添加微生物剂,经过几次搅拌,好氧发酵养分分解,腐熟分解,最终形成一个有利的微生物群落。
5、堆肥生产:将调好的原料放入堆肥容器,经过恒温、排气和搅拌,微生物经过发酵恒温腐熟,将有机物分解成植物及饲料制品。
6、堆肥进程的监控:要定期监控堆肥进程,调整有利微生物群落,控制堆肥的温度和湿度,使堆肥进程按计划进行下去,获得高质量的好氧堆肥产品。
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堆肥简介一、堆肥工艺堆肥化有好氧和厌氧之分,由于好氧堆肥的高温可以杀死废弃物中的病原菌,同时高温菌对有机质的降解速度快,因此目前大多数堆肥采用的是高温好氧堆肥。
好氧堆肥是在有氧的条件下,借助好氧微生物的作用来进行有机物质的降解,堆肥的温度高,一般在50~65℃,亦称为高温堆肥。
尽管堆肥工艺多种多样,但它通常由前处理、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理及贮藏等工艺组成。
前处理发酵阶段后处理及储藏1)前处理由于废物中含有大块物质,因此有破碎和分选前处理工艺。
通过破碎跟分选,调整废物的粒径。
2)主发酵(一次发酵)主发酵可在露天或发酵装置内进行,通过翻推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堆肥时,由于原料和土壤存在微生物作用,开始发酵,首先是易分解的分解,产生CO2、H2O和热量,使堆温上升。
微生物吸取有机物的碳氮营养成分,在细菌自身繁殖时,将细胞中吸收的物质分解而产生热量。
发酵初期,物质的合成、分解作用是靠生长繁殖最适温度30~40o C的中温菌进行的。
随着堆温的升高,最适温度45~50o C的高温菌取代了中温菌,在60~70o C或更高的温度下能进行高效率的分解。
氧的供应情况和保温的良好程度对堆肥的温度上升有很大影响。
温度是显示微生物活动程度的参数。
温度过低,表示空气量不足或放热反应速度减弱,分解接近结束。
3)后发酵(二次发酵)经过主发酵的半成品被送到后发酵工序,将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全成熟的堆肥产品。
时间通常是20~30d。
4)后处理经过两次发酵后的物料中,几乎所有的有机物都变细碎和变形,数量减少了。
5)脱臭堆肥过程的每道工序均有臭气产生,主要有NH3、H2S、甲基硫醇、胺类等。
6)贮藏堆肥一般在春秋两季使用,在夏冬季就须积存,所以要建立贮存六个月生产量的堆场。
贮存的方式可直接存在发酵池中或袋装,要求干燥透气,闭气和受潮会影响成品的质量。
畜禽粪污资源化利用技术要点一猪粪高温好氧堆肥技术这里所说的猪粪是指规模化养猪场采用干清粪方式产生的新鲜固体猪粪,或采用水冲粪和水泡粪方式产生的猪场粪污,且不掺杂死仔猪等动物尸体或玻璃、石头、塑料、金属等异物,不含有烈性传染病菌。
猪粪高温好氧堆肥工艺分为两种,即脱水堆肥工艺和干物料循环工艺。
水冲粪、水泡粪方式养猪场所产生的粪污含水量高于80%,可先采用畜禽粪污脱水机进行固液分离,将含水率降至45%左右,再进行好氧堆肥发酵。
干清粪方式养猪场所产生的固体粪便,其含水率为60%~70%,可先用膨胀珍珠岩作为调理剂,使混合后的物料含水率在40%~60%,然后再进行好氧堆肥发酵。
堆肥工艺正式运行后,用腐熟干化的堆肥成品(含水率≤30%)代替膨胀珍珠岩作为调理剂,与干清粪按照体积比1∶1混合,调节含水率。
堆肥场地须有保温、防雨、防渗等性能,并配置通风、排水等设施,堆肥场的相关运行、维护及安全生产要求应符合标准。
猪粪好氧堆肥主要采用条垛式堆肥系统,将经过含水率调节的猪粪堆肥原料堆成宽约2米、高约1.5米的长垛,垛的断面为梯形或三角形,条垛之间间隔1米,条垛长度可根据发酵车间长度而定。
堆肥过程中的温度变化需每天定时监测。
温度测量点位置包括条垛前、中、后各段及上、中、下各层的多个点位,以平均温度反映条垛内部温度变化情况。
堆肥过程包括升温阶段、高温持续阶段和降温阶段。
堆肥开始后48~72小时温度须快速上升为55~70℃,随后在55℃以上持续5~7天,满足粪便无害化卫生标准中的相关要求。
堆肥高温持续阶段的温度以控制在50~60℃最有利于物料腐熟。
每2~5天采用机械或人工翻堆1次,翻堆过程务必做到各层物料混合均匀,使整体腐熟度一致。
发酵过程中若物料偏干,含水率低于40%,须适当在翻堆时补充水分。
在条垛底部铺设通风系统,采用自然通风或强制通风。
鼓风机强制通风采用间歇式通风,标准状态的风量为0.05~0.20米3/分钟;风压可按堆体高度每升高1米增加1000~1500帕选取,通风次数和时间应以保证发酵在最适宜条件下进行为依据,视具体情况而定。
好氧堆肥的基本工艺过程-回复好氧堆肥是一种利用氧气来进行有机废弃物分解和转化为肥料的过程。
它是一种环保、高效的方式,可以将有机废弃物转化为有机肥料,减少对环境的污染。
以下将逐步介绍好氧堆肥的基本工艺过程。
第一步:原料收集和预处理好氧堆肥的第一步是收集有机废弃物作为原料。
这些废弃物可以包括厨余垃圾、农业废弃物、园林废弃物等。
在收集之后,需要对原料进行预处理。
这一步可以包括粉碎、细分和筛选等操作,以便提高分解效率和堆肥质量。
第二步:调配原料在好氧堆肥中,不同种类的有机废弃物应该按照一定比例进行混合。
这样可以平衡不同废弃物之间的碳氮比,提供生物分解所需的营养和微生物群落。
一般而言,废弃物中应该有适量的碳源(如秸秆、木屑等)和氮源(如绿色植物废弃物、动物粪便等)。
第三步:堆肥堆制作调配好的废弃物混合物需要被堆放在一个合适的堆肥堆中。
堆肥堆的制作可以采用不同的方式,如平堆、盖堆或篱堆等。
对于堆放的过程,需要进行适当的通风处理,以确保堆中的有氧供应。
这可以通过添加排气管和适量翻堆等措施来实现。
第四步:调控水分水分是好氧堆肥过程中一个重要的因素。
它对于微生物的活动和废弃物的分解有着显著的影响。
一般而言,堆肥堆的水分应保持在50-60的范围内。
如果水分过高,会导致堆肥堆的通气性下降,微生物无法正常工作;而水分过低,又会抑制微生物的活动。
因此,需要根据实际情况进行水分的调控,适时添加水分或者进行覆盖以减少水分蒸发。
第五步:通风处理好氧堆肥过程需要有足够的氧气供应,以维持微生物的正常生长和分解活动。
因此,在堆肥堆中应进行适当的通风处理。
这可以通过在堆的中心部位设置排气管,或者施加机械通风设备来实现。
通风处理有助于堆肥堆中的氧气的补充和二氧化碳的排出,从而促进好氧分解的进行。
第六步:堆体温控制好氧堆肥的过程中,堆体温度是一个重要的指标。
合适的温度有利于微生物群落的发展和有机物的分解。
一般而言,好氧堆肥的堆体温度应该保持在45-65摄氏度之间。
好氧堆肥工艺设计好氧堆肥工艺是一种利用好氧微生物进行有机废弃物降解的过程。
通过合理的工艺设计,可以提高有机废弃物的降解效率,减少环境污染,同时还可以获得高质量的有机肥料。
本文将介绍好氧堆肥工艺的基本原理和流程,并探讨一些常用的工艺设计方法。
好氧堆肥是一种通过供氧来维持微生物呼吸,促进有机废弃物分解的过程。
在好氧条件下,微生物可以高效地将有机废弃物转化为水、二氧化碳和热能。
同时,好氧堆肥过程中产生的高温还可以杀灭害虫和病原体。
因此,好氧堆肥是一种既能够实现有机废弃物降解又能够有效消毒的处理方法。
好氧堆肥的基本流程包括有机废弃物的收集和预处理、堆肥料的调配、堆肥过程的控制和监测以及堆肥产物的后处理。
首先,有机废弃物需要进行收集和预处理,包括去除杂质、粉碎和添加调理剂等。
然后,根据有机废弃物的性质和堆肥产物的需求,进行堆肥料的调配,包括调整水分、碳氮比和通风等。
接下来,将调配好的堆肥料进行堆放,并进行堆肥过程的控制和监测,包括控制温度、保持通风和监测堆肥过程的PH值等。
最后,完成堆肥过程后,需要对堆肥产物进行后处理,包括杂质的去除和成品有机肥的筛分等。
在好氧堆肥工艺的设计中,需要考虑以下几个方面。
首先,通过调整有机废弃物的碳氮比和含水率来控制堆肥过程的温度和微生物的生长。
一般来说,有机废弃物的碳氮比应在25:1到30:1之间,含水率应保持在50%到60%之间。
其次,通过良好的通风设计来保证堆肥料中的氧气供应和二氧化碳的排放。
堆肥过程需要保持充足的氧气供应才能维持微生物的正常呼吸和分解活动。
此外,还需要定期对堆肥堆进行翻堆和湿水操作,以确保更好的通气和水分控制。
最后,需要加入适量的调理剂来提供微生物所需的养分和矿物质。
调理剂可以是牛粪、鸡粪等有机肥料,也可以是磷酸盐、硝酸盐等无机化合物。
综上所述,好氧堆肥工艺的设计是一个涉及多个方面的复杂问题。
合理的工艺设计可以提高有机废弃物的降解效率和堆肥产物的质量,同时也可以减少环境污染。
污水处理中城市污泥好氧堆肥工艺的分析好氧堆肥是城市污泥稳定化、无害化和资源化的有效途径,是一种符合可持续发展的污泥处理方式。
但是要得到较好的处理效果,在处理城市污泥之前需要添加调理剂,以调节堆体构造和物料的理化性质。
好氧堆肥与其他常见污泥处理方式相比具有有机物降解快、彻底、无害化程度高、堆肥产品肥效好等优点。
根据国内外污泥好氧堆肥研究现状,从C/N、温度、含水率、PH等方面,介绍了好氧堆肥过程的控制要点,总结了污泥好氧堆肥适宜的技术条件;分析了微生物菌剂在好氧堆肥中的重要作用。
最后指出堆肥产品需依靠技术进步和完善相关行业标准来开拓市场。
近几年,随着污水处理率的提高和处理程度的深化,由城市污水厂产生的大量污泥所带来的环境污染问题日趋严重。
好氧堆肥是城市污泥无害化和资源化的重要途径之一,具有有机物分解彻底、无中间产物和臭味、无害化程度高的特点。
研究说明,好氧堆肥腐熟的产品施用于土地后,可有效改善土壤的物理化学性质,是一种良好的肥料和土壤改进剂。
而好氧堆肥是一个复杂的生物化学过程,温度、含水率、PH等因素直接影响微生物的生存状况,进而关系到最终堆肥产品的质量。
同时,堆肥原料中微生物的数量及多样性也影响着堆肥的效率和周期的长短。
因此,研究并控制合理的环境影响因素及发展微生物菌剂在堆肥中的作用,对于提高好氧堆肥的成效和促进其工业化进程具有重要意义。
笔者综述了城市污泥好氧堆肥的研究进展,以期为尽快实现污泥的土地资源化利用提供借鉴。
1好氧堆肥原理好氧堆肥是利用污泥中天然存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,在有氧条件下,有控制地促进污泥中可降解的有机质向稳定的类腐殖质物质转化的微生物学过程。
在污泥好氧堆肥过程中,溶解性的有机质可直接透过微生物的细胞壁和细胞膜为微生物所吸收利用;不溶性的固体和胶体有机物先附着在微生物体外,由微生物所分解的胞外水解酶分解成溶解性物质,再深入到细胞内部参与氧化、复原、合成等过程。
好氧堆肥可使污泥稳定化,并能在高温发酵时将污泥中的病原菌、寄生虫卵等杀灭,其最终的产物还能作为肥料和土壤的改进剂。
好氧堆肥的工艺过程详解在绿色、可持续发展的现代社会,好氧堆肥技术日益受到重视。
这种技术通过微生物的代谢作用,将有机废弃物转化为稳定的腐殖质,既解决了废弃物的处理问题,又为土壤提供了宝贵的有机肥料。
下面,我们将深入探讨好氧堆肥的工艺过程。
**一、前处理阶段**在这个阶段,脱水污泥是主要的处理对象。
由于其含水率较高,需要经过一系列的调整,使其达到适合堆肥的条件。
脱水污泥的含水率通常在80%左右,经过处理后,可以降低至60%~65%。
这样的含水率有助于促进微生物的生长和活跃度,加速堆肥进程。
此外,为了进一步优化堆肥条件,有时会根据需要添加一些辅料,如木屑、米糠、稻草等。
这些辅料不仅为堆肥提供了必要的通气性,还促进了微生物之间的相互作用,有助于有机物的分解和稳定。
**二、堆肥化处理阶段**这一阶段是整个堆肥过程的核心环节。
经过调整的物料会被送入专门的堆肥化设备中,开始漫长的发酵过程。
根据工艺的不同,堆肥化处理可以分为静态堆肥和动态堆肥两种方式。
静态堆肥通常在露天或密闭的发酵装置中进行。
这种方式下,物料不进行翻倒,完全依靠自然条件下的微生物活动进行发酵。
虽然周期较长,但操作简单,适合大规模处理。
动态堆肥则采用连续进料和出料的方式,物料处于翻动的动态中。
这种方式下,物料能够得到充分的混合和翻动,加速了有机物的分解和发酵进程。
同时,动态堆肥还可以通过控制温度、湿度等参数,进一步优化发酵条件。
**三、后处理与利用阶段**经过一定时间的发酵后,物料会从堆肥化设备中取出。
此时的物料已经完成了有机物的转化,成为富含养分的有机肥料。
根据不同的需求和应用领域,可以对这些肥料进行进一步的处理和加工。
例如,干燥处理可以进一步降低含水率,提高肥料的质量和存储性能。
综上所述,好氧堆肥的工艺过程是一个复杂而精细的过程。
通过科学的方法和合理的参数控制,我们可以将废弃物转化为宝贵的有机肥料,为土壤的健康和农作物的生长提供有力的支持。
在未来,随着技术的不断进步和应用领域的拓展,好氧堆肥技术将在环境保护和农业可持续发展中发挥更加重要的作用。
好氧堆肥一.好氧堆肥1.好氧堆肥的概念及原理:好氧堆肥原理:有氧条件下,利用堆料中好氧微生物的生命代谢作用—氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物(本研究主要是人体排泄物—粪便)进行生物降解和生物合成。
其工艺主要流程可分为:前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存5个步骤。
好氧堆肥有有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点,因此在城市生活垃圾处理中多优先选用好氧堆肥处理。
2.好氧堆肥发酵过程图:细胞物质(微生物生长)+腐殖质堆肥有机物+ 氧气+ 微生物二氧化碳,水,氨气,硫酸根离子,磷酸根离子+ 能量排入环境释放能量转化为热3. 好氧堆肥系统:根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。
目前在国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式,因为该堆肥方式具有堆肥周期短,不受时间和空间限制等特点,容易实现工业化生产,环保效益较好,有较大的推广应用价值。
4. 好氧堆肥的影响因素及控制:好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段,并且得到广泛的应用,但是好氧堆肥是一个复杂的过程,在堆肥过程中受到诸多因素的影响。
这些因素制约着反应条件,从而决定了微生物的活性,最终影响堆肥的速度与质量。
影响堆肥过程的因素很多,其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。
好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变,从而达到优化堆肥的目的。
(1)温度堆肥化过程中,堆料中微生物的活性受到温度重要影响。
根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥,其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。
温度不宜过高,温度过高会过度消耗有机质,导致堆肥产品质量过低,甚至失去肥效。
堆体温度应控制55-60℃时(即高温堆肥)比较好,不宜超过60℃。
一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些,但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥,用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。
简述好氧堆肥的基本工艺过程好氧堆肥是一种利用微生物在充氧条件下分解有机物质的处理技术,通过控制温度、湿度和通气等条件,将有机废弃物转化成稳定的有机肥料。
好氧堆肥的基本工艺过程包括有机物料的收集和准备、堆肥料堆制作、堆肥料堆的管理和堆肥料的后处理等环节。
有机物料的收集和准备是好氧堆肥的第一步。
有机废弃物可以来自于农田、农作物秸秆、果皮、蔬菜渣、畜禽粪便等。
这些有机废弃物需要经过分类和处理,去除掉一些无法堆肥的杂质,如塑料袋、金属等。
同时,有机废弃物也需要适当的切碎,以增加其表面积,有利于微生物的附着和分解。
接下来,是堆肥料堆的制作。
将处理好的有机废弃物按照一定的配比进行混合,以保证堆肥料中含有适量的碳源和氮源。
一般来说,堆肥料的碳氮比应控制在25:1到30:1之间,这样有利于微生物的正常生长和分解活动。
混合好的有机物料需要进行堆放,通常采用堆肥场或堆肥棚进行堆放。
堆肥料的堆放方式可以采用层堆、坑堆或者平堆等形式,以便于通风和湿度的调节。
在堆放好堆肥料之后,就需要进行堆肥料堆的管理了。
好氧堆肥过程中,通风和湿度的控制非常重要。
通风可以通过定期翻堆或者使用通风设备来实现,以保证堆肥料内部的氧气供应充足,促进微生物的活动。
湿度的控制可以通过定期浇水或者遮挡雨水来实现,以保持堆肥料的适宜湿度。
此外,还需要控制堆肥料的温度,在堆肥料的发酵过程中,温度会逐渐升高,一般控制在50℃以下,以防止温度过高导致微生物的死亡。
是堆肥料的后处理。
好氧堆肥过程一般需要持续几个月到一年不等的时间,待堆肥料中的有机物质被充分分解后,堆肥料会变成稳定的有机肥料。
这时候,需要对堆肥料进行筛分和包装,以便于储存和销售。
同时,还需要对堆肥料进行质量检测,确保其达到国家相关标准,以保证其安全和有效的使用。
好氧堆肥的基本工艺过程包括有机物料的收集和准备、堆肥料堆制作、堆肥料堆的管理和堆肥料的后处理等环节。
通过科学合理地控制温度、湿度和通气等条件,好氧堆肥可以将有机废弃物转化成稳定的有机肥料,实现废物的资源化利用,减少环境污染。
好氧堆肥是在有氧条件下,好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。
微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多生物体的过程。
工艺流程主要是:原料的预处理:包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。
首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质,并破碎到40毫米左右的粒度,然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比,可以使用纯垃圾,垃圾和粪便之比为7:3或者垃圾与污泥之比为7:3进行混合堆肥。
原料的发酵阶段:我国大都采用一次发酵方式,周期长达30天,目前采用二次发酵方式,周期一般用20天,一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程,具体从发酵开始,经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程,一般需要10—12天,高温阶段持续时间较长。
二次发酵指物料经过一次发酵后,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需将其送到后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。
当温度稳定在40℃左右时即达腐熟,一般需20—30天。
后处理阶段:是对发酵熟化的堆肥进行处理,进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右,碳氮比为15—20。
贮存阶段:贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理,一般可直接存放,也可装袋存放。
但贮存时要注意保持干燥通风,防止闭气受潮。
分为三个过程:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。
堆肥过程影响因素有:供氧量要适当,实际所需空气量应为理论空气量的2—10倍;含水量在50%-60%为宜,55%最理想,此时微生物分解速度最快,水的作用有二:一是溶解有机物,参与微生物的新陈代谢,二是调节堆肥温度,温度过高时通过水分的蒸发,带周一部分热量;碳氮比要适当,一般认为城市垃圾为20—35之间;碳磷比为75—150;PH值,当有机污泥做堆肥原料时,需要进行PH调整,堆肥过程开始时,由于酸性菌作用,PH为5.5—6.0,堆肥结束后,PH为8.5—9.0。
好氧堆肥工艺
文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
静态好氧堆肥处理城市垃圾
好氧堆肥的原理:
好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。
微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁忙殖,产生出更多的生物体的过程。
在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。
生态动力学表明,好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。
该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解,同时释放出大量的能量。
据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温,将其分成三个阶段:起始阶段、高温阶段和熟化阶段。
堆肥过程的影响因素包括:生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。
通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。
1堆肥的过程参数
堆肥化过程是复杂的。
物料经混匀后,受营养平衡、水分含量和物理结构等的影响。
工艺过程中要控制的各种参数,就是那些对堆肥过程有影响的物理、化学和生物因素。
它们决定微生物活动的程度,从而影响堆肥的速度与质量。
1.1水分含量
在堆肥过程中,水分是一个重要的物理因素。
水分含量是指整个堆体的含水量。
水分的主要作用在于:(1)溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;
(2)水分蒸发时带走热量,起调节堆肥温度的作用。
水分的多少,直接影响好氧堆肥反应速度的快慢,影响堆肥的质量,甚至关系到好氧堆肥工艺的成败,因此,水分的控制十分重要。
在堆肥期间,如果水分含量低于10%~15%,细菌的代谢作用会普遍停止;含水量太高,会使堆体内自由空间少,通气性差,形成微生物发酵的厌氧状态,产生臭味,减慢降解速度,延长堆腐时间。
大量的研究结果表明,堆肥的起始含水率一般为50%~60%。
在堆肥的后熟期阶段,堆体的湿度也应保持在一定的水平,以利于细菌和放线菌的生长而加快后熟,同时减少灰尘污染。
1.2通气量
供气是好氧堆肥成功的重要因素之一。
供气的作用主要有三个方面。
(1)为堆体内的微生物提供氧气。
如果堆体内的氧气含量不足,微生物处于厌氧状态,使降解速度减缓,产生h2s等臭气,同时使堆体温度下降。
(2)调节温度。
堆肥需要微生物反应而产生的高温,但是,对于快速堆肥来讲,必须避免长时间的高温,温度控制的问题就要靠强制通风来解决。
(3)散除水分。
污泥堆肥的一个目的是降低其水分含量。
在堆肥的前期,通气主要是提供微生物o2以降解有机物,在堆肥的后期,则应加大通气量,以冷却堆肥及带走水分,达到堆肥体积、重量减少的目的。
通气可以采取鼓风或抽气方式,两种方式各有利弊:抽气的优势在于可将堆体中的废气在排入大气前统一进行处理,减少二次污染;鼓风的优势是利于水分及热量散失。
最好的办法是在堆肥的前期采用抽气方式以处理产生的臭气,在堆肥后期采用鼓风方式以利于减少水分。
1.3有机质含量
有机物是微生物赖以生存和繁殖的重要因素。
堆肥反应的特性是它需要一个合适的有机物范围。
大量的研究工作表明,在高温好氧堆肥中,适合堆肥的有机物含量范围为20%~80%。
当有机物含量低于20%时,堆肥过程产生的热量不足以提高堆层的温度而达到堆肥的无害化,也不利于堆体中高温分解微生物的繁殖,无法提高堆体中微生物的活性,最后导致堆肥工艺的失败。
当堆体有机物含量高于80%时,由于高含量的有机物在堆肥过程中对氧气的需求很大,而实际供气量难以达到要求,往往使堆体中达不到好氧状态而产生恶臭,也不能使好氧堆肥顺利进行。
有研究者曾用城市垃圾和污泥混合堆肥,这样既可以利用垃圾提高堆体中的孔隙率,又可以利用污泥提高堆体中的有机质含量,同时为垃圾和污泥___现代城市的两大问题找到出路。
2.4c/n比
c/n比是堆肥原料与填充料混合物的c/n比。
微生物生长需要碳源,蛋白质合成需要氮源,微生物合成一份蛋白质大约需要30份碳,对于堆肥来讲,c/n 比为30看起来是理想的。
c/n比低、特别是当ph值和温度高时,使废弃物中的氮以nh3的形成挥发损失,散发出臭味。
用c/n比低的原料(15.7∶1)进行堆肥实验,结果是微生物对有机物的生物氧化过程中显示了严重的氮素损失。
但是,当c/n比高于35时,微生物必须经过多次生命循环,氧化掉过量的碳,直到达到一个合适的
c/n比供其进行新陈代谢,因而c/n比高会降低降解速度。
1.5ph值
在堆肥过程中,ph值是一个重要的因素。
一般来讲,ph值在3~12之间都可以进行堆肥。
但是有研究发现,在堆肥初期堆体的ph值降低,低的ph值有时
会严重地抑制堆肥反应的进行。
在堆腐垃圾时,ph值控制在8左右可以显着提高堆肥初期的反应速度,可以极大地缩短堆肥达到高温所要求的时间,可以避免由于堆肥反应延缓所造成的臭味问题,但当ph值控制在5时,葡萄糖和蛋白质的降解停止。
污泥堆肥的ph值范围一般应在6~9之间最为合适。
1.6温度
温度是堆肥系统微生物活动的反映,是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。
堆肥中微生物分解有机物而释放出热量,这些热量使堆肥温度上升。
堆肥初期,堆层基本呈中温,嗜温菌较为活跃,大量繁殖。
它们在利用有机物的过程中,有一部分转化成热量,堆层温度不断上升,1~2天后可以达到50~60℃。
在这个温度下,嗜温菌生长受到抑制,大量死亡,而嗜热菌的繁殖进入激发状态(见表1)。
嗜热菌的大量繁殖和温度的明显提高,使堆肥发酵直接由中温进入高温,并在高温度范围内稳定一段时间。
正是在这一温度范围内,堆肥中的寄生虫和病原菌被杀死。
表1堆肥温度与微生物生长关系
渠道式垃圾好氧堆肥就是将垃圾在混凝土渠道中进行好氧发酵,通过翻推机的翻推和最终垃圾熟化,从而产生废料的过程。
城市垃圾的收
去除粒径大的垃圾,进行填埋处理
通风处理防止臭气
找出大于40mm的物料填埋或焚烧
大于20mm小于40mm的物料
一次发酵CsHtNuOr. aH2O+bO2 —CwHxNyOz. eH2O+dH2O+eH2O+gNH3 +Q
二次发酵反应方程式:(C6H10O5)n—n(C6H12O6)n(C6H10O6) +6nO2 —6nCO2 +5nH2O+Q
前处理~主发酵~后发酵~后处理~贮存。
原料的预处理:包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。
首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质,并破碎到40毫米左右的粒度,然后选择堆肥原料进行配料,以便调整水分和碳氮比,可以使用纯垃圾,垃圾和粪便之比为7:3或者垃圾与污泥之比为7:3进行混合堆肥。
原料的发酵阶段:我国大都采用一次发酵方式,周期
长达30天,目前采用二次发酵方式,周期一般用20天,一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程,具体从发酵开始,经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程,一般需要10—12天,高温阶段持续时间较长。
二次发酵指物料经过一次发酵后,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需将其送到后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。
当温度稳定在40℃左右时即达腐熟,一般需20—30天。
后处理阶段:是对发酵熟化的堆肥进行处理,进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右,碳氮比为15—20。
贮存阶段:贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理,一般可直接存放,也可装袋存放。
但贮存时要注意保持干燥通风,防止闭气受潮。
分为三个过程:起始阶段、高温阶段、熟化阶段。
堆肥过程影响因素有:供氧量要适当,实际所需空气量应为理论空气量的2—10倍;含水量在50%-60%为宜,55%最理想,此时微生物分解速度最快,水的作用有二:一是溶解有机物,参与微生物的新陈代谢,二是调节堆肥温度,温度过高时通过水分的蒸发,带周一部分热量;
碳氮比要适当,一般认为城市垃圾为20—35之间;碳磷比为75—150;PH 值,当有机污泥做堆肥原料时,需要进行PH调整,堆肥过程开始时,由于酸性菌作用,PH为5.5—6.0,堆肥结束后,PH为8.5—9.0。
主要的设备有:磁选机,BJD型普通锤式破碎机,振动格筛,低温破碎机。
腐熟堆肥的评价:堆肥腐熟度评价是保证城市固体废物达到无害化处理的必要环节,目的是评价堆肥产品是否熟化,以确定其能否安全应用于农业生产。
用于腐熟度的评价的指标和方法有物理方法、化学方法、微生物活、酶学分析以及
植物毒
性的简便的有温度、固相CPN值、液相CPN值、NH4+N含量等。
堆肥后熟阶段温度明显下降,当堆体温度趋于环境温度时堆肥已经腐熟化,且熟化堆肥应是
无恶
臭味呈均匀褐色的疏松团粒结构。
固相CPN值是最常用的堆肥腐熟度评价方法
之
一.CPN值从开始25:1~30:1减至20:1以下时堆肥达到熟腐。
由于微生物的
分
解作用,有机氮随温度上升不断分解释放出大量NH3,pH快速上升并在堆肥开始3~5d内达到最大值,之后随NH3 量逐渐减少而pH值下降。