第五章 固体废物生物处理

1、w 5.1 概述概述w 5.2 固体废物的好氧堆肥化固体废物的好氧堆肥化w 5.3 固体废物的厌氧消化处理固体废物的厌氧消化处理 1 1、生活垃圾生活垃圾中中5050-60%-60%是有机物，会腐烂变质，释放臭是有机物，会腐烂变质，释放臭气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康2 2、粪便、污水厂污泥粪便、污水厂污泥大部分是有机物，堆放过程中会释大部分是有机物，堆放过程中会释放污染物，污染环境放污染物，污染环境3 3、农业废弃物农业废弃物基本上全是有机物，倾倒水体中会释基本上全是有机物，倾倒水体中会释放污染物；焚烧会污染大气放污染物；焚烧会污染大气有机物是固体废物污

2、染的重要来源有机物是固体废物污染的重要来源有机污染物有必要进行治理有机污染物有必要进行治理有机污染物通常是可生物降解的有机污染物通常是可生物降解的生物处理是一种很好的途径生物处理是一种很好的途径 真核细胞类型 原生动物 藻类 真菌 蓝绿藻 酵母菌 霉菌 细菌 原核细胞类型 微生物 w对于所有微生物来说，凡是生活时需要氧气的都可对于所有微生物来说，凡是生活时需要氧气的都可以称为以称为好氧微生物好氧微生物，只有在无氧环境中才能生长的，只有在无氧环境中才能生长的称为称为厌氧微生物厌氧微生物，在无氧和有氧的环境中都能生活，在无氧和有氧的环境中都能生活的统称为的统称为兼氧性微生物兼氧性微生物。w根据微生

3、物生长的环境可将生物处理技术分为根据微生物生长的环境可将生物处理技术分为好氧堆肥化好氧堆肥化和和厌氧堆肥化厌氧堆肥化(厌氧消化厌氧消化)两种。两种。w是一种是一种有机肥料有机肥料，所含，所含营养物质营养物质比较丰富，且比较丰富，且肥效肥效长而稳定，长而稳定，w同时有利于促进同时有利于促进土壤土壤固固粒结构的形成，能增加粒结构的形成，能增加土壤保水、土壤保水、保温保温、透气、透气、保肥的能力，保肥的能力，w与与化肥化肥混合使用又可弥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。能减退的缺陷。深褐

4、色、质地松散、有深褐色、质地松散、有泥土味的物质。泥土味的物质。异化作用异化作用 同化作用同化作用 细胞物质细胞物质 ( (微生物繁殖微生物繁殖) ) COCO2 2,H,H2 2O,NHO,NH3 3,PO,PO4 43-3-, O, O4 42-2- 能量能量 堆肥有机物堆肥有机物( (含含C C，H H，O O，N N，P P，S S，Cl)Cl)、氧和微生物氧和微生物 转入环境转入环境 释 放 、 转 化释 放 、 转 化为热为热 + + 好好氧氧堆堆肥肥基基本本原原理理多种多样的真菌多种多样的真菌 放线菌放线菌 好好氧氧堆堆肥肥过过程程影影响响因因素素 堆肥化效果3222)(2)2(

5、NHnycOrHsCOONHnCOdrsnzONHCzyxwdcba22)2(Odrsnz堆制 升温 高温 降温 腐熟1-2d50-60中温菌嗜热菌中温菌寄生虫和病原菌被杀死30-40 一次发酵二次发酵长长方形方形 堆肥化设备堆肥化设备破碎设备破碎设备 混合设备混合设备 输送设备输送设备 分离设备分离设备斗式装载机或推土机、垮式斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机翻堆机、侧式翻堆机应堆肥产品质量高、应堆肥产品质量高、操作员少、臭味控制有效、操作员少、臭味控制有效、 空间限制少、环境影响小等空间限制少、环境影响小等优点。优点。生物过滤器：熟化的堆肥、生物过滤器：熟化的堆肥、树皮、木片、粒状

6、的泥炭等树皮、木片、粒状的泥炭等负荷为负荷为80120 m80120 m3 3.m.m-3-3.h.h-1 -1) )，出气温度维持在出气温度维持在040040； 物料处理设备物料处理设备翻堆设备翻堆设备反应器堆肥系统反应器堆肥系统除臭设备除臭设备立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒筒仓式堆肥发酵仓筒仓式堆肥发酵仓箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池堆肥发酵装置堆肥发酵装置5-8天完成一次发酵天完成一次发酵立式堆肥发酵塔立式堆肥发酵塔卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池好好氧氧堆堆肥肥处处理理工工艺艺主发酵主发酵 分选、分选、破碎、破碎、筛分、筛分、混合

7、、混合、养分及养分及水分调水分调节节发酵仓或发酵仓或露天堆积，露天堆积，强制或翻强制或翻堆搅拌供堆搅拌供氧主发酵氧主发酵期期412d前处理前处理 1 2 后发酵后发酵 进一步分进一步分解难分解解难分解有机物，有机物，条堆或静条堆或静态堆肥，态堆肥，2030d3 贮存贮存夏冬需贮存，夏冬需贮存，容纳容纳6个月的个月的贮存设备；贮存设备；干燥透气干燥透气6 脱臭脱臭 产生氨、硫化产生氨、硫化氢、甲基硫醇、氢、甲基硫醇、胺类等。化学胺类等。化学除臭剂；碱、除臭剂；碱、水溶液过滤；水溶液过滤；沸石等吸沸石等吸 附剂吸附附剂吸附5 后处理后处理 分选设备分选设备去除塑料、去除塑料、玻璃、金玻璃、金属、小

8、石属、小石块；加入块；加入N、P、K制复肥制复肥4 堆肥有机堆肥有机物微生物物微生物有机酸，醇类，有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，等，能量，微生物微生物细胞物质细胞物质CO2，CH4等，等，能量能量细胞物质细胞物质（1 1）厌氧发酵装置：厌氧发酵池，亦称厌氧消化器）厌氧发酵装置：厌氧发酵池，亦称厌氧消化器现代大型工业化沼气发酵设备现代大型工业化沼气发酵设备 常用的发酵池常用的发酵池立式圆形水压式沼气池立式圆形水压式沼气池立式圆形浮罩式沼气池立式圆形浮罩式沼气池长方形（或方形）发酵池长方形（或方形）发酵池图图4-1 4-1 水压式沼气池示意图水压式沼气池示意图 进料口进料口进料管进料

9、管发酵间发酵间浮罩浮罩出料联通管出料联通管出料间出料间隔墙隔墙导气管导气管( (a)a)顶浮罩式顶浮罩式进料管进料管发酵间发酵间出料联通管出料联通管出料间出料间活动盖活动盖输气管输气管卡具卡具排气管排气管水池水池导向柱导向柱进料口进料口( (b)b)侧浮罩式侧浮罩式图图4-2 4-2 浮罩式沼气池示意图浮罩式沼气池示意图 （b b）古典型古典型（a a）欧美型欧美型（c c）蛋型蛋型（d d）欧洲平底型欧洲平底型图图4-4 4-4 常用的大型发酵罐结构类型常用的大型发酵罐结构类型厌氧消化的影厌氧消化的影响因素响因素添加物和抑添加物和抑制物制物厌氧条件厌氧条件接种物接种物温度温度原料配比原料配比搅拌搅拌pH其它因素其它因素如酒厂、屠宰场和城市下水污泥活性较强，可直接做为接种物添加。w有效搅拌可增加物料与微生物接触机会，使物料和温度分有效搅拌可增加物料与微生物接触机会，使