资源11302班2组 悖62、 有机废物堆肥工艺 - 副本

1、有机废物堆肥工艺资源11302班2组主讲人：胡琦悖 堆肥按照需氧过程分为：好氧堆肥、厌氧堆肥； 好氧堆肥化是在通风条件下，有游离氧存在时进行的分解发酵过程。 好氧堆肥堆温高，一般在55以上，可维持7-11天，极限可达80以上，亦称高温堆肥法。由于好氧堆肥法具有堆肥周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等优点，在有关污泥、城市垃圾、畜禽粪便和农业秸秆等堆肥中被广泛采用。 堆肥的原料很广泛，有城市生活垃圾，由纸浆厂、食品厂等排水处理设施排出的污泥及下水污泥，粪尿消化污泥、家畜粪尿、树皮、锯末、糠壳、秸杆等等。在我国堆肥主要原料是生活垃圾与粪便的混合物。也有的是城市垃圾与生活污水污泥的混合

2、物。 城市生活垃圾是最主要的原料，但其中可堆肥物数量，碳氮比，水分等等常常不能满足要求，需要进行适当的预处理。配入粪便或某些污泥可以有效地调整碳氮比和水分，并能得到氮、磷、钾含量较高的有机肥。此外不少农业废物也是堆肥的重要原料。 原料的要求原料的要求 密度：适用于堆肥的垃圾密度一般为350650kg/m3； 组成成分（湿重）%：堆肥原料必须按下表分类统计各组成成分，其中有机物含量不少于20%； 含水率：适合堆肥的垃圾含水率为40%60%； 碳氮化（C/N）：适合堆肥的垃圾碳氮比为20：130：1。 我国实施的城镇建设业标准，CJ/T30591996 “城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标”中规定

3、，堆肥原料特性有：易腐物灰渣，mm废品成分动物性植物性渣砾15灰土55持续5d以上。 蛔虫卵死亡率：95%100%； 粪大肠菌值：101102 ；好氧堆肥化无害化工艺条件。根据上述热灭活概念分析可得出理论上好氧堆肥无害化工艺条件如下：堆层温度55以上需维持5-7天；堆层温度70则需维持3-5天。即堆肥温度较高维持时间较短时，可以达到同样的无害化要求。静态好氧堆肥工艺间歇式好氧动态堆肥工艺连续式好氧动态堆肥典型好氧堆肥工艺 静态好氧堆肥是农业上已使用数世纪的一种堆肥方法。 人们利用秸秆、落叶、杂草、人畜粪便堆积在一起，使其在好氧条件下发酵而获取肥料。 近百年来才把它作为一种科学作业以制取兼作肥料

4、和土壤结构改良剂的堆肥方法。 堆制过程中原料要保持一定的水分和碳氮比，用定期翻倒或搅拌以保持物料发酵分解所需要的氧气，否则厌氧细菌将增加，最终会发生腐烂和臭味，静态好氧堆肥的初期，堆内温度一般应在60-77，时间约需一周左右，随后将逐渐转入厌氧发酵，温度将降低到环境温度，此时表明堆肥过程结束，该法的工厂化始于20世纪20年代。静态好氧堆肥 间歇式堆肥采用静态一次发酵的技术路线，其发酵周期缩短，堆肥体积减少。它是将原料一批批地发酵，一般采用间歇翻堆的强制通风垛或间歇进出料的发酵仓。对于高有机质含量的物料，在采用强制通风的同时，用翻堆机械将物料间歇性地翻堆，以防止堆肥物料结块，使其混合均匀，有利于

5、通风，从而加快发酵过程，缩短发酵周期。 间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、立式圆筒形发酵仓等，各配设通风管，有的还配设搅拌或翻堆装置。间歇式好氧动态堆肥工艺间歇式发酵工艺与装置(露天堆肥法) 需先预处理 根据含水率和碳氮比、确定原料配比。 废物堆积后不再添加新料，让其中的微生物参与生物化学反应，使废物转变为腐殖土的产物，然后运出。 前期一次发酵大约需5周，1周要翻动12次，经过510周熟化稳定二次发酵，全部过程需要3090天。 该法要求场地坚实、不渗水。 间歇式好氧动态堆肥技术的特点是分层均匀进出料方式：一次发酵仓底部每天均匀出料一层，顶部每天均匀进料一层，分层发酵。发酵仓内一

6、直控制着一定温度，促使菌种在最佳条件下繁殖，每天新加的物料得到迅速发酵分解，底部已熟化的堆肥及时输出。这样大大缩短了发酵周期（该工艺的发酵周期为5d），发酵仓数也可比静态一次性发酵工艺减少一半。连续式堆肥是一种发酵时间更短的动态二次发酵工艺，它是采取连续进料和连续出料的方式，原料在一个专设的发酵装置内进行一次发酵过程。物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，易于形成空隙，水分易于蒸发，因而使发酵周期缩短，可有效地杀灭病原微生物，并可防止异味的产生。连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料。正是由于这些优点，连续式动态堆肥工艺和装置一些发达国家被广泛地采用。如DANO回转窑式（滚筒式

7、）发酵器、浆叶立式发酵器等。连续式好氧动态堆肥 该发酵滚筒在水平方向上呈倾斜放置，直径为2.5-4.5m，长20-40m，强制供气。在该装置中废弃物靠与筒体内表面的摩擦沿旋转方向提升（转速为0.1-3 rpm），同时借助自身重量落下。通过如此反复升落，废物被均匀地翻倒与供入的空气接触，并通过微生物的作用进行发酵。经1-5天发酵后排出，条垛放置熟化。DANO卧式堆肥发酵滚筒达诺（Dano）式滚筒，主体设备为一个倾斜式的回转窑（滚筒）。加入料斗的物料由给料机供给低速旋转的发酵仓，在发酵仓内，物料随转筒的连续旋转而不断被提升，而后又借助自重下落，如此反复，物料被均匀翻到而与供给的空气接触，并借助微生

8、物作用进行发酵，筛下物经去除玻璃后便成为堆肥。发酵过程中产生的废气则通过转筒上端的出口向外排放。目前国内外两类主要的好氧堆肥系统： 无发酵装置系统、有发酵装置物料通常均堆制成条垛式（windrow），依据堆料供氧方式，无发酵装置系统又可分为搅拌式堆肥床和固定堆式堆肥床两种堆肥方式。条垛式堆肥 条垛式是堆肥系统中最简单的一种。这是一种最古老的堆肥系统 。 条垛式的堆肥特点是通过定期翻堆来实现堆体中的有氧状态。翻堆可以采用人工方式或特有的机械设备，最普遍的条垛形状是 35 米宽 ,23 米高的梯形条垛。 最佳的尺寸根据气候条件、翻堆使用的设备、堆肥原料的性质而定。不管是为了便于操作和维持堆体形状

9、,还是为了周围环境和渗漏问题 ,条垛式堆肥都应堆在沥青、水泥或者其它坚固的地面上。垮式翻堆机美国有机回收公司如何把废料变堆肥_标清.flv（1 1）场地）场地 空间空间：应足够大。：应足够大。 场地表面场地表面：必须坚固和有坡度。当采用坚硬的：必须坚固和有坡度。当采用坚硬的材料材料( (如道路沥青和混凝土如道路沥青和混凝土) )时，场地表面坡度时，场地表面坡度不小于不小于1%1%；当采用不够坚硬的材料；当采用不够坚硬的材料( (如砾石和炉如砾石和炉渣渣) )时，其坡度应不小于时，其坡度应不小于2%2%。 渗滤液收集和排除系统渗滤液收集和排除系统：至少包括排水沟和贮：至少包括排水沟和贮水池。面积

10、大于水池。面积大于20,000m20,000m2 2的场地或雨量多的地的场地或雨量多的地区都必须建贮水池，用以收集堆肥渗滤液和雨区都必须建贮水池，用以收集堆肥渗滤液和雨水。水。 其它设施其它设施：屋顶、挡风墙。：屋顶、挡风墙。（2）建堆）建堆建堆方法建堆方法：无添加物无添加物，直接建堆；，直接建堆；有添加物有添加物，根据掺入和混合方式有：采用一层垃圾一层添根据掺入和混合方式有：采用一层垃圾一层添加物的方法建堆，其混合靠翻堆来完成；垃圾加物的方法建堆，其混合靠翻堆来完成；垃圾和添加物从公共出口排出，边混合边建堆。和添加物从公共出口排出，边混合边建堆。建堆的形状建堆的形状：主要取决于气候条件和翻堆

11、设备：主要取决于气候条件和翻堆设备的类型，圆锥形或采用平顶长堆。的类型，圆锥形或采用平顶长堆。 建堆的尺寸建堆的尺寸：条剁系统适宜规模参数为：条剁系统适宜规模参数为：底宽底宽26m，高，高13m，长度不限，长度不限，最常见的尺寸最常见的尺寸为为底宽底宽35m，高，高23m，其断面大多为三角形，其断面大多为三角形。最佳尺寸根据气候条件、翻堆使用设备、堆肥最佳尺寸根据气候条件、翻堆使用设备、堆肥原料的性质而定。原料的性质而定。 （3 3）翻堆）翻堆翻堆方式翻堆方式：人工或机械方法进行物料的翻转和重堆。：人工或机械方法进行物料的翻转和重堆。翻堆次数翻堆次数：取决于堆体中的：取决于堆体中的耗氧量耗氧量

12、，在初期应高于后期；并，在初期应高于后期；并根据根据腐熟程度、翻堆设备类型、防臭味产生、占地空间的需腐熟程度、翻堆设备类型、防臭味产生、占地空间的需求及经济因素求及经济因素等变化；有时通过翻堆来促进水分蒸发和物料等变化；有时通过翻堆来促进水分蒸发和物料松散。设计和配置翻堆设备时，应保证一天一次的翻堆能力松散。设计和配置翻堆设备时，应保证一天一次的翻堆能力。 翻堆设备翻堆设备：最初是推土机（摊开和重堆）和装载机（装入料：最初是推土机（摊开和重堆）和装载机（装入料斗，在行进中倾倒下来），因使物料受到一定程度的压实而斗，在行进中倾倒下来），因使物料受到一定程度的压实而被逐渐淘汰。目前，国外常用的是被

13、逐渐淘汰。目前，国外常用的是带齿滚筒翻堆设备带齿滚筒翻堆设备，通过，通过带齿滚筒就地搅混完成物料翻堆，或在翻转、搅混物料的同带齿滚筒就地搅混完成物料翻堆，或在翻转、搅混物料的同时将物料移至附近重堆。时将物料移至附近重堆。 固定堆式堆肥基本不进行翻堆，其供氧方式主要有两种， 一是采用自然通气方式进行堆肥，在堆肥场地开有通气沟，并在垂直方向树有通气管（也可用各种秸秆捆绑成束作为通气之用），生物发酵所需要的氧气完全靠自然通风。自然通风堆肥腐熟时间通常较长。 搅拌式堆肥床式堆肥又称传统式或强制通气条垛发酵 主要特点是采用定期翻堆，使物料均匀，并提供充足氧气，有时还考虑强制通气（常采用抽气方式进行）。翻

14、堆作业通常采用翻堆机械进行，也有一些堆肥机械融粉碎、翻堆、测温测氧于一体。 图 无发酵装置发酵法通过空气流通和翻动供氧（传统）的最终产物沿料堆长度方向的周期翻动混合物料强行供氧通风（a）搅拌式固体床完成发酵的最终产物由垛内卸下强行供氧放在堆中的混合物料完成批量循环条垛（ b）固定式固体床（强制通风）（3）通风系统：包括鼓风机和通风管路。）通风系统：包括鼓风机和通风管路。通风管路：固定式通风系统通风管路：固定式通风系统的管路放于水泥沟槽中或平铺在的管路放于水泥沟槽中或平铺在水泥地面上，上铺木屑、刨花等空隙率较大的填充料，以便水泥地面上，上铺木屑、刨花等空隙率较大的填充料，以便均匀布气；或完全靠水

15、泥沟槽充当通风管路。均匀布气；或完全靠水泥沟槽充当通风管路。移动式通风系移动式通风系统统主要由简单的管道直接放在地面上构成，成本低，设计灵主要由简单的管道直接放在地面上构成，成本低，设计灵活，易于调整。活，易于调整。通风方式：正压鼓风机或负压抽气通风方式：正压鼓风机或负压抽气，也可用二者组成的混合，也可用二者组成的混合通风。通风。通风的控制方式：一般常用温度或时间控制。通风的控制方式：一般常用温度或时间控制。在堆体中安装在堆体中安装温度反馈系统，堆体内部温度超过温度反馈系统，堆体内部温度超过60时，鼓风机自动开始时，鼓风机自动开始工作，排出堆料热量和水蒸汽，使堆体冷却下来。也可每隔工作，排出堆

16、料热量和水蒸汽，使堆体冷却下来。也可每隔15min20min(具体时间根据实际情况确定具体时间根据实际情况确定)通风供氧。通风供氧。（3）堆肥物料的特性）堆肥物料的特性 形状：形状：物料呈物料呈粒状，松散粒状，松散状；状； 尺寸：尺寸：应应均匀均匀，一般为，一般为1.25cm左右左右； 含水率含水率：物料含水率应控制在：物料含水率应控制在55%左右，以避免物料左右，以避免物料空隙容积减少甚至压实。空隙容积减少甚至压实。 （4）优缺点）优缺点 设备投资相对较低；与条跺式堆肥系统相比，设备投资相对较低；与条跺式堆肥系统相比，温度及通风温度及通风条件得到更好条件得到更好的控制；堆腐的控制；堆腐时间相

17、对较短，一般为时间相对较短，一般为23周；周；产品稳定性好产品稳定性好，能更有效的，能更有效的杀灭病原菌及控制臭味杀灭病原菌及控制臭味；占地占地也较少；受寒冷也较少；受寒冷气候的影响较小气候的影响较小。 1. 条垛式系统占地面积大(堆体本身占地面积大 ,又加之堆腐周期长) ; 2. 需要翻动堆体进行通气 ,因此 ,要有大量的翻堆机械及人力; 3. 相对于其他堆肥系统而言 ,条垛式堆肥系统需要更频繁地监测 ,才能确保足够的通气量和温的散失 ,特别是当堆腐生污泥或未经稳定化的污泥时情况更为严重 ,这会造成与公众的关系问题;无发酵装置系统堆肥的特点是基建投资少；工艺简单；操作简便易行；处理容量大。缺

18、点是由于是敞开式堆肥，在冬季低温条件下，肥堆不易升温和保温；通常占地较大；堆肥时间比发酵仓式堆肥要长。 堆肥的农业应用堆肥的农业应用1 . 1 . 增加土壤有机质增加土壤有机质2. 2. 改善土壤结构改善土壤结构3 . 3 . 提高土壤功能，提高土壤功能， 促进植物生长增产促进植物生长增产 肥力不高 可能有有害元素 投资比较高堆肥对土壤的作用堆肥对土壤的作用补充材料补充材料 增加土壤中稳定的腐植质，形成土壤的团粒结构，并有一系列作用： 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； 肥料成分中氮、钾、铵等都以阳离子形态存在。由于腐植质带阴电荷，吸附阳离子，有助于粘土

19、保住阳离子，即保住养分提高保肥能力。腐植质阳离子交换容量是普通粘土的几倍到几十倍。 腐植质有螯合作用和缓冲作用。对于作物有害的铜、铝、镉等重金属可与腐植质发生螯合反应而降低其危害程度，有利于植物生长。当土壤中腐植质多时，即使肥料施得过多或过少，也不易受到损害；即使气象条件恶化也可减轻其影响；即使其他条件稍微恶化，也能减少冲击和缓影响。如水分不足时，可防止植物枯萎，起到似类于缓冲器的作用。 总之，腐植质能改善土壤物理的，化学的，生物的性质，使土壤环境保持适于农作物生长的良好状态。腐植质又有增进化肥肥效的作用。 堆肥的用途很广，既可以用作农田、绿地果园、葡萄园、菜园、苗圃、畜牧场、庭院绿化、风景区

20、绿化、农业等的种植肥料，也可以作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及制作纤维板等。消灭的时间温度温度的时间温度微 菌温度时间(min)温度时间(min)志贺氏（杆菌）内阿米巴溶组织的孢子绦虫微球菌属化脓菌链球菌属化脓菌结核分枝杆菌蛔 虫 卵埃希氏杆菌属大肠杆菌554555505466505560很短很短101015206060556760几秒短暂的1530 国内不同堆肥处理技术的区别主要在于：有无预处理系统及预处理设备的组合形式；有无发酵仓及仓的结构形式差异；一次发酵的进料及出料方式及设备；后处理系统的完善程度；堆肥产品的质量及使用对象。 国内几种堆肥技术国内几种堆肥技术分 选破 碎发酵设备发酵设备发

21、酵设备破 碎分 选分 选破 碎分 选发酵设备分选破碎(半湿式破碎分选)发酵设备l 堆肥是缓效性肥料。腐植化的有机物具有调节植物生长的作用，也有助于根系发育和伸长；将富有微生物的堆肥施于土中可增加土壤中微生物数量。微生物分泌的各种有效成分能直接或间接地被植物根吸收而起到有益作用，故堆肥是昼夜均有效的肥料。l 堆肥是CO2的供给源。如与外界空气隔绝的密封罩内CO2气浓度低，当大量施用堆肥后，罩内较高的温度可促使堆肥分解放出CO2。l 热灭活与无害化 热灭活有一种温度时间效应关系。 热灭活作用是温度与时间两者的函数。一般设计认为杀灭蛔虫卵的条件也可杀灭原生动物，孢子等，故可以把蛔虫卵作为灭菌程度的指

22、标生物（它的耐热性能与其他肠道病原体大致相当）。 武汉万科润园堆肥试点项目取得骄人成绩 华丽环保 (Ecoplast) 旗下全资子公司武汉华丽环保科技有限公司（武汉华丽）与巴斯夫联合宣布，武汉万科润园堆肥试点项目取得了骄人成绩。该项目是将有机垃圾装袋后直接送至工业堆肥场进行处理，无需将有机垃圾与垃圾袋分离即可加工成优质堆肥。武汉万科润园堆肥试点项目取得骄人成绩 测试显示，试点项目生产的堆肥质量优异。当地社区中关于垃圾分类和使用通过认证的可堆肥垃圾袋的宣传，也对提高堆肥质量作出了积极贡献。其中，项目中所采用的可堆肥垃圾袋有助于实现有机垃圾的清洁收集，它具有良好的抗撕裂性，能防止液体泄漏、异味逸出

23、。 据悉，试点项目生产的堆肥将在万科润园和武汉新洲农场用作有机肥料，以减少化肥用量、防止土壤侵蚀。截至目前，在参与此次项目的600户万科润园居民中，有80%的人亲身体验到了使用通过认证的可堆肥、可完全生物降解塑料袋对有机垃圾进行分类的好处，并愿意继续使用。大冶首个城市污泥好氧堆肥资源化再生利用项目揭牌 该项目分为3期，计划总投资2亿元，占地面积200亩。一期工程为污泥发酵基地建设，投资8000万元，占地面积100亩，年可处理污泥12万吨，生产有机、微生物复合肥6万吨，年产值6000万元，创利税1800万元，预计3月底开工。 二期工程将于明年底开工建设，计划建成年产2万吨的成品肥生产线。三期工程

24、则建设生物环保、资源再生肥料科技开发中心，使项目成为黄石地区集科研、开发、生产一体化的高科技环保企业。 武汉汉口西部餐厨垃圾处理工程再次延期 武汉市民翘首以待、原定6月投入使用的餐厨垃圾处理厂至今仍是半拉子工程。 武汉市汉口西部餐厨垃圾处理厂于2012年11月29日正式开工建设，预计今年6月投入使用。今年9月，记者探访发现，厂房建设严重滞后。当时武汉市城管委相关负责人表示，厂房有望在年底前完成建设，争取明年初投入试运行。 据了解，该餐厨垃圾处理项目采用BOO模式建设，由获得特许经营权的企业投资、建设、运行、维护、经营，并获取最终收益，政府负责宏观协调、创建环境、提出需求，并向其支付部分费用。 9月，武汉市城管委建设处曾指出，项目进展缓慢的原因是工艺流程和处理设备迟迟未定，影响厂房建设时预留接口、管线布设等工作开展。BOO模式 BOO即建设一一拥有一一经营,承包商根据政府赋予的特许权,建设并经营某项产业项目,但是并不将此项基础产业项目移交给公共部门。BOO模式的优势在于，政府部门既节省了大量财力、物力和人力，又可在瞬息万变的信息技术发展中始终处于领先地位，而企业也可以从项目承建和维护中得到相应的回报 餐厨垃圾处理项目只是餐厨垃圾处理的一个环节，如果处理厂迟迟建不起来，就算收运了餐厨垃圾，也没有地方消纳，必将严重影响全市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的推进速度