第五章固体废物生物处理

1、【概念】【概念】堆肥化厌氧消化堆肥化厌氧消化 堆肥过程堆肥过程 影响因素影响因素 厌氧消化的两段、三段理论厌氧消化的两段、三段理论 浸出率增容比浸出率增容比 【方法原理】【方法原理】 堆肥原理；堆肥原理； 厌氧消化原理；厌氧消化原理； 微生物浸出机理。微生物浸出机理。本章重点有机物是固体废物污染的重要来源有机物是固体废物污染的重要来源厌氧消化厌氧消化废物养殖蚯蚓废物养殖蚯蚓微生物浸出回收金属微生物浸出回收金属堆肥化堆肥化堆肥过程中有机物的氧化与合成堆肥过程中有机物的氧化与合成 有机物的氧化有机物的氧化不含氮有机物和含氮有不含氮有机物和含氮有机物的氧化机物的氧化 细胞物质的合成细胞物质的合成 细

2、胞物质的氧化细胞物质的氧化10080604020时间时间潜潜伏伏阶阶段段 中中温温阶阶段段 高温阶段高温阶段 腐熟阶段腐熟阶段 度度温温 图图5-2 5-2 好氧堆肥化过程示意图好氧堆肥化过程示意图好氧堆肥化过程好氧堆肥化过程(P129)(P129) 温度温度是堆肥得以顺利进行的是堆肥得以顺利进行的重要因素重要因素。 堆肥初期：与环境温度一致堆肥初期：与环境温度一致 在中温菌的作用下，温度逐渐上升在中温菌的作用下，温度逐渐上升 温度升高：可以加速分解消化过程；可杀温度升高：可以加速分解消化过程；可杀灭虫卵、致病菌和杂草籽等灭虫卵、致病菌和杂草籽等 堆体最佳温度为堆体最佳温度为55-60度度4、

3、颗粒度、颗粒度 氧气通过颗粒间的空隙分布到物流内部氧气通过颗粒间的空隙分布到物流内部 理论上，颗粒应尽可能小，增大与空气接理论上，颗粒应尽可能小，增大与空气接触面积触面积 但如果太小，易造成厌氧条件但如果太小，易造成厌氧条件 堆肥前需破碎、分选去除不可堆肥物质堆肥前需破碎、分选去除不可堆肥物质 物料粒度均匀物料粒度均匀1、前处理、前处理 预处理工序：包括分选、破碎、筛分及混预处理工序：包括分选、破碎、筛分及混合等；调节养分、水分、碳氮比和碳磷比合等；调节养分、水分、碳氮比和碳磷比 目的：去除大块和非堆肥化物料目的：去除大块和非堆肥化物料 注意事项：颗粒度不能太小，适宜范围注意事项：颗粒度不能太

4、小，适宜范围2-60mm；调好水分和碳氮比；调好水分和碳氮比2、主发酵、主发酵 主发酵指从温度升高到开始降低的阶段主发酵指从温度升高到开始降低的阶段 首先易分解的物质分解，产生二氧化碳和首先易分解的物质分解，产生二氧化碳和水，同时产生热量，使堆体升温水，同时产生热量，使堆体升温 微生物吸收有机物的碳氮营养成分，在自微生物吸收有机物的碳氮营养成分，在自身繁殖的同时，分解吸收的物质产生热量身繁殖的同时，分解吸收的物质产生热量 初期中温菌起作用；初期中温菌起作用；45-60度时，高温菌代度时，高温菌代替中温菌，替中温菌，60-70度分解效率更高度分解效率更高 主发酵期约主发酵期约4-12天天3、后发

5、酵、后发酵 将主发酵尚未分解的易分解有机物及较难将主发酵尚未分解的易分解有机物及较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖质和氨基酸等质和氨基酸等 通常采用静态堆肥或条堆的方式通常采用静态堆肥或条堆的方式 有时需翻堆或通气有时需翻堆或通气 时间通常为时间通常为20-30天天 几乎所有的有机物都被稳定化及减量化几乎所有的有机物都被稳定化及减量化4、后处理、后处理 去除前处理没有完全去除的塑料、玻璃、去除前处理没有完全去除的塑料、玻璃、金属、小石块等金属、小石块等 可根据土壤情况加工生产精肥和复合肥可根据土壤情况加工生产精肥和复合肥5、脱臭、脱臭 微生物的分解会产

6、生臭味微生物的分解会产生臭味 产臭物质：氨、硫化钾、甲基硫醇、胺类等产臭物质：氨、硫化钾、甲基硫醇、胺类等 去除方法：化学除臭剂、碱水和水溶液过滤、去除方法：化学除臭剂、碱水和水溶液过滤、熟堆肥或活性炭、沸石等吸附法熟堆肥或活性炭、沸石等吸附法6、贮存、贮存 堆肥一般在春秋两季，夏冬需要贮存堆肥一般在春秋两季，夏冬需要贮存 贮存设备至少能容纳贮存设备至少能容纳6个月的产量。堆肥成个月的产量。堆肥成品可以在室外堆放，但此时必须有不透雨品可以在室外堆放，但此时必须有不透雨水的覆盖物。水的覆盖物。 贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内，贮存方式可直接堆存在二次发酵仓内，或袋装后存放。加工、造粒、包装可在

7、贮或袋装后存放。加工、造粒、包装可在贮藏前也可在贮存后销售前进行。要求包装藏前也可在贮存后销售前进行。要求包装袋干燥而透气，如果密闭和受潮会影响堆袋干燥而透气，如果密闭和受潮会影响堆肥产品的质量肥产品的质量计量计量板式给料机板式给料机初选（人工）初选（人工）发酵仓发酵仓出仓出仓二次发酵二次发酵垃圾入场垃圾入场磁选磁选滚筒筛滚筒筛堆肥堆肥污水粪便污水粪便计量计量废铁废铁填埋填埋回收物回收物粪便入场粪便入场武汉市城市垃圾堆肥发酵系统武汉市城市垃圾堆肥发酵系统 城市生活垃圾城市生活垃圾贮料池贮料池抓吊抓吊废铁废铁滚筒筛滚筒筛人工分选人工分选粗大无机物去填埋粗大无机物去填埋混合滚筒混合滚筒污污水水池池

8、风机风机出料机出料机二次发酵二次发酵出料机出料机风机风机一次一次发酵发酵振动给料机振动给料机散装堆肥散装堆肥装袋机装袋机填埋填埋出售出售滚筒筛滚筒筛杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图杭州市垃圾堆肥厂工艺流程图2、化学指标、化学指标 pH：随堆肥进行而变化：随堆肥进行而变化 有机质变化指标：有机质变化指标：COD、BOD和和VS 碳氮比：降至（碳氮比：降至（10-20）:1时，认为达到腐时，认为达到腐熟熟 氮化合物：氨态氮、硝态氮和亚硝态氮的氮化合物：氨态氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度变化浓度变化 腐殖酸：含量上升腐殖酸：含量上升堆肥堆肥化肥化肥其他配料其他配料功能功能微生物微生物精制农肥精制农肥混合混合破

9、碎破碎包装包装混合混合造粒造粒低温干燥低温干燥筛分筛分短期发酵短期发酵混合混合 定义定义： 酸性发酵阶段：分解初期，产酸菌占主导，酸性发酵阶段：分解初期，产酸菌占主导，有机物被分解为有机酸、醇、二氧化碳、有机物被分解为有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等；氨、硫化氢等； 分解后期，产甲烷菌占主导，有机酸、醇分解后期，产甲烷菌占主导，有机酸、醇被产甲烷菌分解产生甲烷、二氧化碳被产甲烷菌分解产生甲烷、二氧化碳 碱性发酵阶段：有机酸的分解以及产生氨碱性发酵阶段：有机酸的分解以及产生氨的中和，使的中和，使pH值上升；可降解有机物大部值上升；可降解有机物大部分被分解，消化趋于完成分被分解，消化趋于完成三三

10、 厌氧消化的影响因素厌氧消化的影响因素5、添加物和抑制物、添加物和抑制物 添加物添加物 发酵液中添加少量硫酸锌、磷矿粉、炼钢发酵液中添加少量硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等，有助于促进厌氧发渣、碳酸钙、炉灰等，有助于促进厌氧发酵，提高产气量和原料利用率；酵，提高产气量和原料利用率； 抑制物抑制物 有些物质能抑制发酵，在厌氧消化过程中有些物质能抑制发酵，在厌氧消化过程中尽量避免混合这些物质；尽量避免混合这些物质；原料选择原料选择送送 农农 田田定期出料定期出料加活性污泥加活性污泥大大 出出 料料入池发酵产气入池发酵产气配配 料料原料预处理原料预处理定期加料定期加料有机固体废物有机固体废物用户用户贮气柜贮气柜肥肥 料料沉淀池沉淀池厌氧消化厌氧消化反应池反应池备料池备料池回流搅拌回流搅拌回流备料回