第7章 有机固体废物的堆肥与发酵
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第七章固体废弃物处理与资源化利用第一节固体废弃物概述固体废弃物(简称废弃物)是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质,或者是提取目的成分后弃之不用的剩余物质。
主要包括工业废弃物和生活废弃物。
一、固体废弃物的来源和分类1.固体废物的来源固体废物来自人类生产和生活过程中的很多环节。
2.固体废物的分类和主要理化性质固体废弃物分类方法很多,按组成可分为有机废物和无机废物;按形态可分为固体(块粒、粒状和粉状)和泥状(污泥)等废物;按来源可分为工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物;按其危害状况可分为有害废物和一般废弃物。
但较多以来源进行分类。
1.产业固体废弃物产业固体废弃物是工农业生产企业在生产过程中未被利用的副产物,分为以下两类:①工业独体废弃物是指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等②农林固体废弃物农林牧副渔各项活动中丢弃的固体废物,主要成分是秸秆、树枝、树叶等,以及动物尸体和骨髓,工业化畜禽场产生的大量粪便废物。
2.生活消费固体废弃物是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废弃物。
3.有害固体废弃物和放射性固体废弃物有害固体废弃物,国际上称之为危险固体废物。
这类废物具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性,因而可能对人类的生活环境产生危害。
我国目前将固体废弃物分为四大类:城市生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和其他。
其中反射性固体废弃物和有害的固体废物不属于一般的工业固体废物,属于专门管理类型。
二、固体废弃物污染环境的特点1.废弃物的污染途径由于固体废弃物来源途径不同,所含的有害有毒成分以及病原微生物类型以不同,由此其污染途径也是不同的。
一是工矿企业固体废物所含化学成分形成的化学物质性污染;二是人畜粪便和生活垃圾成为各种病原微生物的孽生地和繁殖场,对环境构成病原体型污染。
有机固体废物堆肥技术—、堆肥的基本原理自然界中很多的微生物具有氧化、分解有机物的能力。
利用微生物在一定的温度' 湿度和pH值的条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质的土壤的物质,用作肥料和改良土壤,这种利用微生物降解有机固体废物的方法称作为生物处理法, 般又称堆肥法。
有机固体废物是在堆肥微生物赖以生存、繁殖的物质条件由于微生物生命活动时有的需要氧气、有的不需要氧气,因此,根据处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,有机废物处理可分为好氧堆肥(高温堆肥)和厌氧堆肥两种。
(一)高温堆肥好氧堆肥是在有氧的条件下,借好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的。
在堆肥过程中,有机废物的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收,固体和胶体的有机物先附着在微生物体外,由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。
微生物通过自身的生命活动一氧化' 还原' 合成等过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物生长活动所需要的能量,把另一部分有机物转化为生物体必需的营养物质,合成新的细胞物质,于是微生物逐渐生长繁殖,产生更多的生物体,图1可以简单的说明这个过程。
细胞物质(微生物生长)+腐殖物质合成堆肥有机物+02+映?CO?、H?。
?、NH" P02» SQ2-4+ 能力排入环境释放的能量转化成热图1堆肥的好氧堆肥的过程图堆肥有四个阶段组成:升温阶段' 高温阶段、降温阶段、和腐熟阶段。
每个阶段的微生物种类是不同的。
(二)厌氧堆肥厌氧堆肥是在五氧条件下,借厌氧微生物(主要是厌氧菌)的作用来进行的,图2简单说明了有机物的厌氧分解过程。
从图2可看出,当有机物厌氧分解时,主要经历两个阶段:酸性发酵阶段个碱性发酵阶段(或称产甲烷阶段)。
图2有机物厌氧堆肥分解厂细胞物质堆肥有机物+微晶厂细胞物质有机酸+微生物、COT-NH3、H2S、PH3 等+能量C02、CH4+能用)二、堆肥工艺流程(一)堆肥工艺程序传统堆肥化技术采用厌氧的堆积法。
有机废弃物堆肥技术有机废弃物的处理一直是环境保护中的重要任务之一。
有机废弃物在堆肥过程中可以转化为有机肥料,为土壤提供养分,而且堆肥技术相对简单且成本低廉。
本文将介绍有机废弃物堆肥技术及其应用。
一、有机废弃物堆肥技术的定义及原理有机废弃物堆肥技术是指利用微生物的作用将有机废弃物中的有机物质转化为稳定的有机肥料的过程。
在堆肥过程中,堆肥物中的碳氮比和湿度会影响堆肥的效果。
合理掌握这些关键因素可以加速堆肥过程,提高堆肥效果。
二、有机废弃物堆肥技术的步骤1. 废弃物的收集和分类首先,需要将有机废弃物进行收集,并进行分类处理。
根据不同的废弃物类型和特性,选择合适的有机废弃物进行堆肥处理。
2. 堆肥材料的调配根据不同的有机废弃物特性,可以进行不同比例的混合调配,以达到最佳的碳氮比。
通常来说,适当添加高碳材料(如秸秆、木屑等)可以提高堆肥物中的碳氮比,促进堆肥过程的进行。
3. 堆肥料堆制将调配好的有机废弃物堆放在指定的堆肥场地中进行堆制。
堆肥料形成的堆体应具有适当的高度和宽度,以利于水分和氧气的充分供应。
在堆制过程中,可以适当翻动堆料以提高通气性。
4. 堆肥料堆肥过程的管理堆肥过程中需要注意堆料的湿度和温度的维持。
堆料湿度应保持在55%到65%之间,可以适当进行喷水以保持湿度的恒定。
堆料的温度应达到50℃以上,以确保微生物的正常生长。
5. 堆肥料的成熟经过一段时间的堆肥过程后,废弃物中的有机物质会被微生物分解转化,并最终形成稳定的有机肥料。
当堆肥物外观呈黑褐色,无异味且容易破碎时,可以认为堆肥料已经成熟。
三、有机废弃物堆肥技术的应用1. 农业领域有机废弃物堆肥技术的应用在农业领域是最为广泛的。
通过将有机废弃物转化为有机肥料,可以提高土壤的肥力,改善土壤结构,增强土壤保水保肥能力,提高农作物的产量和品质。
2. 城市园林绿化有机废弃物堆肥技术也可以应用于城市园林绿化中。
将城市产生的剪草、落叶等有机废弃物进行堆肥处理,可以得到高质量的有机肥料,用于城市公园、花坛、绿化带等地的施肥,提高植物的生长质量。