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1、2.2堆肥化综合处理工艺中关键性技术问题堆肥化综合处理工艺中，分选是关键，好氧发酵是主体，配制有机复混肥是目的。目前 已建的几个生活垃圾堆肥化处理厂之所以堆肥产品达不到农用标准，关键在于分选处理不彻 底和有机废物发酵因素控制欠科学化。至于制肥系统，只要腐熟堆肥符合农用标准，则以它 为基料配制高效系列有机复混肥的技术是成熟可靠的。现将生活垃圾堆肥化工艺执行过程存 在的问题提出来，和同行讨论。2.2.1分选处理过程存在的问题及其解决途径分选技术及其机械设备的科学组合视生活垃圾组成的物性（如粒度、比重、磁性、电性、 摩擦性、弹性、表面润湿性）而定，以达到回收可利用物质和分离不利堆肥物料为目的。分 选
2、技术是整个堆肥化综合处理工艺中的关键。中国各城市生活垃圾乃混合袋装收集，垃圾组 成十分复杂，因此分选处理难度较大，必须多种分选设备进行科学组合，集筛分、磁选、重 力分选、选择性破碎等技术方法为一体的专用分选工艺。实际上生活垃圾分选处理的机械设 备并不复杂，主要是筛分机、皮带轮磁选机、风力分选机、破碎机等，再配以给料机、运输 机、装载机、通风机等。问题在于如何根据各城市生活垃圾组成的不同去选择恰当的分选设 备，更重要的是如何把这些分选设备科学地组成分选能力强、效率高、能耗低、不堵塞、易 维修的分选系统。生活垃圾堆肥化过程的分选处理分前分选处理（预处理）和后分选处理（精分 选），前者用于一次发酵前
3、，目的是回收可利用物资如易拉罐、塑料制品、铁块等等），使其 循环再生利用，同时除去粗大的非堆肥的物料，以提高发酵仓容积系数；后者用于一次发酵 之后，目的是分离堆肥中不合农用标准的物料，因此分选设备的选择和组合更为重要，其中 最棘手的是塑料薄膜和重金属的除去。为此，建议在后分选处理中采用“一次发酵物一磁选 -风力分选-双层滚动筛分-Von Roll型往复剪切式破碎机”相组合的工序（详见图1），四 川省几个垃圾处理厂忽视后分选处理的工艺，以致堆肥产品中仍有不合农用标准的物质未去 除而影响堆肥质量。不合格的堆肥产品仍属于垃圾范畴，在肥料市场上毫无竞争力。2.2.2发酵过程存在的问题及其解决途径生活垃
4、圾好氧发酵过程是依靠生活垃圾中含有的各类微生物（细菌、放线菌、真菌）在分 解有机物中交替出现，使堆肥温度上升、下降，并分解有机废物，使之转化为腐殖质的生物 化学过程。该过程通常分两步完成，即第一次发酵（初级堆肥）和第二次发酵（熟化堆肥）。目 前在施行这两个发酵过程中存在如下一些问题有待解决。2.2.2.1 一次发酵（初级堆肥）存在的问题中国城市生活垃圾一次发酵大多是在发酵仓内进行静态好氧发酵，采用机械强制通风， 发酵10天左右，其中60C高温保持5天。影响有机废物发酵的因素主要是有机质含量、湿 度（含水率）、碳氮比、堆肥过程的氧浓度和温度以及pH值。欲使一次发酵如期顺利完成， 必须调整好上述影
5、响发酵的因素。但厂家在执行过程中往往未严格监控上述因素的变化，于 是也就未及时予以调整，以致一次发酵未达预期效果。现就存在的一些问题作如下初步探讨， 以求取得解决办法。生活垃圾适于堆肥的有机物含量为20%80%，以40%60%为佳。有机物含量低于 20%，因不能提供足够热能，供嗜热菌繁殖，则难以维持高温发酵；但若有机物含量高于 80%，则堆肥过程需大量供氧，而往往因供氧不足发生厌氧过程。中国各城市生活垃圾的有 机物含量不尽相同。同一城市因生活能源不同，垃圾中有机物含量也有差别，如成都市燃气 户生活垃圾组成中有机物平均含量为69%，自贡市为79.74%；而成都市燃煤户垃圾组成中 有机物平均含量为
6、25%，自贡市为21.68%。即使生活能源相同的城镇，因季节不同，垃圾 中有机物含量也有变化；因此为了有效控制发酵因素，垃圾处理厂进料时必须有垃圾的有机 物含量数据。此外，生活垃圾用于堆肥的最适合的含水率为50%60%（尤以55%为佳），这 种湿度最适宜嗜热微生物的生长繁殖和对氧的要求。若生活垃圾含水率高于65%，则易导 致营养物渗出和造成通气空隙不足，这会抑制需氧微生物的生长繁殖，甚至发生不良的厌氧 分解，堆温下降；而含水率低于40%也不利于需氧微生物生长，好氧分解速率缓慢。总之， 生活垃圾含水率过高或过低均需要进行调节，如成都市燃气户生活垃圾平均含水率为 56.30%，符合堆肥要求；但燃煤
7、户生活垃圾平均含水率为28.25%，若用于堆肥，则需要添 加粪水进行调节。生活垃圾在堆肥过程要保持一定的碳氮比。通常分解有机废物的微生物，其生长繁殖过 程每利用30份碳就需要1份氮。据此，一次发酵适宜的C/N比定为25 : 135 : 1，以35 : 1为佳。C/N比过低或过高都不利于嗜氧菌的生长繁殖，难以达到稳定的最佳堆肥。中国 一些大中城市生活垃圾的C/N比大多高于35 : 1，因此往往要添加粪便或氮肥水进行调节， 使C/N比达到或接近35 : 1。生活垃圾堆肥过程还需要适宜的氧浓度（14%17%）。若过低 （V10%），则用强制性通风，以不断补给氧气，激发好氧菌的活性；否则因氧不足将使好
8、氧 菌生长受抑制，使好氧发酵停止。反之若氧浓度高于20%，则应减少风量至氧浓度适宜为 止。另外，垃圾堆肥过程也需要适宜发酵温度和pH值，发酵温度以3555C为宜。若发酵 温度低于15C或高于70C，微生物将进入休眠状态或大量死亡，发酵缓慢甚至停止。有机 废物发酵过程适宜的pH值为6. 57. 5,这是微生物（尤其是细菌和放线菌）生长最合适的 酸碱度；但是它们可在pH值为68范围内繁殖，一般不必调整pH值；只有当pH值过高 （pH9）或过低（pHV4）而减缓微生物降解速度时才调整堆肥的pH值。由上述可见，生活垃圾堆肥过程必须定时监控影响有机废物好氧发酵的诸因素，如垃圾 进入储集库时应有有机物含量
9、、含水率、碳氮比的分析测定数据，发酵过程应有C/N比、 氧浓度、温度以及pH值的变化数据。如果发现其中某一因素偏离上述适宜范围，则必须及 时调整，以使有机废物生物降解过程能顺利进行。可是，目前一些垃圾堆肥厂并未严格实施 C/N比、氧浓度、温度、pH值的监控任务，某些偏离适宜值的因素未予纠偏，以致微生 物活性受抑制而造成初堆（一次发酵）时间延长，而且腐熟度偏低。2.2.2.2二次发酵（熟化堆肥）存在的问题一次发酵初期，生活垃圾中易分解的水溶性有机废物（糖类和淀粉）受嗜温性菌类作用而 迅速分解，堆肥温度急剧上升，经一周左右堆温达6070C，同时微生物类群发生变化， 嗜温菌受抑制，而嗜热菌活性增加，
10、纤维素受嗜热菌作用而分解；但一次发酵后仍残留不少 难降解的有机物（纤维素和木质素为主），需要进行二次发酵，其目的是为了使堆肥达到充分 腐熟。但是，如果二次发酵顺其自然进行，则难分解的纤维素和抗分解的木质素还是难以彻 底腐解。因为自然界只有少数种类微生物能分解木质素，不过要彻底分解却需数月甚至一二 年；因此二次发酵后依然有一部分木质素残留于堆肥产品内，堆肥产品中腐殖质低。于是如 何加速纤维素和木质素彻底腐解，充分提高堆肥腐熟度（腐殖化稳定程度），这便成为二次发 酵的关键。为此，可以通过微生物接种（添加菌剂）来提高熟化堆肥的发酵效率，使堆肥充分 腐熟。具体做法是：将筛选出分解纤维能力强、生长快、易繁殖的菌株（表2）制成堆肥添加 菌剂，均匀撒于一次发酵后经传送带送往二次发酵仓的初级堆肥上，接种菌剂的浓度按堆肥 重量比的0.05%0.1%配制。经过上述菌株接种后的二次发酵能得到无明显纤维的熟化堆 肥，其腐殖质含量可高于8%（具体数值视原垃圾中有机物含量而定），这种堆肥产品适宜于 配制高效系列有机复混肥。
