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1、環(huán)境工程 一、 概述 二、堆肥化的 基本原理 三、 堆肥存在的問題及解決辦法 . 定義 堆肥化 是在 人工 控制下 ， 在一定的 水分 、 C/N比 和 通風 條件下 ， 通過微生物的發(fā)酵作用 ， 將 有機物 轉變?yōu)?肥料 的過程 。 更科學一點講：堆肥化是依靠自然界廣泛分布的細菌 、 放線菌 、 真菌等微生物 ， 人為地將促進可生物降解的 有機物 向穩(wěn)定的 腐殖質 生化轉化的微生物過程 。 對城市固體廢物 （ MSW ） 進行處理消納 ， 實現(xiàn)穩(wěn)定化 、 無害化 ， 可以避免或減輕垃圾大面積堆積 ， 影響市容及 城市垃圾自然腐敗 、 散發(fā)臭氣 、 傳播疾病 ， 從而對人體 和環(huán)境造成危害；
2、可以將固體廢物中的適用組份盡快地納入自然循環(huán) （ 如 堆肥可回歸農田生態(tài)系統(tǒng)中 ） 系統(tǒng) ， 促進自然界物質循 環(huán)與人類社會化物質循環(huán)的統(tǒng)一； 可以將大量有機固體廢物通過某種工藝轉換成有用的物 質和能源 （ 如產生沼氣 、 生產葡萄糖 、 微生物蛋白質等 ） 堆肥化可減重 、 減容均為 50%。 1） 改善土壤的物理性能 2） 保肥作用 3） 螯合作用 4） 緩沖作用 5） 緩效作用 6） 微生物對植物根部的作用 使土壤松軟、多孔隙、易耕作，增加保水性、 透氣性和滲水性，進而改善土壤的物理性能 肥料成分中的氮、鉀、銨等都是以陽離子形態(tài)存在，而腐殖質帶負電荷 ，可以吸附陽離子。即堆肥可以有助于土
3、壤保住養(yǎng)分，提高保肥能力 腐殖質中某種成分有螯合作用。它能和土壤中含量較多的活性 Al結合，使其 變成非活性物質，抑制活性鋁和磷酸結合造成的危害。同樣對作物有害的銅 、鋁、鎘等重金屬也可與腐殖質反應降低其危害性 腐殖質具有緩沖作用。其它條件惡化時，能起到減少沖擊、緩和影響的作用 ，如水分不足時，可防止植物枯萎，起到緩沖器的作用 堆肥具有緩效作用（緩慢持久起作用，不會損害農作物）。與硫 銨、尿素等化肥中的氮不同，堆肥中的氮幾乎都是以蛋白質氮形 態(tài)存在 因為堆肥中富含大量微生物，施用后，增加土壤 中的微生物數量，微生物分泌的各種有效成分易 被根部吸收，有利于根系發(fā)育和伸長 堆肥的原料 城市生活垃圾
4、 糞便消化污泥、 家畜糞尿 樹皮、鋸末、 糖殼、秸稈 下水污泥 紙漿廠、 食品廠等排 水處理設施 排出的污泥 在 我國 ： 堆肥的主要原料為 ： （ 1）生活垃圾與糞便的混合物； （ 2）城市生活垃圾與生活污水的混合物 . 注意 ： 生活垃圾作為堆肥原料時 ， 其可堆肥物的數量 、 C/N、 水分等常常不能滿足堆肥的要求 ， 需要進行適當的 預處理 。 配入糞便或某些污泥可有效地調整 C/N比和水分 ， 從而得到 N、 P、 K含量較高的有機肥 。 我國新近頒布的 城市生活垃圾堆肥處理廠技術 評價指標 中規(guī)定： 密度 組成成分 （ 濕重 ） % 含水率 C/N比 有機物含量不得少于 20% 4
5、0%-60% 20:130:1 350650 kgm-3 好 氧堆肥化過程的基本原理 1、 堆肥化過程描述 同水處理一樣，好氧堆肥是在通氣條件下， 借好氧微生物使有機物得以降解好氧堆肥 溫度一般在 ，最高可達 。故好氧堆肥也叫高溫堆肥。 （ 1） 在 堆肥 過程中 ， 生活垃圾中的 溶解性 的 有機物 可透過 微生物的 細胞壁 和 細胞膜 被 微生物 直接 吸收 ； （ 2） 對于 不溶膠體 和 固體有機物 ， 先附著在微生物體外 ， 依靠微生物分泌的 胞外酶 分解為 可溶性物質 ， 再滲入細 胞 。 微生物通過自身的生命活動 ， 進行 分解代謝 （主要是氧化還原過程） 合成代謝 （生命合成過
6、程） 與 一部分被吸收的有機物氧化 成簡單的無機物，并放出生 物生長活動所需要的能量； 另一部分有機物轉化為生物 體必須的營養(yǎng)物質，進而 合成為新的細胞物質，使微生 物生長繁殖，產生更多的生物體 這個過程用圖可表示為： 堆肥有機物（ C, H, O, N, S, P） +O2+微生物 CO2, H2O, NH3, SO42_, PO43- + 能量 氧化分解 異化作用 細胞物質（微生物生長繁殖） + 腐殖物質 同化作用 合成 釋放轉化為熱 （ 1） 中溫階段 （ 30-40 ， 1-3天 ） （ 2） 高溫階段 （ 45-65 ， 3-8天 ） （ 3） 降溫 階段 （ 4） 腐熟 階段 通常
7、 ， 利用堆肥 溫度 的 變化 作為堆肥過程 （ 階段 ） 的評價指標 。 （ 2030天） 堆肥 過程中厭氧發(fā)酵的兩個階段 厭氧堆肥化是在 無氧 條件下 ， 借 厭氧微生物 的作用來進行的 。 下面用圖來說 明有機物的厭氧發(fā)酵分解過程： 堆肥有機物 +微生物 細胞物質 有機酸、醇 +微生物 CO2, NH3, H2S, PH3等 +Q 細胞物質 CO2, CH4, + Q 產酸階段（在產酸菌作用下）酸性發(fā)酵階段 。 產氣階段（在甲烷菌作用下），堿性發(fā)酵階段 堆 肥 技 術 的 局 限 性 技術因素 經濟因素 堆肥品質差 分選工作難度大 堆肥過程監(jiān)控難度大 易造成新的環(huán)境污染 堆 肥 的 出 路 政策扶持 技術改進 提高機械翻堆技術以提高堆肥的腐熟度 提高堆肥通風供氧技術水平 加強精分選技術以改善熟化堆肥的品質 THANK YOU
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