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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(fēng) 條件下 ， 通過微生物的發(fā)酵作用 ， 將 有機(jī)物 轉(zhuǎn)變?yōu)?肥料 的過程 。 更科學(xué)一點(diǎn)講：堆肥化是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌 、 放線菌 、 真菌等微生物 ， 人為地將促進(jìn)可生物降解的 有機(jī)物 向穩(wěn)定的 腐殖質(zhì) 生化轉(zhuǎn)化的微生物過程 。 對(duì)城市固體廢物 （ MSW ） 進(jìn)行處理消納 ， 實(shí)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(duì)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(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中 ） 系統(tǒng) ， 促進(jìn)自然界物質(zhì)循 環(huán)與人類社會(huì)化物質(zhì)循環(huán)的統(tǒng)一； 可以將大量有機(jī)固體廢物通過某種工藝轉(zhuǎn)換成有用的物 質(zhì)和能源 （ 如產(chǎn)生沼氣 、 生產(chǎn)葡萄糖 、 微生物蛋白質(zhì)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(duì)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(jìn)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(zhì)帶負(fù)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(zhì)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(jié)合，使其 變成非活性物質(zhì)，抑制活性鋁和磷酸結(jié)合造成的危害。同樣對(duì)作物有害的銅 、鋁、鎘等重金屬也可與腐殖質(zhì)反應(yīng)降低其危害性 腐殖質(zhì)具有緩沖作用。其它條件惡化時(shí)，能起到減少?zèng)_擊、緩和影響的作用 ，如水分不足時(shí)，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(huì)損害農(nóng)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(zhì)氮形 態(tài)存在 因?yàn)槎逊手懈缓罅课⑸?，施用后，增加土?中的微生物數(shù)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(zhǎng) 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(shè)施 排出的污泥 在 我國(guó) ： 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(shí) ， 其可堆肥物的數(shù)量 、 C/N、 水分等常常不能滿足堆肥的要求 ， 需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)?預(yù)處理 。 配入糞便或某些污泥可有效地調(diào)整 C/N比和水分 ， 從而得到 N、 P、 K含量較高的有機(jī)肥 。 我國(guó)新近頒布的 城市生活垃圾堆肥處理廠技術(shù) 評(píng)價(jià)指標(biāo) 中規(guī)定： 密度 組成成分 （ 濕重 ） % 含水率 C/N比 有機(jī)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(jī)物得以降解好氧堆肥 溫度一般在 ，最高可達(dá) 。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(jī)物 可透過 微生物的 細(xì)胞壁 和 細(xì)胞膜 被 微生物 直接 吸收 ； （ 2） 對(duì)于 不溶膠體 和 固體有機(jī)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(zhì) ， 再滲入細(xì) 胞 。 微生物通過自身的生命活動(dòng) ， 進(jìn)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(jī)物氧化 成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，并放出生 物生長(zhǎng)活動(dòng)所需要的能量； 另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物 體必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而 合成為新的細(xì)胞物質(zhì)，使微生 物生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生更多的生物體 這個(gè)過程用圖可表示為： 堆肥有機(jī)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(xì)胞物質(zhì)（微生物生長(zhǎng)繁殖） + 腐殖物質(zhì) 同化作用 合成 釋放轉(zhuǎn)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(píng)價(jià)指標(biāo) 。 （ 2030天） 堆肥 過程中厭氧發(fā)酵的兩個(gè)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(jìn)行的 。 下面用圖來說 明有機(jī)物的厭氧發(fā)酵分解過程： 堆肥有機(jī)物 +微生物 細(xì)胞物質(zhì) 有機(jī)酸、醇 +微生物 CO2, NH3, H2S, PH3等 +Q 細(xì)胞物質(zhì) CO2, CH4, + Q 產(chǎn)酸階段（在產(chǎn)酸菌作用下）酸性發(fā)酵階段 。 產(chǎn)氣階段（在甲烷菌作用下），堿性發(fā)酵階段 堆 肥 技 術(shù) 的 局 限 性 技術(shù)因素 經(jīng)濟(jì)因素 堆肥品質(zhì)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(shù)改進(jìn) 提高機(jī)械翻堆技術(shù)以提高堆肥的腐熟度 提高堆肥通風(fēng)供氧技術(shù)水平 加強(qiáng)精分選技術(shù)以改善熟化堆肥的品質(zhì) THANK YOU
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