固体废物的生物处理

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1、第六章固体废物的生物处理n概述n堆肥化n厌氧发酵制沼气6.1概述n概念n作用与特点(1)概念n利用微生物氧化（好氧堆肥）、分解（厌氧发酵）有机固体废物的能力处理可降解的有机固体废物，使其达到无害化和资源化的过程。n生物处理(biologic treatment)是处理和利用有机固废的一条重要的途径。n生物处理有机固废的方法有多种，如，堆堆肥肥化化，厌厌氧氧消消化化，纤纤维维素素水水解解，垃垃圾圾养养蚯蚯蚓蚓等。其中最主要的并且能大规模地处理有机固体废物的方法是好氧堆肥法和厌氧消化法，本章将重点介绍。n其它的生物处理技术虽不能大规模处理，但能从废物中回收高附加值生物制品，因此也得到了较多的研究，

2、例如纤维素水解生产化工原料及生物制品，养殖蚯蚓生产生物蛋白等。(2)作用与特点 生物处理的作用和特点有以下四个方面：n稳定化和杀菌、消毒作用稳定化和杀菌、消毒作用 n减量化减量化 有机废物经生物处理后，可减量3050，减量效果明显。n回收能源回收能源n回收有用物质回收有用物质 a.稳定化和杀菌作用n有机固体废物经生物氧化分解后转化为有机固体废物经生物氧化分解后转化为H H2 2O O，COCO2 2，CHCH4 4，NHNH3 3，H H2 2S S等气体，和性质稳定的难降等气体，和性质稳定的难降解有机物解有机物( (抗性有机物抗性有机物) )从而达到稳定化的效果，从而达到稳定化的效果，其产品

3、不会对环境造成污染。有机物分解过程其产品不会对环境造成污染。有机物分解过程中的厌氧环境以及反应热形成的高温可以杀灭中的厌氧环境以及反应热形成的高温可以杀灭废物中绝大多数病原体而达到无害化。废物中绝大多数病原体而达到无害化。回收能源n人类生活中大量使用的各种生物物质是重要的人类生活中大量使用的各种生物物质是重要的太阳能储存体，蕴藏着巨大的潜在能源，利用太阳能储存体，蕴藏着巨大的潜在能源，利用生物技术可使其转化为可直接利用的能源，开生物技术可使其转化为可直接利用的能源，开发生物能已经成为一种时代的潮流。例如，污发生物能已经成为一种时代的潮流。例如，污泥和生活垃圾的厌氧消化处理可使其中的有机泥和生活

4、垃圾的厌氧消化处理可使其中的有机物转化为具有较高能源价值的沼气，井可进一物转化为具有较高能源价值的沼气，井可进一步转化为热能或电能。步转化为热能或电能。回收有用物质n用生物处理技术从固体废物中回收有用物质的用生物处理技术从固体废物中回收有用物质的方法除好氧堆肥和厌氧发酵制取沼气外，还可方法除好氧堆肥和厌氧发酵制取沼气外，还可利用纤维素水解生产化工原料及其他生物制品。利用纤维素水解生产化工原料及其他生物制品。6.2 堆肥化(composting)概述好氧堆肥原理堆肥原料及堆肥微生物堆肥化过程好氧堆肥工艺堆肥化的影响因素堆肥质量堆肥农业效用6.2.1 概述n人人类类在在长长期期的的生生产产实实践践

5、中中早早已已懂懂得得利利用用秸秸杆杆、落落叶叶、野野草草和和禽禽畜畜粪粪便便堆堆积积发发酵酵以以制制取取肥肥料料，但但都都是是采采用用传传统统的的手手工工操操作作和和自自然然堆堆积积方方式式，依依靠靠自自发发的的生生物物转转化化作作用用，所所以以存存在在发发酵酵周周期期长长，处处理理能能力力低低，有有机机物物分分解不完全，所得的肥料质量差等等问题。解不完全，所得的肥料质量差等等问题。n到到2020世世纪纪2020年年代代，出出现现了了机机械械化化堆堆肥肥技技术术，并并逐逐渐渐发发展展成成为为处处理理生生活活垃垃圾圾、污污水水污污泥泥、人人禽禽畜畜粪粪便便以以及及农农业固体废物的重要方法之一。业

6、固体废物的重要方法之一。 定义 分类（1）定义堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物，在控制条件下使来自生物的有机废物降解转化为稳定腐殖质的生物化学过程。 堆肥化得到的产品称为堆肥，由于它是一种腐殖质含量很高的呈疏松状态的物质，故也称为腐殖土，有机固体废物经堆肥化后，体积只有原体积的5070。（2）分类堆肥化系统的分类方法有多种按堆制方式分类按堆制方式分类：间歇堆积法(Intermittent stacking)连续堆积法(Double tower circulating reactor)按原料发酵状态按原料发酵状态：静态发酵法(Static fermentation)动态发酵法(Dynamic

7、fermentation)按微生物的生长环境按微生物的生长环境：好氧堆肥(aerobic composting)厌氧堆肥(anaerobic composting)a.好氧堆肥(aerobic composting)在有氧状态下，好氧微生物对有机废物进行分解转化的过程。最终产物主要是最终产物主要是H2OH2O、CO2CO2、热量和腐殖质。热量和腐殖质。好氧堆肥主要用于处理城市垃圾，堆肥系统的温度一般为5065，最高可达8090，堆肥周期短，能连续操作，因此，也称为高温快速堆肥；好氧堆肥的肥料质量好，可以制作有机颗粒肥料。不足之处：需要对原料进行比较严格的分选,需要强制通风和机械搅拌,对设备要求

8、高，运行能耗大，投资大等。 b.厌氧堆肥(anaerobic composting)在无氧条件下，厌氧微生物对有机物进行分解转化的过程。厌氧堆肥的最终产物是CH4、CO2、热量和腐殖质。厌氧堆肥过程中，空气与发酵原料隔绝，堆制温度低，工艺较简单，成本低，对原料的适应性强，成品肥中氮素保留较多，但工艺条件较难控制，堆肥周期长，有机物分解速度缓慢，处理效率低，容易产生恶臭，有机物分解不完全，产品质量低，肥效差。实际上，堆肥化的好氧和厌氧是相对的，在好氧过程中，由于原料颗粒较大且不均匀，不可避免存在厌氧发酵过程；反之，由于密封不严，厌氧过程中也会有好氧菌的作用。 本节主要介绍好氧堆肥。6.2.2好氧

9、堆肥原理n概述n有机物的生物化学反应（1）概述好氧堆肥是以好氧菌为主的微生物对有机废物进行吸收、氧化、分解的复杂生物化学反应过程。在堆肥过程中，好氧菌通过自身的生命活动，以废物中的有机物为养料，将其一部分氧化分解成简单的无机物并释放出微生物生长所需的能量，将其另一部分合成为新的细胞物质，使微生物生长繁殖。有机废物的好氧分解过程很复杂，可以下列通式表示：（2）有机物的生物化学反应根据微生物在降解有机物过程中的行为，有机物的生物化学反应有以下三种：有机物的氧化反应(oxidizing reaction)细胞质的合成反应(synthetic reaction)细胞质的分解反应(decompositi

10、on reaction)a.有机物的氧化反应(oxidizing reaction)按反应物表示的反应按生成物表示的反应 按反应物表示的反应以CxHyOz表示固体废物中的不含氮的有机物，则好氧分解反应可表示为： 以CsHtNuOvaH2O表示固体废物中的含氮有机物，则好氧分解反应 可表示为：按生成物表示的反应以CaHbOcNd表示固体废物中的有机物，以CwHxOyNz表示存在堆肥产品中的抗性有机物(稳定的难降解的有机物)，则好氧分解反应可表示为： 若有机物完全分解，则反应式表示为：有机物的氧化反应表示细菌的异化作用，即将有机物转化为其它物质的反应，根据上述两个化学反应式可以求出堆肥化生物分解过

11、程的理论需氧量。b.细胞质的合成反应(synthetic reaction)细胞质的同化作用是以NH3作为氮源，细胞质的合成作用包括有机物的氧化过程。c.细胞质的分解反应(decomposition reaction)n细胞质的分解反应是细胞质内源呼吸所引起的反应：6.2.3堆肥原料及堆肥微生物n堆肥原料n堆肥微生物(microorganism)(1)堆肥原料 生活垃圾、有机污泥、人畜禽粪便以及农林废物等都含有堆肥微生物所需要的碳水化合物、脂肪、蛋白质等各种基质，因此这些有机废物是常用的堆肥原料。生活垃圾含有较多的不可堆腐的惰性物质，因此必须进行预处理，去除这些惰性物后才能作为堆肥原料。有机污

12、泥通常富含有微生物生活繁殖所需的营养成分，是堆肥的良好原料。人、畜、禽粪便一般颗粒较小，含有大量的低分子化合物，即人和动物未能吸收消化的中间产物，含水量较高，可直接用作堆肥原料。农林废物均富含碳素但有的农林废物因含有难于分解的纤维素、半纤维素、果胶、木质素和植物腊等物质，难以被微生物分解。有的农林废物因表面布有众多疏水性毛孔，使微生物的分解作用十分缓慢。因此这些农林废物均需进行预处理后才能用于生产堆肥。（2）堆肥微生物好氧堆肥过程中，参与有机生化降解的微生物有嗜温菌和嗜热菌两种。他们的生活繁殖温度范围是不同的。 最低 适宜 最高 嗜温菌(mesophilic bacteria) 1525 15

13、40 43 嗜热菌(thermophilic bacteria) 2545 4050 85在堆肥化过程中起重要作用的微生物是细菌和真菌。细菌是目前已知的最小的活的生物，在自然界中呈多种不同的形状，但都为单细胞。细菌一般只有0.5lOm大小。其比表面积大，容易让难降解的有机物进入细胞并进行代谢活动。细菌的含水率约为80，有机物约占其总固体成分的90。真菌是有机营养型生物，结构比细菌复杂，可分为霉菌和酵母。霉菌属好氧菌,而酵母在代谢活动中表现出好氧和厌氧两种特性。真菌能在低水分条件下生长，能从具有高渗透压的介质中提取水分。6.2.4堆肥化过程(compostingprocess)n堆肥化过程中发生

14、的生物化学反应是极其复杂的，目前尚难进行精确的描述。在实际设计和操作过程中，通常根据温度的变化情况分为以下四个阶段(见右图)。n潜伏阶段n中温阶段n高温阶段n熟化阶段（1）潜伏阶段(温度在内25以下)此阶段为堆肥化的初期阶段；是微生物适应新环境的过程，也叫驯化过程。 （2）中温阶段(温度2545)此阶段嗜温菌最活跃，他们主要利用物料中可溶解性的有机物，如糖类、淀粉，大量繁殖，在转换和利用化学能的过程中释放出细胞合成所需的多余能量，加上物料的保温作用，使温度不断上升。以细菌、真菌和放线菌为主的微生物在此阶段迅速繁殖。（3）高温阶段(温度45)从废物堆积开始发酵，不到一周的时间，堆温一般可达到65

15、70，或者更高。此时，嗜温菌受到抑制或死亡，嗜热菌大量繁殖，逐渐替代嗜温菌的活动。高温阶段最有利于有机物的降解，除前一阶段残留的和新形成的可溶性有机物继续得到分解外，其它的固体有机物(纤维素、半纤维素、本质素、蛋白质等)也开始强烈分解。 50左右时，嗜热性真菌和放线菌都很活跃。 60时，真菌不再适于生存，只有嗜热性放线菌和细菌仍在活动。 70以上时，大多数微生物均不适应，其代谢活动受到抑制，并大量死亡或进入休眠状态。在高温阶段，按嗜热性微生物的活性，可细分为对数增长期、减速增长期和内源呼吸期三个亚阶段，即三个时期。（图9一1）高温阶段，微生物经历三个时期的变化后，堆肥开始形成腐殖质，逐步进入稳

16、定状态。图6-1微生物活性示意图（4）熟化阶段(温度为4020)在内源呼吸期，微生物活性下降，发热量减少，温度逐渐下降至中温,并最后过渡到环境温度，剩余有机物大部分为难降解物质，腐殖质大量形成。在温度下降的过程中，嗜温菌又重新开始活动，进一步分解残留有机物，腐质不断增多，且趋于“稳定”，堆肥便进入腐熟阶段。生物分解过程中产生的氨在这一阶段通过硝化细菌的作用转化为硝酸盐，其反应式为：由于硝化细菌生长缓慢，只有在低于40的温度下才有活性，所以硝化反应通常是在有机物分解完成后才开始进行。氮在转化为硝酸盐后才能被植物吸收。因此熟化阶段对于生产优质堆肥是一个很重要的过程。6.2.5好氧堆肥工艺n好氧堆肥

17、工艺n发酵工艺及装置（1）好氧堆肥工艺典型的静态好氧发酵堆肥工序包括三个部分：原原料料预预处处理理(preliminary treatment)：分选、破碎、含水率和CN比调整。原料发酵原料发酵( (ferment) )：目前推广二次发酵方式。一次发酵：好氧堆肥的中温和高温两个阶段中的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。二次发酵：物料经一次发酵后，尚存在有一部分易分解和大量难分解的有机物，需将其送入后发酵室进行二次发酵，使之腐熟。后处理后处理(aftertreatment)：去除杂质，进行必要的破碎等处理。（2）发酵工艺及装置间歇式发酵(batch fermentation)工艺及设备连续式发

18、酵(continuous fermentation)工艺及设备间歇式发酵(batch fermentation)工艺及设备原料一批一批地发酵，一批原料堆积完后不再添加新料，待完成发酵后成为腐殖土运出。采用该发酵工艺可露天进行，故又称为野积式堆肥或露天堆肥，也有建堆肥仓以进行全天候生产的，武汉100t/d垃圾处理实验厂即采用该工艺，并建有堆肥仓。（工艺见P234图9-2）间歇式发酵工艺一般采用二次发酵方式第一次发酵采用机械强制通风，发酵10天，60高温保持5天以上，使肥料达到无害化，然后进行机械分选，去除非堆腐殖质。二次发酵一般在发酵仓进行，10天左右，可达到腐熟化。发酵仓有长方形池式、倾斜床式

19、、立式圆筒式，并配有通风管、搅拌装置立式圆筒静态发酵仓连续式发酵(continuous fermentation)工艺及设备连续进料、连续出料。原料在一个专设的发酵装置内完成中温和高温发酵过程。该工艺发酵时间短，能杀灭病原体，防止异味,成品肥质量好。常用设备有立式多段发酵塔(浆叶式发酵塔)立式多层移动床式发酵塔 丹诺发酵器（卧式回转筒式发酵器）筒仓式动态发酵仓立式桨叶式发酵塔原料从顶部给入，中间的竖轴由底部电机驱动缓慢转动，并带动固定在竖轴上的桨叶对原料起搅拌作用，发酵塔一般有5层，经一定的机械作用，沿各层相向位置的开口逐层向下移动，到达底部后经螺旋输送机排出；发酵所需的空气由风机向各层输送；

20、物料停留的时间一般58天；塔内温度分布由上至下逐步升高，即底部最高。 立式多层移动床式发酵塔卧式回转筒发酵器（丹诺发酵器）n形状类似回转窑（图6-2），废物从一端给入，靠内壁的摩擦提升，再靠重力下落，起到搅拌作用，空气由沿圆筒长度方向分布的风嘴供给，温度可维持6070。n该发酵器一般作为一次发酵器，出料送二次发酵。n基本参数见P236表9-3。（表中生产量应为t/m3.a）图6-2 卧式堆肥发酵器筒仓式动态发酵仓6.2.6 堆肥化的影响因素影响堆肥化效果的因素很多，为了创造更好的微生物生长繁殖和有机物分解的条件，在堆肥化过程中必须控制以下主要因素。n粒度(granularity)n有机物含量(

21、organic content)n含水率(water content )n碳氮比（C/N）(carbonnitrogen ratio)n通风和耗氧速率(aerationandoxygen consumption rate)n温度(termperature)npH值n碳磷比（C/P）(c:pratio)（1）粒度(granularity)在堆肥化过程中，物料的粒度影响其体密度、内部摩擦力和流动性。足够小的粒度可以增加废物与微生物及空间的接触面积，加快生物化学反应速率；理想的粒度是2575mm。对静态堆肥，粒度可适当增大，以起到支撑结构的作用，增加空隙率，有利于通风。(2) 有机物含量(organ

22、ic content)有机物含量太低不能提供足够的能量，影响嗜热菌增殖，难以维持高温发酵过程。有机物含量太高则堆肥过程中要求大量供氧，实际生产过程中常因供氧不足而发生部分厌氧过程，影响堆肥的腐熟度，即堆肥质量。适宜的有机物含量为2080。(3)含水率(water content)由于水是溶解废物中有机物和营养物质以及合成微生物细胞质必不可少的物质，因此，要求堆肥物料中含有足够的水分；若含水率过高，水会阻碍空气流通，造成缺氧；若水分过少，会使分解速率降低。当含水率2时，微生物将停止繁殖。最佳含水率范围为5070，用生活垃圾制堆肥时含水率以55为宜。(4)碳氮比(CN) (carbonnitrog

23、en ratio)CN是影响微生物生长的最重要的营养因素之一。微生物每利用30份碳，就需要1份氮，因此初始物料的CN比为30：1时适合堆肥的需要，其最佳值在261351之间。成品堆肥的适宜CN在101201之间。CN过低，余氮就会以氨的形式逸散，并可能污染环境；CN过高，则氮不足，就使得微生物的繁殖受到氮源少的限制，导致有机物分解速率降低，堆肥过程延长。由于初始原料的CN比一般都高于261351，故应加入氮肥水溶液、粪便、污泥等调节剂，调节到301以下。(5)通风和耗氧速率 (aeration and oxygen consumption rate)堆层中氧的浓度和耗氧速率反应了堆肥过程中微生

24、物活动的强弱和有机物的分解程度。堆肥过程适宜的氧体积浓度为1417，最低不得10，一旦低于此限，好氧发酵将会停止。由于氧气转变为当量的CO2，因此，也可用CO2的生成速率来表征堆肥的耗氧速率;适宜的CO2体积浓度为36。(6)温度(temperature)实践表明，堆肥过程的最佳温度为3555。低于35时堆肥效率不高，在55左右时，微生物活性最高，有机物的分解效率也最高。高于55时，微生物的活性开始下降，堆肥效率也下降。另外，大多数病原菌的灭活温度高于50，因此，堆肥温度控制在55左右，并维持一定长的时间，对于提高堆肥化效率和堆肥产品质量是适宜的。我国防预医学科学院研究指出，用粪便堆肥，最高温

25、度必须达到5055，并在该温度下维持57天，可以杀灭大肠杆菌和蛔虫卵。美国环保局指出,用露天条垛式堆肥,最高温度必须达到55以上并至少维持15天，在密闭堆肥系统中，在同样的温度下，需要维持至少3天，就可以杀灭病原体。(7)pH值在堆肥化过程中，pH值随着温度及时间的变化而变化,其变化情况和温度的变化是一样的，也反映了有机物分解的进程。在堆肥初期，由于有机酸的产生，pH值可降至5以下。随着有机酸的逐步分解，pH值逐渐上升，发酵完成前可达到8.59.0;最终成品的pH=78。(8) CP(碳磷比)(c:p ratio)堆肥过程中CP的变化是微生物分解有机物的重要标志，堆肥原料的CP应控制在7515

26、0。堆肥原料的CP一般高于此值，排水污泥的CP低，可用来作为堆肥原料配料时的调整剂，调整堆肥原料的CP比。6.2.7 堆肥质量堆肥质量的含义我国堆肥产品的质量标准堆肥的腐熟度(rotten degree)(1)堆肥质量的含意a.有适合农作物生长所需的营养成分。b.符合卫生要求，无害化，要求堆肥中的重金属含量和致病微生物的数量必须低于一定的数量范围。c.堆肥应达到稳定的腐熟度。(2)我国堆肥产品的质量标准堆肥的成分和养分随其所用原料、工艺及堆制周期不同而有差异。我国部分城市的垃圾堆肥成分分析结果列于表94(P241)。此外，堆肥化产品还应满足下列基本要求。a.堆肥产品中的CN应20 土壤中的微生

27、物在分解有机物的同时，还要从氨或硝酸盐中吸收氮作为自身的营养刑，以维持繁殖增生，若CN比过高，则可利用的N量少而使得微生物处于“氮饥饿”状态，最终影响肥效。因此，要求堆肥产品中的CN比应低于20(CN351时，N不足，产气量会明显下降。各物质中C和N的含量有很大差异(P250，表9-7)。为了满足厌氧微生物对营养物质的需要,可以通过富N物质(粪便、下水污泥等)与贫N物质(榍、农作物秸杆等)的合理调配、改善发酵原料的CN比。同时，也应该对其它微量营养元素(P、Na、K、Ca等)加以适当的调整和控制。混合原料C/N比的计算发酵原料料浆配制的计算混合原料C/N比的计算根据表97的数据用下式可以粗略地

28、计算出混合原料的CN比。 或按要求的CN比计算出搭配原料的数量。式中：C、N一分别为原料中C、N的百分含量() X一原料的重量(kg)发酵原料料浆的配制计算n将所需的各种发酵原料配制成料浆，可根据料浆中所要求的总固体百分含量计算出加水量。式中：MTS一发酵料浆中总固体Wt； M 一各种原料的总固体Wt； X一各种原料的重量(kg)； W一需加入的水量(kg)（2）温度(temperature)温度对有机物的分解速度影响较大，温度增高，产气量增大。沼气发酵通常采用低温、中温和高温三种发酵温度。低温发酵(20)温度随气候变化，产气率不高，病原微生物难于杀灭。中温发酵(3039) 最佳温度为37，这

29、是甲烷菌的第一个最佳活性温区，产气量中等。中温发酵过程要求1530天的停留时间，由于易于管理因此普遍采用中温发酵。高温发酵(5055) 适宜温度为53左右,这是甲烷菌的第二个最佳活性温区，产气率最高。 高温发酵要求料浆和发酵设备有加热保温措施，管理复杂。 但是高温发酵对病原微生物的杀灭率较高，发酵过程的停留时间只需1215天。 厌氧消化过程中，甲烷的产生量通常随温度的升高而增加，但在45左右有一个间断点（见图6-4），这是由于中温发酵和高温发酵分别是由两个不同的微生物种群在起作用。在45左右的温度条件下对中温菌和高温的生长都不利，因此，产气量突然下降。 图6-4甲烷产气量随温度的变化（3）pH

30、值的影响pH值的影响见图6-5。产酸菌适于在酸性条件下生长，其最佳pH值为5.8，所以产酸阶段也称为酸性发酵。产甲烷菌需碱性条件下生长，称为碱性发酵。当pHV1，即AA液面位置在圆筒形池身范围内。要确定进、出料管的安装位置时，应先计算出气箱在圆筒形池身内的部分容积(V筒)和气箱在圆筒形池身内的部分高度(h筒)： 因此，发酵间液面可下降到的最低液面AA应位于池盖和池身交接平面以下的h筒位置上，这个位置也就是进、出料管应安装的位置。死气箱矢高6.3.6 城市污水污泥与粪便的厌氧发酵处理污水污泥厌氧消化处理粪便厌氧发酵处理 (1)污水污泥厌氧消化处理n近年来，发达国家都在采用污泥消化池进行污水污泥厌

31、氧消化处理，污泥消化池的结构、工作原理和设计计算在“废水处理”课程中已作了介绍。 (2)粪便厌氧发酵处理n粪便厌氧发酵处理的卫生标准n粪便厌氧发酵处理工艺 a. 粪便厌氧发酵处理的卫生标准n粪便厌氧发酵处理的目的十达到无害化，国家标准规定，沼气发酵温度为532，发酵时间必须持续两天：n对大肠杆菌数量的限制：常温发酵为101；高温发酵为101102，常温发酵很难达到无害化，因此，在用作农肥时须经过无害化处理。b. 粪便厌氧发酵处理工艺n粪便厌氧发酵处理工艺可分为化粪池处理和厌氧发酵池处理两种工艺；n化粪池n厌氧发酵池化粪池(又名腐化池)用于处理粪便和污水工作原理化粪池兼有污水沉淀和污泥发酵的双重

32、作用，粪水进入化粪池后大约可停留1224小时，比重大的悬浮固体下沉到池底，在厌氧菌作用下分解，产生气体上浮，并将分解后的疏松物质牵引到液面，形成浮渣，当浮渣中的气体逸散后，悬浮固体再次下沉到池底成为污泥；这样，粪便经过如此反复分解，消化，浮渣和污泥逐渐液化，最终污泥容积只有原悬浮固体的1，BOD下降60左右，有的可下降8090，pH值偏碱性，可排入下水道；化粪池的设计计算化粪池的改进 化粪池的设计计算n计算依据：应接纳的粪便污水量和污水在池内的停留时间。n目前化粪池发展大型化，最小不少于4t，液体容量不小于2.8t，并分成两格或三格。容积按下式计算：式中：E服务人口数：Q每人每天产污泥量(L)

33、； Tg污水停留时间，一般取0.51.0d； s每人每天产污泥量，一般取0.81.0L； Ts清泥周期，一般100360d； C污泥消化体积减少系数，一般取0.7： PW生污泥含水率，一般取95； PW池内污泥含水率，般取95。化粪池的改进70年代以来，美国改进了三格化粪池，第一格起分离、沉淀、厌氧发酵作用，第二格中装了搅拌器，经搅拌充气进行好氧发酵，溢流迅速液化和气化，进入第三格后再次沉淀，上清液排入下水道，这样，把好氧厌氧处理结合起来处理效果更好。粪便厌氧发酵池粪便厌氧发酵池的池型结构与容积计算和下水污泥厌氧发酵池相同，发酵工艺一般分为常温、中温和高温发酵。常温发酵： 可分为间歇式发酵和连

34、续式发酵。 间歇式发酵，一次投料后需经约15天才能使大肠杆菌达到卫生标准；连续式发酵，即连续进料，连续出料时，投料率应控制在5左右，但不能达到卫生标准；中温发酵(3038，823天) 间歇式发酵，若一次投料持续发酵2个月可达到无害化；连续式发酵不能达到卫生标准，需进行无害化处理，但可回收沼气用 于系统本身。高温发酵 高温发酵温度一般为5055，可达到无害化。当加入的粪便含水率约为93，投料率7，发酵温度为535时，每m3粪便产气量达2329m3，将沼气用于加热发酵池，一年四季热量均有剩余，有明显的经济效益。推荐文献与思考题推荐文献李艳霞等. 固体废弃物的堆肥化处理技术. 环境污染治理技术与设备. 2000.8（4）姚 刚. 德国的污泥利用与处置. 城市环境与城市生态. 2000.13（1）孙进杰等. 沼气正常发酵的工艺条件. 农村能源. 2000（4） 思考题简述固体废物生物处理的原理，并说明生物处理的特点和作用。简述好氧堆肥的生物反应过程，并写出其总反应式。好氧堆肥过程一般按温度的变化发展，其发展过程分为哪几个阶段？各阶段的生物活动情况如何？堆肥化的影响因素有哪些，各有什么影响？试比较好氧堆肥中间歇式发酵工艺与连续式发酵工艺的特点与优劣。