环境科学固体废弃物重要概念总结

1、1 . 固体废物：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赋存的物质。中华人民共和国固体废物污染环境防治法：固体废物是指在生产、 生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。2 .固体废物的来源与分类：（1）生产活动（不能完全利用的资源；超过使用寿命的产品）；（ 2）生活活动。主要是生活垃圾（城市生活垃圾）。3 .按来源：工业固废，矿业固废，城市垃圾，农业固废，放射性固废，有害固废（六种）。4 .有毒有害固废： 除放射性废

2、物外，具有直接毒害，即具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性的废物。污染危害：（1 ）侵占土地（2）污染土壤（3）污染水体（4） 污染大气（5） 影响环境卫生和危害人体健康（6） 引发安全事故。固体废物的污染控制：一是控制污染；二是综合利用。主要措施有四个：改革生产工艺；发展物质再循环利用工艺；综合利用；进行无害化处理。5 .固体废物的处理方法（物理、化学、生物、热、固化）；处置方法：即最终处置或安全处置， 是固体废物的污染控制的末端 环节， 是解决固废的最终归宿 问题， 方法有： 海洋处置 （深海投弃和海上焚烧）和陆地处置（土地耕作，贮存，填埋）。6 .固体废物全过程管理： 对固体

3、废物产生收集运输综合利用处理贮存处置实行全过程管理，在每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。3C 原则 ： Clean 避免产生Cycle 综合利用Control 妥善处置。3R 原则 ： Reduce 减少产生；Reuse 再利用；Recycle 再循环。三化 ，无害化、减量化、资源化，无害化是根本，减量化是关键，资源化是方向。7 .固体废物资源化利用途径:回收金属和能源；生产建筑材料；农用；取代某种工业原料。1.生活垃圾的收集运输系统：非连续收集运输系统和连续收集运输系统。（ 1 ） 非连续运输系统：是一种采用普通的汽车、轮船或火车等运输工具载运各收集点垃圾的运输方式。一般在收集区内采用

4、小型垃圾车，在经转运站集装后换成大型车、船送往填埋场或处理厂。系统组成：垃圾源；收集容器；垃圾车；转运站；填埋场。混合收集： 将产生的各种固体废物混在一起收集，只起到将废物集中的作用。优点：收集费用低， 简便易行。缺点：各种废物混杂在一起，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值增加了后续处理的技术难度、工程投资和运行费用，不利于垃圾减量、循环利用和后续处理。分类收集： 根据废物种类和组成分别进行收集的方式，既起到将废物集中的作用，又起到将可回收利用物分流的作用；优点： 可直接回收利用废物中的有用物质，实现废物源头减量化，减少后续处理处置的废物量；可以提高废物中有用物质的纯度，简化后续处理工艺，

5、降低废物处理成本。缺点： 分流效果取决于居民的参与程度，需要居民环境意识和奖惩措施的配合。分类收集遵循的原则： 工业废物与生活垃圾分开、危险废物与一般废物分开、可回收利用物质与不可回收利用物质分开、可燃物质与不可燃物质分开。垃圾分类收集我国城市存在问题： 1、缺乏统一的垃圾分类收集管理系统；2、垃圾分类标识不明确；3、垃圾分类收集只流于形式；4、居民对垃圾分类不够热心，生活垃圾回收量不尽人意；5、没有配套分类运输和分类处理设施。1 . 固废的最终处置：原则：使固体废弃物最大限度地与生物圈隔离，使之永远不致对人类以及环境造成不可接受的危害。处置方法分类： 固体废物处置的基本方法是通过多种屏障（如

6、天然屏障或人工屏障）实现有害物质同生物圈的有效隔离。海洋处置：海洋倾倒，远洋焚烧。陆地处置：土地耕作，工程库或贮留池贮存，土地填埋，浅地层满藏，深井灌注2 .土地处理优缺点3 .卫生土地填埋方式：按垃圾层中氧气的存在状况可分为三种填埋方式：厌氧，好氧，准好氧4 .垃圾填埋中产生的污染1 .粉煤灰：火电工业特有的固体废弃物，其主要成分为 SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO和未燃炭,少量K、P、S、Mg等的化合物和 As、Cu、Zn等微量元素。2 .粉煤灰利用：建筑材料：生产水泥，生产粉煤灰混凝土，生产烧结醇和蒸养醇，生产粉煤灰陶粒筑路回填农业利用3 .煤矸石：是指采煤和洗煤过程中排出的废弃

7、岩石4 .煤矸石资源化利用：作为能源制水泥混凝土骨料制砖填埋材料回收煤矸石中硫铁矿、V等提取和制备化工产品5 .高炉渣：SiO2、 Al2O3， CaO、 MgO6 .高炉渣的处理方法：急冷法（水淬法）、慢冷法（热泼法）和半急冷法。1 .压实 ：亦称压缩，即是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。目的：减容，兼有稳定化的作用。压缩比 ：固体废物经过压实处理后体积减少的程度叫压缩比R。2 .破碎： 通过外力克服固废破坏物体点间内聚力使大块分裂为小块即破碎，进一步分裂为细粉即磨碎。目的：有利于三化处理。衡量废物破碎难易程度的指标：机械强度或硬度。机械

8、强度:指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量；机械强度高，破碎难度。废物粒度低，机械强度高，破碎难度高。硬度：指固体废物抵抗外力机械侵入的能力。 破碎方法：干式破碎：机械能破碎（挤压、摩擦、剪切、冲击、劈裂、弯曲）；非机械能破碎（低温、热力、减压及超声波破碎）湿式破碎；半湿式破碎；低温式破碎。破碎效果指标：破碎比：固体废物破碎前、后粒度的比值。破碎机的种类：颚式破碎机（适用于坚硬和中硬物料的破碎）；锤式破碎机（破碎家具、电视机、电冰箱、洗衣机、厨房等大型废物）；冲击式破碎机（破碎家具、电视机、杂器等生活废物）；剪切式破碎机；辊式破碎机； 球磨机等。低温破碎：利用某些固体

9、废物低温变脆性能或不同物质脆化温度的差异进行低温脆化而后破碎的技术。致冷剂：液氮。破碎对象：塑料或橡胶。湿式破碎：回收纸浆。1 .固体废物的分选：将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。分选技术方法：人工分选和机械分选。人工分选： 适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选：根据固废中各种组分物理性质和物理化学性质的差异而进行分离的作业。物理和物理化学性质的差异与分选方法：粒度差异筛选（筛分）；密度差异重力分选；磁性差异磁力分选；导电性差异电力分选（静电分选）；表面润湿性（物理化学性质）差异浮选；光电性差异光电分选；摩擦性差

10、异摩擦分选；弹性差异弹跳分选。2 .筛分：利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业。分选依据：粒度差异。筛分过程（原理）：物料分层:物料和筛面间存在相对运动使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，即按颗料大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列。细粒透筛:位于下层的细粒到达筛面并透过筛孔。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。筛分效率：实际得到的筛下产物重量与入筛物料中小于筛孔尺寸的物料重量之比。影响筛分效率的因素： 筛分物料性质、筛分设备性能、筛分操作条件。A物料性质的影响：粒度组成（易筛粒、难筛粒、阻碍粒）；含水率和含泥量的影响；颗粒 形

11、状的影响。B筛分设备性能的影响： 筛面种类、筛孔形状、筛子的运动状况、筛子的长度和宽度、筛面的倾角。 C操作条件的影响：要连续，均匀给料：确保稳定的工作状态。要 控制给料量：过大，易堆积，难松散；过小，处理能力降低。要及时清理和维修筛面：确保 正常的筛分效果。3 .筛分设备：固定筛、滚筒筛、惯性振动筛、共振筛（筛子能在接近共振状态下工作，效率 高，但制造工艺复杂，振幅不稳定，橡胶弹簧易老化）。4 .重力分选原理：在运动介质中按不同物质的密度差异进行分选的过程叫重力分选,简称重 选。密度差异：两种物质在介质中的有效密度比值的大小。加重质的选择：要有磁性，以便回收再生。（硅铁、磁铁矿）5 .风力分

12、选原理：以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒 按密度和粒度进行分选。6 .摇床分选：在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。原理：密度和粒度不同的颗粒在摇床床面上受到两个力：一是摇动装置产生的纵向推力，二是水流产生的横向推力，不同颗粒的运动方向则取决于这两个力的合力。于是，颗粒移动方向的偏离角也取决于两个力所给予的速度的比值。31>32>33>34,所以它们能在床面上成扇面分离，分开截取，就可得到不同的产品。7 .跳汰分选：利用跳汰机构产生交变水流. 使物料在松散和沉降过程中

13、按密度分层进而分离 的一种重选方法。分选原理及过程：物料给入一在上升水流作用下松散一在下降水流中沉降 一在交变作用下分层一分别排出。8 .磁选：利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的方法。物质的磁性 可按物质的比磁化系数分为三类:强磁性、弱磁性、非磁性。9 .电力分选：利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异进行分选的方法。10 .浮选：在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂通入空气形成无数细小气泡， 使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层，然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在料浆内，适当处理后废弃。表面润湿性：在浮选过程中，物质表面的湿润性影响固废各组分

14、对气泡粘附的选择性。（亲水性、疏水性，影响固废物质的可浮性）。浮选药剂是改变物料可浮性的主要外因条件。是控制物料可浮性从而达到有效分选的重要条件。浮选药剂的种类：捕收剂、起泡剂、调整剂。它们的作用：捕收剂能够选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面，使其疏水性增强，提高可浮性，并牢固地粘附在气泡上而上浮。起泡剂主要是形成泡沫，增加分选界面，有时也与捕收剂联合作用。 调整剂主要调整捕收剂的作用及介质 条件。作用在于提高浮选过程的选择性，强化捕收剂的作用，改善浮选条件等。11 .分选回收工艺系统：将两种或两种以上的分选单元操作有机地组合在一起的工艺系统。分选回收工艺系统的确定原则：A根据物料的性质确定分选

15、方法（物料的性质：物料的组成、 粒度、比重、电磁 性、表面润湿性、形状等；分选方法：筛分、重选、电磁选、浮选、摩 擦与弹跳分选等，应采用最简单的方法。）B根据分选方法确定分选设备类型、规格、台数（应采用定型产品，尽量提高设备利用率。）C将不同分选方法所组成的单元操作有机组合（单元之间的连接应遵循：先干后湿，先粗后细，先多后少等）。12 .粉煤灰分选的目的：回收C、空心微珠、铁质微珠、密室玻璃体。例题：某城市垃圾，含西瓜皮15%,烂菜叶40%,废纸10%,灰渣20%,黑色金属2%,废塑料瓶13%,试用所学知识，设计合理的工艺流程将其分离并资源化，并说明流程中各过程的作用与原理。破碎：减少废物颗粒

16、粒度，为后续分选做准备。磁选：利用黑色金属与其它物料磁性的差异，分选回收黑色金属。筛选：利用可堆肥废物与无机废物粒度的差异将它们彼此分离。堆肥：分选得到的可堆腐废物进行堆肥处理，可得堆肥。可堆腐废物经过堆肥后粒度变小， 而塑料为不可堆腐原料粒度不变，因此堆肥产品经筛选可去除其中的废塑料瓶，使堆肥产品有机成分提高。1 .污泥处理的目的：（1）是减少污泥的体积， 即降低含水率，为后续处理、利用、运输创 造条件，并减少污泥最终处置前的容积。（2）使污泥无害化、稳定化。 污泥中常含有大量的有机物，也可能含有多种病原菌，有时还含其他有毒有害物质，必须消除这些会散发恶臭、 导致病害及污染环境的因素。（3）

17、通过处理改善污泥的成分和某种性质，以利于应用并达到回收能源和资源的目的。2 .污泥的调理（1）目的：为提高污泥的浓缩和脱水性能，是污泥浓缩和机械脱水前的预处理。（2）方法：物理调理：淘洗（洗涤）仅适用于消化污泥 一普通采用，加热加压调 理（蒸煮调理），冷冻融化调理一受到重视；化学调理：加药调理；生物调理：好氧或厌氧消化、生物沥浸。3 .污泥的浓缩：是为了减容，为污泥的后续处理创造条件，故它是预处理作业，由于方法 简单，成本低，又是必须的作业。污泥浓缩的方法：重力浓缩，气浮浓缩，离心浓缩。其中， 应用最多的是重力浓缩。重力沉降类型：（1）自由沉降（2）絮凝沉降（3）拥挤沉降（4）压缩沉降。4 .

18、污泥脱水：浓缩只是脱水的预处理，而脱水才是污泥最重要的减量化手段。脱水才是污泥处置前不可缺少的预处理作业。污泥脱水的类型：真空式： 利用滤材两边的压差，如圆筒真空过滤机；压榨式：利用机械挤压，如压滤机；离心式：利用离心力，如离心过滤机。污泥干燥：将脱水污泥通过处理，去除污泥中绝大部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。5 .污泥的利用：用作农肥、回收工业原料、建筑材料、回收能源。1 .固化适用对象：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中 所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。固体废物固化：是利用物理-化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰

19、性基材中，使其稳定化的一种过程。 固化效果评价指标：固化处理效果常用浸出率、增容比、抗压强度等指标予以评价。 浸出率：是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有毒物质的浸出速度。2 .水泥固化：是以水泥为固化剂将有害废物进行固化的一种处理方法。原理：水泥是一种无机胶结剂， 经水化反应后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等骨料牢固 地凝结在一起。用于固化处理的水泥主要有 ：硅酸盐水泥；矿渣泥；粉煤灰水泥 适用对象：电镀污泥，放射性材料，As渣，Hg渣。水泥固化特点：优点：有效；简单；费用低。缺点：浸出率高，需做涂覆处理；增容比高；有时需预处理（当含腐蚀性物质时），增加费用；钱离子易溢出（碱性反应）；不

20、适合于化 学泥渣（胶状物、排料困难，但可采用加锯末解决）。3.玻璃固化：以玻璃原料为固化剂，将其与有害废物以一定的配料比混合后，在高温（900-1200 C）下熔融，经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。 较多的是磷酸盐和硼酸盐玻璃固化过程。适用对象：高放射性固体废弃物，如钉、葩等高放射性废液。玻璃固化优点：在水和酸、碱溶液中的浸出率均低；增容比小；固化过程粉尘少；化学稳定性好（导热性高，耐辐射）。缺点：工艺复杂，高温作业，费用高，挥发量大。自胶结固化以污泥中的硫酸钙和亚硫酸钙在适宜温度下煨烧生成具有胶凝性能的半水硫酸钙，经水化反应硬化成自胶结固化体的方法。 主要用来处理 含有大量硫酸钙 和亚硫

21、酸钙 的废物,如磷石膏、 烟道气脱硫废渣等。4.药剂稳定化处理：将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定法：中和法；氧化还原法；化学沉淀法；吸附法；离子交换法。1 .焚烧：处理可燃的有机固体废物。特点：优点： 减量（体积可减少 85%-95%,质量减少20%-80%）;消毒（彻底）；资源化（回收热能）。缺点：二次污染（大气）；投资及运行 管理费高：10万美金/吨；操作运行复杂：当废物成分变化较大时，对设备和运行条件要求严 格，导致运行稳定性难以控制；焚烧对固体废物资源化不是一个好方法，回收热能与投入费用比小，不划算。焚烧过程：干燥阶段，焚烧阶段，燃尽阶段。影响焚烧主要因

22、素： 固体废物性质，焚烧温度，停留时间，湍流度，过剩空气率。2 .焚烧系统：前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统、自动化控制系统焚烧设备：机械焚烧炉，回转窑焚烧炉，流化床焚烧炉，多段焚烧炉。垃圾焚烧产生的主要污染物有：（1）不完全燃烧产物，如 CO、碳黑、烧、烯、酮、有机酸及聚合物等。（2）粉尘：惰性金属盐类、金属氧化物或不完全燃烧产物等；（3）酸性气体：卤化氢、NOX、SOX H3P04等；（4）重金属污染物：铅、汞、铭、镉、神等；（5）二嗯英。控制方法：A不完全燃烧产物：对于设计良好、操作正常的焚烧炉不完全燃烧的产生量极低，在设计尾气处理系统时，一般

23、不与考虑。B粉尘：洗涤器、布袋或静电除尘等。C酸性气体：通常可以通过洗涤器、填料塔吸收去除。 D重金属污染物：对于挥发性重金属 污染物，部分在温度降低时可自行凝结成颗粒， 于飞灰表面凝结或被吸附， 从而被除尘设备 收集去除；部分无法凝结及被吸附的金属氯化物，经湿式洗涤塔洗涤液自废气中吸收下来。1.热解：热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解和焚烧的区别：原理不同：利用有机物的热不稳定性；利用有机物的氧化分解性能。过程不同：吸热反应；放热反应。 产物不同：燃料油、燃料气或固体燃料、热能量；供热或 发电。利用方式不同：便于贮存和远距离输送；就近使用。优缺点：焚烧产物为

24、可直接利用产品，不产生二次污染；焚烧气体为CO、H20等废气，需治理才能排放。城市垃圾热解：随着科学技术和生产的发展， 人民生活水平的提高， 城市垃圾中的有机组分 的含量不断增加，纸张、 塑料和合成纤维已占有很大比重。因此， 城市垃圾的热解可以回收 燃料油气，是一种资源回收的途径，热解产物的成分与垃圾的成分、 热解温度及热解装置有 关。热解工艺：移动床热解工艺，双塔循环式，流动床热解工艺，管型瞬间热解工艺，回转窑热 解法，高温熔融热解法，纯氧高温热解法。生物质气化过程：一个高温下进行的多相物理化学过程。它是 以生物质为原料，以空气、 氧气或水蒸汽为气化剂，在高温条件下通过化学反应转化成气体燃料

25、的过程。上述过程得到的燃气称为气化生物质气。生物质原料的气化过程 依次经历了干燥、热解、氧化和还原过程。上吸式气化炉：其优点是：向下流动的原料被向上流动的热气体烘干、裂解，从而大大提高 了炉具的热效率，并且热分解层和干燥层对气化气有一定的过滤作用。其缺点是添料不方便；气化气中含焦油较多。下吸式气化器：其优点是：结构比较简单、工作稳定性好、可随时开盖添料、气体中焦油高温喉管区时，一部分被裂解为小分子永久性气体，因此燃气焦油含量较低。其缺点是：抽出气化气时要耗费较大的功率，燃气中灰分多，出炉燃气的温度较高，需要冷却。1 .厌氧发酵：指厌氧微生物的作用下，有控制地使废物中可生物降解的有机物转化为CH

26、4CO2和稳定物质的生物化学过程。(最初作为粪便和污泥的减量化和稳定化的手段)2 .沼气发酵微生物种类：发酵细菌。包括各种有机物分解菌，它们能分泌胞外酶，主要作用是将复杂的有机物分解成较为简单的物质。产氢产乙酸细菌。其主要作用是前一类细菌分解的产物进一步分解成乙酸和二氧化碳。称产甲烷菌。它们的作用是利用乙酸、氢气和二氧化碳产生甲烷。3 .沼气发酵过程：水解酸化阶段：在这一阶段中复杂的有机高分子物质，如蛋白质、脂肪、碳水化合物等在水解细菌产生的胞外酶的作用下进行体外酶分解，使固体物质变成可溶于水的简单有机物。产氢产乙酸阶段：液化阶段产生的简单的可溶性有机物，在产氢菌、产醋酸菌的作用下，进一步分解

27、成挥发性脂肪酸，主要是丙酸、丁酸、乳酸，醇、酮、醛、CO2和H2等。产甲烷阶段： 产甲烷菌将产酸阶段的产物进一步降解为CH4和CO2,同时把产酸阶段所产生的 H2和CO2转化成CH44 .发酵原料种类： 农村发酵原料 :富N原料。通常是指人畜粪便，也包括青草等碳氮比 低的原料。富C原料。我国农村的另一大类发酵原料是秸杆和秋壳等农作物的残余物。城镇有机废物废水：主要包括人粪尿、生活污水、有机垃圾、有机工业废水、废渣和污泥等。 水生植物：主要包括水葫芦、水花生、水浮莲和其它水草和藻类等。这些水生植物利用太阳能的能力很强，繁殖速度快、产量高。由于组织鲜嫩，容易厌氧分解，作沼气原料，产气 快、周期短。

28、5 .沼气发酵影响因素：厌氧环境：沼气发酵微生物包括产酸菌和产甲烷菌两大类，他们都是厌氧性细菌，尤其是产生甲烷甲烷菌是严格厌氧菌，对氧特别敏感。他们不能在有氧的环境中生存，哪怕只有微量的氧存在， 微生物的生命活动也会受到抑制，甚至死亡。为了保证厌氧条件，必须修建严格密闭的沼气池，保证沼气池不漏水、漏气。温度：温度对有机物的分解速度影响较大，温度增高，产气量增大。沼气发酵通常采用低温、中温和高温三种发 酵温度。低温发酵(发C)：温度随气候变化，产气率不高，病原微生物难于杀灭。中温发 酉(3039 C)：最佳温度为37 C,这是甲烷菌的第一个最佳活性温区，产气量中等。中温发 酵过程要求1530天的

29、停留时间，由于易于管理因此普遍采用中温发酵。在中温发酵条件下，有机负荷为 2.53.0kg/(m3.d),甲烷产气量约 11.3 m3/(m3.d);高温发酵(5055 C): 适宜温度为53c左右，这是甲烷菌的第二个最佳活性温区，产气率最高。高温发酵对病原微 生物的杀灭率较高，发酵过程的停留时间只需1215天。在高温发酵条件下，有机负荷为6.07.0kg/(m3.d),甲烷产气量约 3.04.0 m3/(m3.d)。厌氧消化过程中， 甲烷的产生量通常 随温度的升高而增加，但在45c左右有一个间断点，这是由于中温发酵和高温发酵分别是由两个不同的微生物种群在起作用。在45 C左右的温度条件下对中

30、温菌和高温的生长都不利，因此，产气量突然下降。pH值的影响：产酸菌适于在酸性条件下生长，其最佳 pH值为5.8,所以产酸阶段也称为酸性发酵。产甲烷菌需碱性条件下生长，称为碱性发酵。当 pH<6.2时，产甲烷菌就会失活性。因此，在产酸菌和产CH4菌共存的厌氧消化过程中，系统的pH值应控制在6.87.4之间。搅拌。目的:1)是发酵原料分布均匀，增加微生物与原 料的接触面，加快产气速度，提高产气量、提高原料利用率2)同时也可防止原料浮面结壳，产生的沼气释放不出来。3)防止局部酸的积累。搅抖方式：机械搅拌、充气搅抖和充液搅拌。 接种物：正常沼气发酵是一定数量和种类的微生物来完成的。含有丰富沼气微

31、生物数量的污泥叫接种物 原料的C： N比值和其它营养物质：微生物所需的最适碳氮比为 25： 1,由于沼气发酵过程中原料的碳氮比可受到微生物的自动调节，因此， 适宜碳氮比范围较宽。压力 ：甲烷菌能适应较大的静水压力，约40 米或更高。但它对压力变化极为敏感，需要工艺来稳定压力。添加剂与抑制剂： 有些物质少量添加于沼气池后就可显著促进产气，这类物质称为添加剂。而另一些物质少量添加于沼气池后则显著抑制产气，这类物质称为抑制剂。添加剂的种类较多，包括一些酶类、无机盐、有机物和无机物。抑制剂主要是指一些金属离子、盐类、杀菌剂和人工合成的化合物。6 .水压式沼气池：合并发酵与贮气于同一空间，下部为发酵间，

32、上部为贮气间。结构：水压式沼气池是一种埋设在地下的立式圆筒形发酵池,池盖、池底具有一定的曲率半径，呈弧形。主要结构有：进料管，发酵间，出料管，水压间，出料间，导气管等几部分。工作原理：启动前状态：发酵间与水压间（出料间）液面处在同一水平（ O-O）;此时发酵间剩余的空间为气箱容积；启动后状态：发酵间产生的气体造成水压间液面高于发酵间，当产生的气体量最大时，发酵间的液面下降到最低位置（ A-A）;使用沼气状态：发酵间压力减小， 水压间液面下降，停用沼气时，继续发酵产生的沼气又使水压间液面上升，反复进行。极限工作压强：水压间液面上升到极限位置时与发酵间的最大液面差。农村修建沼气池好处：第一、可以解

33、决家庭燃料、增加优质肥料、节省劳动力和资金、有利于搞好农村卫生工作、保护生态环境（用沼气作动力燃料,清洁无污染,制取方便,成本又低）沼液、沼渣中的成分：（ 1 ）含有大量的有机质、腐殖质；（2）沼液中含有多种氨基酸；（ 3）氮、磷、钾含量高；（4）氨氮含量高；（5）含有生长激素、维生素和抗生素。7 .沼液的综合利用：（1）在种植业中的应用 沼液浸种：利用沼液中所含的”生理活性物质”、营养组分以及相对稳定的温度对种子进行播种前的处理 沼液叶面喷洒沼液水培蔬菜果园沼液滴灌（ 2）在养殖业中的应用沼液养鱼沼液喂猪沼液喂鸡。沼渣的综合利用：（ 1）作肥料（2）作营养钵：棉花营养钵、玉米营养土（3）与其

34、他肥料配合使用（4）栽培蘑菇（5）养殖蚯蚓。沼气的综合利用：（ 1）用作生活燃料（2）用以发电（3）用以孵化禽类（4）用以蔬菜种植：为大棚增温和保温，为蔬菜大棚提供 CO2气肥（5）用以贮粮防虫。1 . 堆肥化：是在有控制的条件下，使固体有机废物在微生物（主要为细菌）的作用下，发生降解， 并同时使有机物发生生物稳定作用（向稳定的腐殖质方向转化）的过程。其实质就是一种生物代谢过程。2 .堆肥原料：生活垃圾、有机污泥、人畜禽粪、农林废物、工业废物。3 .堆肥分类：按微生物对氧的需求：好氧堆肥，厌氧堆肥按堆制方式分类：开放式堆肥，封闭式堆肥按堆肥过程中物料运动的形式：静态发酵法，动态发酵法按发酵历程

35、：一次发酵： 好氧堆肥的中温和高温两个阶段中的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。二次发酵： 物料经一次发酵后，尚存在有一部分易分解和大量难分解的有机物，需将其送入后发酵室进行二次发酵，使之腐熟。4 .好氧堆肥基本原理：在有氧状态下，好氧微生物通过自身的分解代谢和合成代谢过程，将一部分有机物分解氧化成简单的无机物，从中获得微生物新陈代谢所需要的能量，同时将一部分有机物合成新的细胞质，使微生物生长繁殖，产生更多生物体的过程。最终产物主要是H2O、CO2热量和腐殖质。5 .堆肥微生物：最低适宜最高嗜温菌15 2525 4043嗜热菌25 4540 5085在堆肥化过程中起重要作用的微生物是细菌和真

36、菌。6 .堆肥化过程：（1）潜伏阶段（温度在内25c以下）是微生物适应新环境的过程。（2）中温阶段（温度2545C ）此阶段嗜温菌最活跃，他们主要利用物料中可溶解性的有机物，如糖类、淀粉，大量繁殖，在转换和利用化学能的过程中释放出细胞合成所需的多余能量，加上物料的保温作用，使温度不断上升。以细菌、真菌和放线菌为主的微生物在此阶段迅速繁殖。（3）高温阶段（温度45C）从废物堆积开始发酵，不到一周的时间，堆温一般可达到6570C,或者更高。此时，嗜温菌受到抑制或死亡，嗜热菌大量繁殖，逐渐替代嗜温菌的活动。高温 阶段最有利于有机物的降解，除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续得到分解外， 其它的

37、固体有机物（纤维素、半纤维素、本质素、蛋白质等）也开始强烈分解。50c左右时，嗜热性真菌和放线菌都很活跃。60 C时，真菌不再适于生存，只有嗜热性放线菌和细菌仍在活动。70c以上时，大多数微生物均不适应，其代谢活动受到抑制，并大量死亡或进入休眠状态。在高温阶段，按嗜热性微生物的活性，可细分为对数增长期、减速增长期和内源呼吸 期三个亚阶段，即三个时期。高温阶段，微生物经历三个时期的变化后，堆肥开始形成腐殖质，逐步进入稳定状态。（4）熟化阶段（温度为4020 C）在内源呼吸期，微生物活性下降，发热量减少，温度逐渐下降至中温，并最后过渡到环境温度，剩余有机物大部分为难降解物质，腐殖质大量形成。在温度

38、下降的过程中，嗜温菌又重新开始活动，进一步分解残留有机物，腐殖质不断增多，且趋于“稳定”，堆肥便进入腐熟阶段。生物分解过程中产生的氨在 这一阶段通过硝化细菌的作用转化为硝酸盐。氮在转化为硝酸盐后才能被植物吸收。7 .堆肥工艺流程：原料预处理原料发酵后处理脱臭贮存。8 .堆肥的影响因素： 通风和耗氧速率，有机物含量，含水率，碳氮比，粒度， pH值，温度。 （通风和好氧速率： 作用：维持好氧微生物的生物活性;带走水蒸气，干化物料；调节发酵仓内堆层的温度等。通风方法：自然通风、堆层内置通风管、机械翻堆通风、强制通风等。控制方法：通常用堆层温度变化来控制通风量;利用耗氧速率（或氧的吸收率）可作为衡量堆

39、层内生物氧化作用及有机质分解程度指示剂的特点，在机械化连续堆肥中， 利用排气中氧的含量或CO2含量变化（与发酵仓内氧的浓度和吸收率有相关性）控制通风量。排气中适 宜的体积浓度控制标准为 14-17%。有机物含量：有机物含量太低不能提供足够的能量，影响嗜热菌增殖，难以维持高温发酵过程。有机物含量太高则堆肥过程中要求大量供氧，实际生产过程中常因供氧不足而发生部分厌氧过程，影响堆肥的腐熟度，即堆肥质量。适宜的有机物含量为 2080%。我国多数垃圾无机物含量过高，需：对垃圾进行预处理， 去除无机成分；发酵前掺入一定粪水、污泥等；垃圾与污泥混合堆肥。含水率：由于水是溶解废物中有机物和营养物质以及合成微生物细胞质必不可少的物质，因此，要求堆肥物料中含有足够的水分；若含水率过高，影响空气扩散，易造成厌氧状态，同 时产生渗滤液处理问若水分过少，微生物活性降低，堆肥温度随之下降。 当含水率12%时，微生物将停止繁殖。 最佳含水率范围为 5070%,含水率低，添加污水、污泥、人粪尿、 粪便等；水分过高，将垃圾摊开搅拌，促进水分蒸发，或加入稻草、谷壳、干叶、木屑和堆 肥产品等吸水。碳氮比：C/ N是影响微生物生长的最重要的营养因素之一。碳为微生物生命活动提供能源，氮则用于合成细胞原生质。堆肥发酵过程中，碳氮比逐