有机固体废物的生物处理

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1、第五章第五章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵( (生物处理生物处理) )第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/20241主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）堆肥设备好（耗）堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8

2、 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/20242定义与生物处理分类定义与生物处理分类p堆肥化堆肥化(composting):(composting): 是在控制条件下，利用自然界广是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物学过程。有机物转化为稳定的腐殖质的生物学过程。( (促进来源于生促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用物的有机

3、废物发生生物稳定作用) )p堆肥化的产物堆肥化的产物堆肥堆肥(compost)(compost)：一种深褐色、质地一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土腐殖土”，是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。，是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。p堆肥化的分类堆肥化的分类温度温度: : 中温堆肥和高温堆肥中温堆肥和高温堆肥技术技术: : 露天堆肥和机械密封堆肥。露天堆肥和机械密封堆肥。特点：人工控制条件下进行；原料是固体废物中可降解的有机成分；特点：人工控制条件下进行；原料是固体废物中可降解的有机成分； 实质是

4、生物化学过程；堆肥产品对环境无害实质是生物化学过程；堆肥产品对环境无害第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵堆肥堆肥7/25/20243p微生物生理学定义：微生物生理学定义：在没有外加氧化剂的条件下，被分解的在没有外加氧化剂的条件下，被分解的有机物作为还原剂被氧化，而另一部分有机物作为氧化剂被有机物作为还原剂被氧化，而另一部分有机物作为氧化剂被还原的生物学过程。还原的生物学过程。p现代工业定义：现代工业定义： 利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的利用微生物生产菌体、酶或各种代谢产物的过程过程( (厌氧条件或

5、有氧条件下发生厌氧条件或有氧条件下发生) )都称为发酵都称为发酵( (或消化或消化) )p环境污染治理角度：环境污染治理角度：以废水或固体废物中的有机污染物为营以废水或固体废物中的有机污染物为营养源，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，利用微生物养源，创造有利于微生物生长繁殖的良好环境，利用微生物的异化分解和同化合成的生理功能，使得这些有机污染物转的异化分解和同化合成的生理功能，使得这些有机污染物转化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。环境的目的。p沼气生产技术的角度：沼气生产技术的角度：在厌氧条件下，利用厌氧微生物

6、在厌氧条件下，利用厌氧微生物( (特别特别是产甲烷细菌是产甲烷细菌) )新陈代谢的生理功能，将有机物转化成沼气的新陈代谢的生理功能，将有机物转化成沼气的整个工艺生产过程。整个工艺生产过程。发酵发酵定义与生物处理分类定义与生物处理分类第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/20244 是指固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利是指固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的自身的细胞

7、物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。目的。 德国德国KaiserslauternKaiserslautern填埋场填埋场 动态堆肥处理线动态堆肥处理线 德国德国KaiserslauternKaiserslautern填埋场填埋场 发酵仓发酵仓定义与生物处理分类定义与生物处理分类5第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物厌氧发酵有机固体废物厌氧发酵7/25/20245好（耗）氧堆肥与厌氧发酵的原料好（耗）氧堆肥与厌氧发酵的原料 好氧堆肥与厌氧发酵的原料均为可通过生物化学过程好氧堆肥与厌氧发酵的原料

8、均为可通过生物化学过程降解转化的有机固体废物降解转化的有机固体废物城市垃圾城市垃圾: : 需经分选回收需经分选回收畜禽粪便畜禽粪便: : 有臭味，需进行除臭处理有臭味，需进行除臭处理污泥污泥: : 工业废水处理污泥一般含有较高的重金属，要注意工业废水处理污泥一般含有较高的重金属，要注意 限制含重金属工业废水的排放，并从配方、添加剂、农艺限制含重金属工业废水的排放，并从配方、添加剂、农艺措施等方面采取相应对策措施等方面采取相应对策农林废物农林废物: :是进行堆肥和沼气发酵的理想材料是进行堆肥和沼气发酵的理想材料泔脚和食品废物泔脚和食品废物: :良好的堆肥和厌氧发酵用原料良好的堆肥和厌氧发酵用原料

9、第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/20246主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）堆肥设备好（耗）堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物

10、的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202475.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理p好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）氧堆肥基本原理好（耗）好（耗）氧堆肥原理氧堆肥原理好（耗）好（耗）氧堆肥过程温度变化氧堆肥过程温度变化好（耗）好（耗）氧堆肥微生物氧堆肥微生物影响堆肥的因素影响堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断p厌氧发酵原理厌氧发酵原理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/20248好（耗）氧堆

11、肥基本原理好（耗）氧堆肥基本原理p好（耗）氧堆肥好（耗）氧堆肥 是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使有机固体废物发生一是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使有机固体废物发生一系列放热反应，最终将其转化为简单、稳定的腐殖质的过程。系列放热反应，最终将其转化为简单、稳定的腐殖质的过程。 通常好氧堆肥堆温高，一般在通常好氧堆肥堆温高，一般在55-6055-60，极限温度可达，极限温度可达80-9080-90，所，所以好氧堆肥也称为高温堆肥以好氧堆肥也称为高温堆肥。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25

12、/202490.3-0.5有机物的氧化分解有机物的氧化分解有机物的合成有机物的合成堆肥中发挥作用的微生物主要为细菌和放线菌，其次还有真菌和原生动物等堆肥中发挥作用的微生物主要为细菌和放线菌，其次还有真菌和原生动物等 来自有机垃圾固有的微生物种群来自有机垃圾固有的微生物种群 （一般城市垃圾中的细菌数量在（一般城市垃圾中的细菌数量在10101414101016 16 个个/kg/kg） 来自人工加入的特殊菌种来自人工加入的特殊菌种10第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202410好（耗）氧堆肥过程温

13、度变化好（耗）氧堆肥过程温度变化1.1.潜伏阶段潜伏阶段 微生物适应、驯化过程微生物适应、驯化过程2.2.中温阶段中温阶段 也称产热阶段，堆肥初期，也称产热阶段，堆肥初期，嗜温性微生物较为活跃。主要分解基质嗜温性微生物较为活跃。主要分解基质; ; 糖类、淀粉类物质。堆体基本处于糖类、淀粉类物质。堆体基本处于151545450 0C C范围内的中温。范围内的中温。3.3.高温阶段高温阶段 堆温升至堆温升至45450 0C C以上，此阶段，以上，此阶段，嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热嗜温性微生物受到抑制甚至死亡，嗜热性微生物成为主体。堆肥中较为复杂的性微生物成为主体。堆肥中较为复杂的有机物，如

14、半纤维素、纤维素和蛋白质有机物，如半纤维素、纤维素和蛋白质开始被快速分解开始被快速分解4.4.腐熟阶段腐熟阶段 此时微生物的活性下降，此时微生物的活性下降，发热量减少，温度下降。嗜温性微生物发热量减少，温度下降。嗜温性微生物重占优势，对残余较难分解的有机物做重占优势，对残余较难分解的有机物做进一步分解，腐殖质增多且稳定化，堆进一步分解，腐殖质增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段。剩下的部分物质主要肥进入腐熟阶段。剩下的部分物质主要为难降解有机物和新形成的腐殖质。为难降解有机物和新形成的腐殖质。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体

15、废物的堆肥与发酵7/25/202411pC/NC/N比、比、 C/PC/P比比 C C主要提供微生物活动所需能源和组成微生物细胞的物质，主要提供微生物活动所需能源和组成微生物细胞的物质，N N、P P则是则是构成蛋白质、核酸、氨基酸，酶等细胞生长所需物质的重要元素。构成蛋白质、核酸、氨基酸，酶等细胞生长所需物质的重要元素。 堆肥过程理想的堆肥过程理想的C CN N比在比在30 : 130 : 1左右左右, ,一般认为，有机垃圾作为堆肥一般认为，有机垃圾作为堆肥原料时，最佳原料时，最佳C CN N比在比在(26(2635)35)：1 1。 C CN N比高，将导致比高，将导致N N的不足，影响的

16、不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢减慢；微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢减慢； C CN N比低，比低，N N将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味。将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味。 C/PC/P比一般为比一般为75-15075-150：1 1，可用污泥调节。，可用污泥调节。影响好氧堆肥的因素影响好氧堆肥的因素化学因素化学因素pO O2 2 是堆肥的基本保证，合适的氧浓度为是堆肥的基本保证，合适的氧浓度为1818，一旦低于，一旦低于8 8，将制约好，将制约好氧堆肥中微生物生命活动。氧堆肥中微生物生命活动。通风通风p营养平衡营养平衡 微生物的新陈代

17、谢必须保证足够的微生物的新陈代谢必须保证足够的P P、K K和微量元素，磷是和微量元素，磷是磷酸和细胞核的重要组成元素也是生物能磷酸和细胞核的重要组成元素也是生物能ATPATP的重要组成成分，一般的重要组成成分，一般堆肥料的堆肥料的C/P=C/P=（75-15075-150）：）：1 1。ppHpH值值 微生物的降解活动需要微酸性或中性的环境条件。微生物的降解活动需要微酸性或中性的环境条件。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202412p温度：温度：堆肥的最佳温度在堆肥的最佳温度在5050一一6

18、060p颗粒尺寸：颗粒尺寸： 降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动降低颗粒物尺寸，增加表面积，将促进微生物的活动并加快堆肥速度；而颗粒太细，又会阻碍堆层中空气的流动，将减少并加快堆肥速度；而颗粒太细，又会阻碍堆层中空气的流动，将减少堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动的速度。一般地堆层中可利用的氧气量，反过来又会减缓微生物活动的速度。一般地说，适宜的粒径范围是说，适宜的粒径范围是12-60 mm12-60 mmp含水率：含水率：堆肥原料的最佳含水率通常是在堆肥原料的最佳含水率通常是在5050一一60%60%，含水率太低将，含水率太低将影响微生物的生命活动，太高也会降低堆肥化

19、速度，导致厌氧分解并影响微生物的生命活动，太高也会降低堆肥化速度，导致厌氧分解并产生臭气以及营养物质的沥出。产生臭气以及营养物质的沥出。影响好氧堆肥的因素影响好氧堆肥的因素物理因素物理因素影响好氧堆肥的因素影响好氧堆肥的因素生物因素生物因素p建立人工种群建立人工种群堆肥发酵母液。堆肥发酵母液。堆肥化效果堆肥化效果供氧量供氧量含水率含水率温度和有机物含量温度和有机物含量颗粒度颗粒度C/N和和C/PpH第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202413p 腐熟度腐熟度的基本含义是：的基本含义是：(1)(

20、1)通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，对环境无不良影响；通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，对环境无不良影响；(2)(2)所产生的堆肥产品在使用期间，不能影响作物的生长和土壤的耕作能力。所产生的堆肥产品在使用期间，不能影响作物的生长和土壤的耕作能力。堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断 化学指标化学指标 pH/COD/BOD/ 碳氮比碳氮比/氮化物氮化物/ 腐殖酸腐殖酸/碘液法碘液法 工艺指标工艺指标 温度温度/耗氧速率耗氧速率400mg/(kgh)堆肥腐熟度评价堆肥腐熟度评价指标指标 物理学指标物理学指标 气味气味/粒度粒度/色度色度 生物学指标生物学指标

21、呼吸作用呼吸作用/生物活性生物活性/ 发芽指数发芽指数第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202414适应新适应新适应新适应新环境环境环境环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度 4545嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留

22、可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度4570457045704570嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物质，温度质，温度质，温度质，温度 小小 结结好好（耗）（耗）氧氧堆堆肥肥过过程程15第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024155.2 5.2 耗氧堆肥与厌氧发

23、酵原理耗氧堆肥与厌氧发酵原理p好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥原理好（耗）氧堆肥过程温度变化好（耗）氧堆肥过程温度变化好（耗）氧堆肥微生物好（耗）氧堆肥微生物影响堆肥的因素影响堆肥的因素堆肥的腐熟度及其判断堆肥的腐熟度及其判断p厌氧发酵原理厌氧发酵原理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202416厌氧发酵原理厌氧发酵原理p厌氧发酵原理厌氧发酵原理p厌氧发酵过程微生物群落厌氧发酵过程微生物群落p甲烷的形成量的计算甲烷的形成量的计算p厌氧发酵的热力学厌氧发酵的热力

24、学p厌氧发酵的动力学厌氧发酵的动力学第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202417厌氧发酵原理厌氧发酵原理p第第1 1阶段阶段: : 不溶性大分子有机物经过不溶性大分子有机物经过水解水解而溶入水中，使颗粒状的各种可见而溶入水中，使颗粒状的各种可见物变成均质的溶液。此阶段起作用的为水解发酵细菌；物变成均质的溶液。此阶段起作用的为水解发酵细菌；p第第2 2阶段阶段: : 接连发生两次接连发生两次产酸产酸过程，使溶液酸度增加过程，使溶液酸度增加,pH,pH下降。此阶段起作下降。此阶段起作用的为产乙酸细

25、菌；用的为产乙酸细菌；p第第3 3阶段阶段: :有机物中的碳最终以有机物中的碳最终以CHCH4 4和和COCO2 2等气态产物的形式释放到空气中。等气态产物的形式释放到空气中。此阶段起作用的为此阶段起作用的为甲烷甲烷菌。菌。厌氧发酵分为厌氧发酵分为酸发酵酸发酵和和甲烷发酵甲烷发酵第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202418厌氧发酵过程微生物群落厌氧发酵过程微生物群落第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/2

26、5/202419p影响发酵细菌功能的环境条件影响发酵细菌功能的环境条件 1、厌氧条件、厌氧条件 产酸、产气均需在厌氧条件下进行产酸、产气均需在厌氧条件下进行 2、发酵细菌的营养及营养物比例、发酵细菌的营养及营养物比例 C/N/P=（30-20）：）：1：0.2 3、温度因素、温度因素 常温发酵常温发酵( (自然发酵自然发酵) ) 中温发酵中温发酵(28-38 )(28-38 ) 高温发酵高温发酵(48-60)(48-60) 4、pH 值值 水解过程与发酵菌及产氢产乙酸菌对水解过程与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大致为值的适应范围大致为5-6.5，而甲烷菌对，而甲烷菌对pH 值的适应范围

27、为值的适应范围为6.5-7.5。 5、添加物、抑制物、添加物、抑制物 调节调节C/N比，避免重金属等有害物质比，避免重金属等有害物质 6、接种物、接种物 保证细菌量和种群保证细菌量和种群 7、搅拌、搅拌 防止局部酸积累和气阻防止局部酸积累和气阻第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202420甲烷的形成量的计算甲烷的形成量的计算p有机物厌氧分解的总反应有机物厌氧分解的总反应: :稳定的厌氧稳定的厌氧发酵产生的发酵产生的沼气其甲烷沼气其甲烷含量在含量在55%-55%-65%65%之间之间理论产甲烷量理

28、论产甲烷量理论产理论产CO2量量第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202421主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 耗氧堆肥与厌氧发酵原理耗氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 耗氧堆肥设备耗氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章

29、 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024225.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术p定义定义 简易沤肥技术是指将人粪尿、不能食用的菜叶、动物粪便、杂草、秸秆、废物简易沤肥技术是指将人粪尿、不能食用的菜叶、动物粪便、杂草、秸秆、废物垃圾等有机废物混合堆积、糊泥密封，在自然条件下利用微生物的发酵作用，使垃圾等有机废物混合堆积、糊泥密封，在自然条件下利用微生物的发酵作用，使堆料中的有机物腐熟，达到土壤可接受的稳定程度，成为一种含氮丰富的腐殖质。堆料中的有机物腐熟，达到土壤可接受的稳定程度，成为一种含氮丰富的腐殖质。这一过程

30、基本不进行或者很少进行人为控制。这种简单的不使用机械设备的堆肥这一过程基本不进行或者很少进行人为控制。这种简单的不使用机械设备的堆肥方法又称为简易堆肥，堆制出的产品称为沤肥。方法又称为简易堆肥，堆制出的产品称为沤肥。p特点特点简易沤肥技术一般介于好氧堆肥与厌氧发酵之间简易沤肥技术一般介于好氧堆肥与厌氧发酵之间( (没有强制通风装置没有强制通风装置) )。初期为好氧，主要是利用需氧性微生物的活动，快速分解有机物，并产生大量的初期为好氧，主要是利用需氧性微生物的活动，快速分解有机物，并产生大量的热能使堆内的温度不断上升，一般可达到热能使堆内的温度不断上升，一般可达到50507070，并可维持一定时

31、间，从而将，并可维持一定时间，从而将堆料的病菌、蠕虫卵、蝇蛆等杀死，达到无害化的目的；堆料的病菌、蠕虫卵、蝇蛆等杀死，达到无害化的目的；随着有机垃圾降解的进行，逐步转为厌氧性微生物为主要微生物来降解有机物，随着有机垃圾降解的进行，逐步转为厌氧性微生物为主要微生物来降解有机物，在这一阶段，一般分解较缓慢，产生的热量少。在这一阶段，一般分解较缓慢，产生的热量少。 第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202423简易沤肥方法简易沤肥方法污水坑沤肥法污水坑沤肥法平地沤肥法平地沤肥法半坑式沤肥法半坑式沤肥法

32、简易沤肥的影响因素简易沤肥的影响因素p原料有机成分的含量原料有机成分的含量p微生物量微生物量p含水率含水率ppHpH值值p空气供给空气供给p封泥：保温、保肥、防蝇和减臭味封泥：保温、保肥、防蝇和减臭味第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202424简易沤肥的无害化处理简易沤肥的无害化处理(1)(1)加生石灰法加生石灰法 每担粪每担粪( (约约50kg)50kg)加生石灰加生石灰0.5kg0.5kg，搅匀后，搅匀后，2-2-3d3d便可达到无害化。但粪肥应在加生石灰便可达到无害化。但粪肥应在加生石灰

33、3-5d3-5d后就施用，否后就施用，否则，会因加碱引起氨挥发，导致肥效降低。则，会因加碱引起氨挥发，导致肥效降低。(2)(2)加农药处理法加农药处理法 每每100kg100kg粪便加粪便加“敌百虫敌百虫”或或“西维因西维因”粉粉剂剂0.5kg0.5kg，经混匀后，便可杀灭，经混匀后，便可杀灭90%90%的钩虫卵和大部分蛔虫卵。的钩虫卵和大部分蛔虫卵。(3)(3)加尿素法加尿素法 每每100kg100kg粪便加粪便加1kg1kg尿素，经尿素，经2-4d2-4d后，就能杀灭大后，就能杀灭大部分虫卵。这种肥施用时，要先兑水。稀释后再用，稀释比部分虫卵。这种肥施用时，要先兑水。稀释后再用，稀释比例一

34、般按尿素与水之比为例一般按尿素与水之比为1 1：100100为宜，否则浓度太大易损害为宜，否则浓度太大易损害农作物或园林植物。农作物或园林植物。25第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202425主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效

35、和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024265.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制p好（耗）好（耗）氧堆肥的基本工艺氧堆肥的基本工艺p典型耗氧堆肥工艺典型耗氧堆肥工艺p好（耗）好（耗）氧堆肥过程控制氧堆肥过程控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202427

36、好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺加入堆肥底料的物料加入堆肥底料的物料( (无机物或有机物无机物或有机物) )，主要，主要目的是减小底料容重，增加底料空隙，从而有目的是减小底料容重，增加底料空隙，从而有利于通风利于通风加入堆肥底料的一种有机物，用于增加可生加入堆肥底料的一种有机物，用于增加可生化降解有机物的含量，从而增加混合物能量化降解有机物的含量，从而增加混合物能量5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202428分选、

37、破碎、筛分、混合、养分及水分调节分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节通过破碎、分选和筛分可去除粗大通过破碎、分选和筛分可去除粗大垃圾和不能堆肥的物质，合适比表垃圾和不能堆肥的物质，合适比表面积、合适的粒度面积、合适的粒度(12-60mm)(12-60mm)调节含水率和调节含水率和C/NC/N比比添加一些菌种和酶制剂添加一些菌种和酶制剂好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p前处理前处理第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202429p主发酵主发酵(一次发酵一次发酵) 通常将堆体温度升高

38、到开始降低为止的阶段称为主发酵期，城市有机通常将堆体温度升高到开始降低为止的阶段称为主发酵期，城市有机固体废物的好氧堆肥主发酵期约为固体废物的好氧堆肥主发酵期约为4 412 d12 d。主发酵可在露天或发酵装置主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆或强制通内进行，通过翻堆或强制通风向堆积层或发酵装置内堆风向堆积层或发酵装置内堆肥物料供给氧气。肥物料供给氧气。好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺30第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202430p后发酵（二次发酵）后发酵（二次发酵）

39、主发酵工序尚未分解的有机物进一步分解，使之变成主发酵工序尚未分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到成熟的堆肥制腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物，得到成熟的堆肥制品。品。 通常，后发酵阶段的物料堆积成通常，后发酵阶段的物料堆积成1 12m2m高的堆层，通高的堆层，通过自然通风间歇性翻堆，进行敞开式后发酵，但需防止雨过自然通风间歇性翻堆，进行敞开式后发酵，但需防止雨水流入。水流入。 时间时间20-30 d 20-30 d 。好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与

40、发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202431p后处理后处理 将仍然存在的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物将仍然存在的塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等杂物 分选去除。对粗堆肥产品再破碎、打包装袋。分选去除。对粗堆肥产品再破碎、打包装袋。好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p脱臭脱臭 在堆肥过程中，由于堆肥物料局部或某段时间内的厌氧发酵会导致在堆肥过程中，由于堆肥物料局部或某段时间内的厌氧发酵会导致臭气产生，污染工作环境臭气产生，污染工作环境堆肥过滤器堆肥过滤器( (堆高约堆高约0.80.81.2m)1.2m)，当臭气通过该装当臭气通过该装置时，恶臭成分被熟化后置时，恶臭成分

41、被熟化后的堆肥吸附，进而被其中的堆肥吸附，进而被其中的好氧微生物分解而脱臭的好氧微生物分解而脱臭除除臭臭装装置置热力法热力法，将堆肥排气，将堆肥排气( (含氧含氧量约为量约为18%)18%)作为焚烧炉或工作为焚烧炉或工业锅炉的助燃空气，利用炉业锅炉的助燃空气，利用炉内高温热力降解臭味分子，内高温热力降解臭味分子，消除臭味。消除臭味。吸附法吸附法第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202432p贮存贮存 贮存容量：贮存容量： 夏冬贮存夏冬贮存; ; 贮存贮存6 6个月生产量的库房。个月生产量的库房。

42、 贮存方式：贮存方式： 直接堆存直接堆存二次发酵仓存放二次发酵仓存放袋装存放袋装存放 贮存环境要求干燥、透气贮存环境要求干燥、透气好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202433p好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺p好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥

43、与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202434典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺一批原料堆积成条垛或置于发酵一批原料堆积成条垛或置于发酵装置内后，不再添加新料和翻倒，装置内后，不再添加新料和翻倒，直到堆肥腐熟后运出直到堆肥腐熟后运出35第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202435好（耗）氧静态堆肥工艺好（耗）氧静态堆肥工艺特点：特点： 强制通风较困难，易造成厌氧状态，使发酵周期延长强制通风较困难，易造成厌氧状态

44、，使发酵周期延长第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202436间歇式好（耗）氧动态堆肥工艺间歇式好（耗）氧动态堆肥工艺原料分批发酵，一批原料堆积之后不再添加新料，待发酵原料分批发酵，一批原料堆积之后不再添加新料，待发酵成为腐殖土后运出成为腐殖土后运出发酵形式通常采用发酵形式通常采用间歇翻堆的强制通风垛间歇翻堆的强制通风垛或或间歇进出料的间歇进出料的发酵仓发酵仓间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、间歇式发酵装置有长方形池式发酵仓、倾斜床式发酵仓、立式圆筒型发酵仓等（立式圆筒型发酵仓等

45、（德国德国Kaiserslautern填埋场发酵仓填埋场发酵仓） 常州市垃圾处理场采用了间歇式好氧动态堆肥技术，其特点是采用分常州市垃圾处理场采用了间歇式好氧动态堆肥技术，其特点是采用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。发酵仓内控制在一定温度内，促使菌种在最佳条件下料一层，分层发酵。发酵仓内控制在一定温度内，促使菌种在最佳条件下繁殖。进出料及时，可大大缩短发酵周期繁殖。进出料及时，可大大缩短发酵周期( (约为约为5d)5d)，发酵仓数也可比静态，发酵仓数也可比静态一次性发酵工艺减少一

46、半。一次性发酵工艺减少一半。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202437 连续式堆肥采取连续进料和连续出料的方式，原料在一个专设的发连续式堆肥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完成中温和高温发酵过程。酵装置内完成中温和高温发酵过程。连续式好（耗）氧动态堆肥工艺连续式好（耗）氧动态堆肥工艺特点：特点：物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，传质和传物料处于一种连续翻动的动态情况下，物料组分混合均匀，传质和传热良好，有机物的降解速率快，水分易蒸发，发酵周期短。热良

47、好，有机物的降解速率快，水分易蒸发，发酵周期短。连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料，因此在一些发达国家连续式堆肥可有效地处理高有机质含量的原料，因此在一些发达国家被广泛地采用被广泛地采用 （德国德国Kaiserslautern填埋场动态堆肥处理线填埋场动态堆肥处理线）第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202438p好（耗）氧堆肥的基本工艺好（耗）氧堆肥的基本工艺p典型好（耗）氧堆肥工艺典型好（耗）氧堆肥工艺p好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制堆肥原料控制堆肥原料控制C/NC/N比

48、控制比控制水分控制水分控制温度控制温度控制通风供氧控制通风供氧控制pHpH值值发酵周期发酵周期5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202439好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制堆肥原料控制堆肥原料控制40第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202440C/NC/N比控制比控制 a.a. 碳氮比为（碳氮比为（25-3525-35）

49、：）：1 1时发酵过程最快时发酵过程最快b.b. C/NC/N比低于比低于2020：1 1时，微生物的繁殖能量不足而受到抑制时，微生物的繁殖能量不足而受到抑制c.c. C/NC/N比高于比高于4040：1 1时，堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的时，堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的现象，产生现象，产生“氮饥饿氮饥饿”状态状态d.d.初始原料的初始原料的C/NC/N比一般控制高于最佳值，取比一般控制高于最佳值，取3535：1 1e.e.成品堆肥的成品堆肥的C/NC/N比控制在（比控制在（10-2010-20）：）：1 1好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制第第第第 5 5

50、章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202441水分控制水分控制堆肥中水分的主要作用：堆肥中水分的主要作用：溶解有机物，参与微生物的新陈代谢溶解有机物，参与微生物的新陈代谢水分蒸发时带走热量，起到调节堆肥温度的作用水分蒸发时带走热量，起到调节堆肥温度的作用生活垃圾堆肥时，水分生活垃圾堆肥时，水分含量含量50%-60%50%-60%时最佳时最佳Wm Wc Wb为混合原料含水率、垃圾含水率、调节剂含水率调节剂与垃圾的质量调节剂与垃圾的质量( (沉重沉重) )比比好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制第第第第 5

51、5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202442温度控制温度控制 堆肥的初期，堆体温度一般与环境温度相近，堆肥的初期，堆体温度一般与环境温度相近，经过嗜温菌经过嗜温菌1 12d2d的作用，堆肥温度达到的作用，堆肥温度达到50506060，此时，嗜温菌受到抑制，而嗜热菌进入激发状态此时，嗜温菌受到抑制，而嗜热菌进入激发状态 高温阶段，堆肥中的寄生虫和病原菌被杀死，高温阶段，堆肥中的寄生虫和病原菌被杀死，一般经过一般经过56d56d时间，堆肥的无害化即可完成时间，堆肥的无害化即可完成 后发酵阶段后发酵阶段( (二次

52、发酵二次发酵) )，由于大部分的有机物，由于大部分的有机物在主发酵阶段已被降解，热量的释放减慢，堆肥在主发酵阶段已被降解，热量的释放减慢，堆肥维持在中温维持在中温30304040，这时堆肥产物进一步稳定，这时堆肥产物进一步稳定，最后达到深度腐熟。最后达到深度腐熟。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202443堆肥过程中，对堆体进行温度控制非常必要，在实际生产过堆肥过程中，对堆体进行温度控制非常必要，在实际生产过程中往往可通过程中往往可通过温度温度- -通风反馈系统通风反馈系统来完成温度的自动控制

53、来完成温度的自动控制好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制温度控制温度控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202444通风供氧控制通风供氧控制好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制合适氧浓度大于合适氧浓度大于18%18%最低不能小于最低不能小于8%8%维持氧浓度在维持氧浓度在10%-18%10%-18%通气量通常取通气量通常取0.6-1.8 m0.6-1.8 m3 3/(d.kg /(d.kg 挥发性固体挥发性固体) )45第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固

54、体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202445挥发性固体含量挥发性固体含量的测定方法的测定方法W W1 1 发酵原料重发酵原料重W W2 2 105 1050 0C C烘至恒重烘至恒重W W3 3 550 550 20 20 0 0C C烘至恒重烘至恒重原料的总固体百分含量原料的总固体百分含量发酵原料总固体中发酵原料总固体中挥发性固体的百分含量挥发性固体的百分含量发酵原料中发酵原料中挥发性固体的百分含量挥发性固体的百分含量好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制通风供氧控制通风供氧控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物

55、的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202446好（耗）氧堆肥的通风供氧方式好（耗）氧堆肥的通风供氧方式通风供氧控制通风供氧控制第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202447pH值值ppHpH值在值在7.5-8.57.5-8.5时时, ,可获得最大堆肥降解速率可获得最大堆肥降解速率pH=7pH=78.58.52-3d厌氧厌氧pH=4.5-5.0pH=4.5-5.0好（耗）氧堆肥过程控制好（耗）氧堆肥过程控制发酵周期发酵周期p2-32-3个月个月第第第第 5 5

56、章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202448主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵

57、有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024495.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备计量设备计量设备进料供料设备进料供料设备预处理设备预处理设备发酵设备发酵设备后处理设备后处理设备其他辅助处理设备其他辅助处理设备50第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202450最小刻度最小刻度: : 20kg20kg要求能处理要求能处理20t/d20t/d或更大处理能力的处理系统必须装备一套以上计量系统或更大处理能力的处理系统必须装备一套以上计量系统

58、计量设备计量设备第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202451进料供料设备进料供料设备 对于日处理量在对于日处理量在20 t20 t以上规模的堆肥场，以上规模的堆肥场， 必须设置存料区。必须设置存料区。 存料区的容积一般要求达到最大日处理量存料区的容积一般要求达到最大日处理量 的的2 2倍，以适应各种临时变动情况。倍，以适应各种临时变动情况。贮料装置贮料装置对于日处理量对于日处理量20t20t以下的堆肥场，则一般以下的堆肥场，则一般采用贮料池的形式采用贮料池的形式功能和存料区相同，但结构相对简单

59、，造功能和存料区相同，但结构相对简单，造价也相对便宜。贮料池由地坑、固体废物价也相对便宜。贮料池由地坑、固体废物输送设备、雨棚等组成输送设备、雨棚等组成第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202452给料装置给料装置进料供料设备进料供料设备第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202453发酵设备发酵设备多层立式堆肥发酵塔通常由多层立式堆肥发酵塔通常由5-85-8层组层组成成, ,内外层均由水泥或钢板制

60、成内外层均由水泥或钢板制成可堆肥物料由塔顶进入塔内，在塔内堆肥可堆肥物料由塔顶进入塔内，在塔内堆肥物料通过不同形式的搅拌翻动，逐层由塔物料通过不同形式的搅拌翻动，逐层由塔顶向塔底移动，最后由最底层出料。顶向塔底移动，最后由最底层出料。经分选后的一般经过经分选后的一般经过5 58d8d的好氧发酵，的好氧发酵，堆肥物料即由塔顶移动至塔底而完成一次堆肥物料即由塔顶移动至塔底而完成一次发酵发酵塔内温度分布从上层至下层逐渐升高，塔内温度分布从上层至下层逐渐升高， 最高温度在最下层。最高温度在最下层。通常以风机强制通风对塔内进行供氧，通过安通常以风机强制通风对塔内进行供氧，通过安装在塔身一侧不同高度的通风

61、口将空气定量地装在塔身一侧不同高度的通风口将空气定量地通人塔内以满足微生物对氧的需求。通人塔内以满足微生物对氧的需求。立式堆肥发酵塔通常为密闭结构，堆肥时产生立式堆肥发酵塔通常为密闭结构，堆肥时产生的臭气能较好地进行收集处理，因此其环境条的臭气能较好地进行收集处理，因此其环境条件比较好。件比较好。 多层立式堆肥发酵塔多层立式堆肥发酵塔第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202454发酵设备发酵设备 多层立式堆肥发酵塔多层立式堆肥发酵塔 卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒 （达诺式发酵滚筒）（达诺式发

62、酵滚筒）卧式堆肥发酵滚筒的生产卧式堆肥发酵滚筒的生产效率相当高，发达国家常效率相当高，发达国家常采用它与立式堆肥发酵塔采用它与立式堆肥发酵塔组合应用高速完成发酵任组合应用高速完成发酵任务，实现自动化生产。务，实现自动化生产。55第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202455深深4-5m强制鼓风强制鼓风物料在其停留时间内受到位于旋转层的螺旋物料在其停留时间内受到位于旋转层的螺旋钻的搅拌，这样的操作可以防止沟槽的形成，钻的搅拌，这样的操作可以防止沟槽的形成，并且螺旋钻的形状和排列能经常并且螺旋钻的形

63、状和排列能经常 保持空气保持空气的均匀分布。的均匀分布。发酵仓每天顶部进料一层，底部出料一层发酵仓每天顶部进料一层，底部出料一层发酵设备发酵设备筒仓式堆肥发酵滚筒筒仓式堆肥发酵滚筒第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202456发酵设备发酵设备戽斗式翻倒式发酵池戽斗式翻倒式发酵池 箱式堆肥发酵池箱式堆肥发酵池第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202457 条垛式发酵就是将物料铺开排成行，在露天或棚架

64、下堆放，每排物条垛式发酵就是将物料铺开排成行，在露天或棚架下堆放，每排物料堆宽约料堆宽约4 46m6m，高，高2m2m左右，堆下可配有供气通气管道，也可不设通风装左右，堆下可配有供气通气管道，也可不设通风装置，根据实际情况，采用不同的翻堆发酵设备。置，根据实际情况，采用不同的翻堆发酵设备。条垛式堆肥系统的翻堆设备分为三类：条垛式堆肥系统的翻堆设备分为三类： 斗式装载机或推土机斗式装载机或推土机 垮式堆肥机垮式堆肥机 侧式翻堆机侧式翻堆机发酵设备发酵设备 条垛式发酵设备条垛式发酵设备第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的

65、堆肥与发酵7/25/202458堆堆肥肥化化设设备备 堆肥化堆肥化设备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、垮式翻堆斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机机、侧式翻堆机应使堆肥产品质量高、操应使堆肥产品质量高、操 作员少、臭味控制有效、作员少、臭味控制有效、 空间限制少、空间限制少、 环境影响小等优环境影响小等优 点。垂直、倾斜及水平固体流点。垂直、倾斜及水平固体流 生物过滤器：熟化的堆生物过滤器：熟化的堆 肥、树皮、木片、粒状的肥、树皮、木片、粒状的 泥炭等，负荷为泥炭等，负荷为80120 m3m-3h-1)，出气温度维持在出气温度

66、维持在2040； 物料处理设备物料处理设备翻堆设备翻堆设备堆肥反应器系统堆肥反应器系统除臭设备除臭设备堆肥化设备小结堆肥化设备小结第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202459主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.

67、7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用60第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024605.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用p垃圾堆肥肥效垃圾堆肥肥效提供有机质，增加土壤有机质含量，改善土壤结构提供有机质，增加土壤有机质含量，改善土壤结构提供提供N N、P P等营养元素，及等营养元素，及B B、MnMn、CuCu、MoMo、ZnZn等微量元素，等微量元素，增加土壤养分增加土壤养分堆肥中丰富的土壤元素，为土壤微生物提供了充足的养堆肥

68、中丰富的土壤元素，为土壤微生物提供了充足的养分和能源，从而提高土壤生物活性分和能源，从而提高土壤生物活性p有机肥的农业利用有机肥的农业利用 与化肥混合使用与化肥混合使用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202461主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆

69、肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024625.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺甲酸甲酸/ /甲甲醇醇/ /甲胺甲胺/ /乙酸乙酸基质基质1 12 23 3第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202463p传统发酵系统传统发酵系统p现代大型工业化沼气

70、发酵设备现代大型工业化沼气发酵设备p发酵工艺发酵工艺5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202464传统发酵系统传统发酵系统水压式沼气池工作原理水压式沼气池工作原理65第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202465发酵间和贮气间分开发酵间和贮气间分开压力低、发酵好、产压力低、发酵好、产气多等优点气多等优点气压不够稳定气压不够稳定气压稳定气压稳定传统

71、发酵系统传统发酵系统优点：优点：结构简单、造价低，施工方便结构简单、造价低，施工方便缺点：缺点：气压不稳定，对产气不利；气压不稳定，对产气不利； 原料利用率（仅原料利用率（仅10%-20%10%-20%）；）； 大换料和密封都不方便；大换料和密封都不方便； 产气率低，防渗措施要求高产气率低，防渗措施要求高第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202466浮罩式贮气浮罩式贮气发酵池工艺操作简便，造价低廉发酵池工艺操作简便，造价低廉立式圆形半埋式沼气发酵池组立式圆形半埋式沼气发酵池组传统发酵系统传统发酵

72、系统第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202467p联合沼气池：数个沼气池串联使用联合沼气池：数个沼气池串联使用传统发酵系统传统发酵系统第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202468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p发酵罐类型发酵罐类型欧美型欧美型AngloAmerican shape 这种这种结构的发酵罐，其直径高度一结构的发酵罐，其直径高度一般大于般大于1 1，顶部有浮罩，

73、顶部和底，顶部有浮罩，顶部和底部都有一小坡度，并由四周向中部都有一小坡度，并由四周向中心凹陷，形成一个小锥体。在运心凹陷，形成一个小锥体。在运行过程中，发酵罐底部的沉积以行过程中，发酵罐底部的沉积以及表面的浮渣层等问题可通过向及表面的浮渣层等问题可通过向罐中加气形成循环对流来消除。罐中加气形成循环对流来消除。经典型经典型classical shape 发酵罐发酵罐在结构上主要分三部分，中间在结构上主要分三部分，中间为直径高度为为直径高度为1 1的圆桶，上下的圆桶，上下两头分别有一个圆锥体。底部两头分别有一个圆锥体。底部锥体的倾斜度为锥体的倾斜度为1.0-1.71.0-1.7，顶部，顶部为为0.

74、6-1.00.6-1.0。经典型结构有助于。经典型结构有助于发酵物料处于均匀、完全的循发酵物料处于均匀、完全的循环状态。环状态。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202469蛋型蛋型egg shape 蛋型发酵罐是在古典型发酵罐的基础蛋型发酵罐是在古典型发酵罐的基础上加以改进而形成的上加以改进而形成的两个特点：两个特点：发酵罐两端的锥体与中部罐体结合时，光滑的，逐发酵罐两端的锥体与中部罐体结合时，光滑的，逐步过渡的，这样有利于发酵物料的彻底循环，不会步过渡的，这样有利于发酵物料的彻底循环，不会形

75、成循环死角；形成循环死角；底部锥体比较陡峭，反应物料与罐壁的接触面积比底部锥体比较陡峭，反应物料与罐壁的接触面积比较小较小这二者为发酵罐内物料形成循环及均一的反应工况提这二者为发酵罐内物料形成循环及均一的反应工况提供了最佳条件。供了最佳条件。p发酵罐类型发酵罐类型欧洲平底型欧洲平底型European plain shape 欧洲平底型发酵罐的欧洲平底型发酵罐的各类指标介于欧美型与经典型之间。同经典型相比，各类指标介于欧美型与经典型之间。同经典型相比，它的施工费用较低，同欧美型相比，其直径高度更它的施工费用较低，同欧美型相比，其直径高度更合理。合理。p物料循环系统物料循环系统 动力泵动力泵 混合

76、搅拌装置混合搅拌装置 加气设备加气设备70第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202470发酵工艺发酵工艺p传统沼气发酵工艺类型传统沼气发酵工艺类型温度温度高温发酵高温发酵常温发酵常温发酵中温发酵中温发酵发发酵酵级级数数单单级级发发酵酵多多级级发发酵酵投料运转方式投料运转方式批量发酵批量发酵半连续发酵半连续发酵两步发酵两步发酵连续发酵连续发酵第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202471p连续发酵连

77、续发酵 从投料启动并稳定运行后，按一定的负荷量连续进料，此发酵工艺从投料启动并稳定运行后，按一定的负荷量连续进料，此发酵工艺能保持稳定的有机物消化速度和产气率，适于处理来源稳定的城市污水、能保持稳定的有机物消化速度和产气率，适于处理来源稳定的城市污水、工业废水和大中型畜牧场的粪便等。工业废水和大中型畜牧场的粪便等。发酵工艺发酵工艺p半连续发酵半连续发酵 启动时一次性投入较多的发酵原料，当产气量趋于下降时，开始定启动时一次性投入较多的发酵原料，当产气量趋于下降时，开始定期添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气率。我国广大农村由于期添加新料和排出旧料，以维持比较稳定的产气率。我国广大农村由于原料

78、特点和农村用肥集中等原因，主要采用这种发酵工艺原料特点和农村用肥集中等原因，主要采用这种发酵工艺。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202472p批量发酵批量发酵 一次投料发酵，运转期中不添加新料，当发酵周期结束一次投料发酵，运转期中不添加新料，当发酵周期结束后，取出旧料再重新投入新料发酵。这种发酵工艺的产气量在初期上升后，取出旧料再重新投入新料发酵。这种发酵工艺的产气量在初期上升很快，维持一段时间的产气高峰后，即逐渐下降。因此，该工艺的发酵很快，维持一段时间的产气高峰后，即逐渐下降。因此，该工

79、艺的发酵产气是不均衡的。目前，该工艺主要应用于研究有机物沼气发酵的规律产气是不均衡的。目前，该工艺主要应用于研究有机物沼气发酵的规律和发酵产气的关系等方面。和发酵产气的关系等方面。发酵工艺发酵工艺p两步发酵两步发酵 根据沼气发酵分段学说，将沼气发酵全过程分成两个阶段，根据沼气发酵分段学说，将沼气发酵全过程分成两个阶段，在两个池子内进行。第一个水解产酸池，装入高浓度的发酵原料，在此沤在两个池子内进行。第一个水解产酸池，装入高浓度的发酵原料，在此沤制产生浓挥发酸溶液。第二个产甲烷池，以水解池产生的酸液为原料产气。制产生浓挥发酸溶液。第二个产甲烷池，以水解池产生的酸液为原料产气。该工艺可大幅度提高产

80、气率，气体中甲烷含量也有提高。同时实现了渣液该工艺可大幅度提高产气率，气体中甲烷含量也有提高。同时实现了渣液分离。分离。第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202473现代大型工业化沼气发酵工艺流程现代大型工业化沼气发酵工艺流程预处理预处理沼气利用沼气利用 发电发电沼气产品沼气产品沼气渣沼气渣堆肥堆肥第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202474主要内容主要内容5.1 5.1 概述概述5.2 5.2

81、 好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理好（耗）氧堆肥与厌氧发酵原理5.3 5.3 简易沤肥技术简易沤肥技术5.4 5.4 有机废物的堆肥工艺与控制有机废物的堆肥工艺与控制5.5 5.5 好（耗）氧堆肥设备好（耗）氧堆肥设备5.6 5.6 堆肥肥效和利用堆肥肥效和利用5.7 5.7 厌氧发酵设备与工艺厌氧发酵设备与工艺5.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用75第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/2024755.8 5.8 沼气与沼渣的综合利用沼气与沼渣的综合利用1. 沼气的利用沼气的利用2

82、. 沼液与沼渣的综合利用沼液与沼渣的综合利用 沼气的净化沼气的净化第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202476p沼气的利用沼气的利用(1) (1) 沼气作生活燃料沼气作生活燃料(2) (2) 沼气作运输工具的动力燃料沼气作运输工具的动力燃料(3) (3) 沼气用来发电沼气用来发电(4) (4) 沼气作化工原料沼气作化工原料(5) (5) 沼气孵化禽类沼气孵化禽类(6) (6) 沼气用于蔬菜种植，增产效果显著沼气用于蔬菜种植，增产效果显著(7) (7) 用沼气贮粮防虫用沼气贮粮防虫第第第第 5

83、5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202477p沼液与沼渣的综合利用沼液与沼渣的综合利用 沼液称为沼液称为沼气水肥沼气水肥，沼渣称为，沼渣称为沼气渣肥沼气渣肥p沼气向高附加值化工产品转化沼气向高附加值化工产品转化 2CH4 + 02 (CH3-O-CH3) + H2O第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202478固体废物的其他生物处理技术固体废物的其他生物处理技术蚯蚓处理技术蚯蚓处理技术 蚯蚓蚯蚓- -微生物处

84、理系统微生物处理系统 处理对象与作用：处理对象与作用：1 1、生活垃圾、农林废弃物、畜禽粪便中除金属、生活垃圾、农林废弃物、畜禽粪便中除金属、 玻璃、塑料、橡胶外的有机物降解；玻璃、塑料、橡胶外的有机物降解； 2 2、固体废物中重金属的富集、固体废物中重金属的富集如富集镉如富集镉蚯蚓生态滤池蚯蚓生态滤池第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202479本章作业本章作业1 1、解释名词：堆肥化；堆肥；一次发酵（主发酵）；、解释名词：堆肥化；堆肥；一次发酵（主发酵）； 二次发酵（后发酵）等。二次发酵（后发酵）等。2 2、分析三段发酵理论和二段发酵理论的异同点、分析三段发酵理论和二段发酵理论的异同点3 3、堆肥中发挥作用的微生物主要有哪些类别？各有什、堆肥中发挥作用的微生物主要有哪些类别？各有什 么作用？么作用？4 4、影响堆肥化的因素有哪些？如何控制？、影响堆肥化的因素有哪些？如何控制？5 5、发酵仓的结构形式有那些？、发酵仓的结构形式有那些？80第第第第 5 5 章章章章 有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵有机固体废物的堆肥与发酵7/25/202480