好氧堆肥工程技术与应用ppt课件
堆肥课件ppt
03 堆肥的应用与价 值
堆肥在农业中的应用
堆肥在农业中广泛应用于有机肥 料的生产，提供植物生长所需的 养分，改善土壤结构，提高土壤
肥力。
堆肥可以替代化学肥料，降低化 肥对环境的污染，同时提高农产
品品质和产量。
堆肥还可以抑制土壤中的病虫害 ，减少农药使用，保护生态环境
。
堆肥在环保领域的应用
堆肥还可以为城市中的小花园、屋顶绿 化等提供肥料支持，增加城市绿化空间
。
堆肥的经济价值与社会价值
01
堆肥的生产和使用可以 创造就业机会，促进经 济发展。
02
堆肥可以降低农业生产 的成本，提高农民的收 入水平。
03
堆肥可以促进资源的循 环利用，减少资源浪费 ，实现可持续发展。
04
堆肥还可以提高公众的 环保意识，促进社会文 明进步。
04 堆肥的挑战与解 决方案
堆肥过程中臭气的产生与控制
臭气产生
堆肥过程中，有机物分解产生氨 气、硫化氢等气体，导致臭气的 产生。
控制方法
采用封闭式堆肥技术，减少气体 逸出；添加除臭剂，如过氧化钙 、活性炭等；加强堆肥过程中的 通风换气。
堆肥产品质量的问题与改进
问题
堆肥产品中可能含有重金属、病原菌 等有害物质，影响产品质量。
感谢观看
高效堆肥技术
通过改进堆肥工艺和设备，提高堆肥效率，减少堆肥周期和能耗 。
生物技术在堆肥中的应用
利用微生物菌剂、酶等生物技术手段，促进有机物分解，提高堆肥 品质和产量。
智能化堆肥技术
通过物联网、大数据等技术手段，实现堆肥过程的智能化监控和管 理，提高生产效率和资源利用率。
堆肥在可持续发展中的作用
减少垃圾处理压力
《堆肥技术》PPT课件
腐殖质具有缓冲作用。其它条件恶化时，能起到减少冲击、缓和影响的作用 ，如水分不足时，可防止植物枯萎，起到缓冲器的作用
堆肥具有缓效作用（缓慢持久起作用，不会损害农作物）。与硫 铵、尿素等化肥中的氮不同，堆肥中的氮几乎都是以蛋白质氮形
态存在
因为堆肥中富含大量微生物，施用后，增加土壤
6）微生物对植物根部的作用 中的微生物数量，微生物分泌的各种有效成分易
堆肥过程中厌氧发酵的两个阶段
厌氧堆肥化是在无氧条件下，借厌氧微生物的作用来进行的。 下面用图来说 明有机物的厌氧发酵醇+微生物
CO2, NH3, H2S, PH3等+Q
产酸阶段（在产酸菌作用下）酸性发酵阶段 。
细胞物质
CO2, CH4, + Q 产气阶段（在甲烷菌作 用下），碱性发酵阶段
被根部吸收，有利于根系发育和伸长
堆肥的原料
城市生活垃圾
纸浆厂、 食品厂等排 水处理设施 排出的污泥
下水污泥
粪便消化污泥、 树皮、锯末、 家畜粪尿 糖壳、秸秆
在我国：堆肥的主要原料为： （1）生活垃圾与粪便的混合物； （2）城市生活垃圾与生活污水的混合物.
注 意 ： 生活垃圾作为堆肥原料时，其可堆肥物的数量、 C/N、水分等常常不能满足堆肥的要求，需要进行适当的 预处理。配入粪便或某些污泥可有效地调整C/N比和水分， 从而得到N、P、K含量较高的有机肥。
有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物过程。
对城市固体废物（ MSW ）进行处理消纳，实现稳定化、 无害化，可以避免或减轻垃圾大面积堆积，影响市容及 城市垃圾自然腐败、散发臭气、传播疾病，从而对人体 和环境造成危害；
可以将固体废物中的适用组份尽快地纳入自然循环（如 堆肥可回归农田生态系统中）系统，促进自然界物质循 环与人类社会化物质循环的统一；
好氧堆肥
好氧堆肥1•好氧堆肥的概念及原理 ：好氧堆肥原理：有氧条件下，利用堆料中好氧微生物的生命代谢作用一氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物（本研究主要是 人体排泄物一粪便）进行生物降解和生物合成。
其工艺主要流程可分 为：前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存 5个步骤。
好氧堆肥有 有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物 和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点，因此在城市生活垃圾 处理中多优先选用好氧堆肥处理 2•好氧堆肥发酵过程图:细胞物质（微生物生长）+腐殖质二氧化碳，水，氨气，硫酸根离子, 磷酸根离+能量释放能量转化为热3. 好氧堆肥系统：根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。
目前在 国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式，因为该堆肥方式具有堆肥周 期短，不受时间和空间限制等特点，容易实现工业化生产，环保效益 较好，有较大的推广应用价值。
4. 好氧堆肥的影响因素及控制好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段，并且 得到广好氧堆肥堆肥有机物 + 氧气 微生物氧化 排入环境泛的应用，但是好氧堆肥是一个复杂的过程，在堆肥过程中受到诸多因素的影响。
这些因素制约着反应条件，从而决定了微生物的活性，最终影响堆肥的速度与质量。
影响堆肥过程的因素很多，其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。
好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变，从而达到优化堆肥的目的。
（1）温度堆肥化过程中，堆料中微生物的活性受到温度重要影响。
根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥，其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。
温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥产品质量过低，甚至失去肥效。
堆体温度应控制55-60C时（即高温堆肥）比较好，不宜超过60C。
一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些，但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥，用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。
好氧堆肥
好氧堆肥一．好氧堆肥1.好氧堆肥的概念及原理：好氧堆肥原理：有氧条件下，利用堆料中好氧微生物的生命代谢作用—氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物（本研究主要是人体排泄物—粪便）进行生物降解和生物合成。
其工艺主要流程可分为：前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存5个步骤。
好氧堆肥有有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点，因此在城市生活垃圾处理中多优先选用好氧堆肥处理。
2.好氧堆肥发酵过程图：堆肥有机物+ 氧气+释放能量转化为热3. 好氧堆肥系统：根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。
目前在国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式，因为该堆肥方式具有堆肥周期短，不受时间和空间限制等特点，容易实现工业化生产，环保效益较好，有较大的推广应用价值。
4. 好氧堆肥的影响因素及控制：好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段，并且得到广泛的应用，但是好氧堆肥是一个复杂的过程，在堆肥过程中受到诸多因素的影响。
这些因素制约着反应条件，从而决定了微生物的活性，最终影响堆肥的速度与质量。
影响堆肥过程的因素很多，其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。
好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变，从而达到优化堆肥的目的。
（1）温度堆肥化过程中，堆料中微生物的活性受到温度重要影响。
根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥，其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。
温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥产品质量过低，甚至失去肥效。
堆体温度应控制55-60℃时（即高温堆肥）比较好，不宜超过60℃。
一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些，但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥，用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。
堆肥科学与技术--堆肥系统 ppt课件
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Windrow method
Advantages:
• It is highly adaptable to common farm operations. Already available facilities and equipment can be used to implement the windrow system.
第三原则：不要过于听信卖方的过度宣传。
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堆肥工艺可分三个步骤：
物料的准备，即前处理阶段。包括物料颗粒大小的调节， 湿度调节和分离杂质。按物料颗粒大小进行筛分，其中有大 体积的（薄膜、塑料、纸壳等大体积废物），中等体积的 （大部分的有机废物）和粉末状的（有机质，重金属等）。
杂质的分选可通过几个途径实现：塑料和纸制品可通过 风动分离，金属、玻璃和石粒可通过抛动分离，铁类金属可 通过磁力分离，非铁类金属可通过涡旋分离器分离，可回收 或惰性物体可手工分离等等。
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在后处理阶段，一般需要控制堆肥产品的颗粒 大小一般用于盆栽土颗粒大小0-10mm，大田用颗粒 大小10-30mm，可通过粉碎机处理后经网筛实现。 适合在此阶段分离塑料。
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分类:
堆肥反应系统分为： 非反应器系统
反应器或容器式系统
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《堆肥技术》PPT课件
堆肥的作用
使土壤松软、多孔隙、易耕作，增加保水性、 透气性和渗水性，进而改善土壤的物理性能
1）改善土壤的物理性能
肥料成分中的氮、钾、铵等都是以阳离子形态存在，而腐殖质带负电荷
异化作用 氧化分解
CO2, H2O, NH3, SO42_, PO43+
能量
同化作用 合成 细胞物质（微生物生长繁殖）
+ 腐殖物质
释放转化为热
3、好氧堆肥化过程的三个阶段
（1）中温阶段（30-40 ℃，1-3天）
（2）高温阶段（45-65℃，3-8天）
（3）降温阶段
（20~30天）
（4）腐熟阶段
通常，利用堆肥温度的变化作为堆肥过程（阶段）的评价指标。
微生物通过自身的生命活动，进行
分解代谢
与
（主要是氧化还原过程）
合成代谢 （生命合成过程）
一部分被吸收的有机物氧化 成简单的无机物，并放出生 物生长活动所需要的能量；
另一部分有机物转化为生物 体必须的营养物质，进而 合成为新的细胞物质，使微生 物生长繁殖，产生更多的生物体
这个过程用图可表示为：
堆肥有机物（C, H, O, N, S, P）+O2+微生物
厌氧堆肥化过程的原理
堆肥过程中厌氧发酵的两个阶段
厌氧堆肥化是在无氧条件下，借厌氧微生物的作用来进行的。 下面用图来说明 有机物的厌氧发酵分解过程：
细胞物质
堆肥有机物 +微生物
有机酸、醇+微生物
CO2, NH3, H2S, PH3等+Q
堆肥科学和技术课件
2/20/2021
堆肥科学和技术
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五、病原微生物及其他微型生物
堆肥化不仅要达到稳定有机废物的目的，还要解决堆制过 程中存在的公共卫生问题，主要病原菌包括在原来废物中 带有的原生病原菌 （primary pathogens）和堆制过程中 产 生 的 真 菌 、 放 线 菌 等 次 生 病 原 菌 （ secondary pathogens）。原生病原菌如细菌、病毒、原生动物和蠕 虫卵可引起健康个体染病，而次生病原体则可以削弱免疫 系统，如造成呼吸系统疾病等。当温度超过70℃时，在几 天内可以达到灭菌的目的，但在50℃~60℃时需要持续的 时间为10~20d。
第二节 堆肥过程中的微生物学研究
一、堆肥过程中的微生物群落及其动态
堆肥化的实质是由群落结构演替非常迅速的多个 微生物群体共同作用而实现的动态过程，所以对 该过程的微生物生态学过程进行监控有利于有效 地管理堆肥过程。由于在堆肥腐熟过程中微生物 发挥着关键作用，所以有些微生物的特性能反映 堆肥的腐熟进程。
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堆肥中发挥作用的微生物 主要是细菌和放线菌，还有真 菌和原生动物等。随着堆肥化 过程中有机物的逐步降解，堆 肥微生物的种群和数量也随之 发生变化。
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一、细菌
细菌是单细胞生物，形状有杆状、球状和螺旋状，有些还 能运动。在好氧堆肥系统中，存在着大量的细菌。细菌凭 借大的比表面积，可以快速将可溶性底物吸收到细胞中。 所以在堆肥过程中，细菌在数量上通常要比体积更大的微 生物 （如真菌）多得多。在早期的堆肥生产实践过程中 非菌丝体结构的细菌，较具有菌丝体结构的真菌和放线菌 更难以被发现，所以其重要性被忽视了。
好氧堆肥和厌氧堆肥技术
用于处理城市生活垃圾的堆肥系统有许多种。
按生物发酵的方式可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。
1．好氧堆肥。
好氧分解过程一般在有氧和有水的情况下产生，它的形成如下所示：有机物质+好氧菌+氧气+水→二氧化碳+水（蒸气状态）+硝酸盐+硫酸盐+氧化物这种反应过程无任何有害物质产生，尽管没有一种生物分解是无味的，但经过正确处理的好氧发酵所产生的气味很小。
它与传统的卫生填埋相比，将厌氧消化过程由几年缩短到20天以内，好氧堆肥处理具有过程可控制、易操作、降解快、资源化效果好、可以处理混合垃圾、运行费用低等特点。
根据堆肥供氧方式和物料流动形式，目前国外常用的生活垃圾堆肥系统可分为以下几类。
①自然通风静态堆肥。
这是一种最简单的堆肥方式，就是将准备的物料在一块地上，堆高在2米左右，料堆形状一般是长条状，也可以结合场地条件堆成其他形状。
这种堆肥方式与敞开式自然堆积很相似，料堆内部常处于受压状态，外面空气常常不能扩散到料堆内部而使其呈厌氧状态，异味大，发酵不够充分，发酵周期较长。
②强制通风静态堆肥。
为克服自然通风静态堆肥堆体内经常出现的供氧不足的缺点，一般在料堆底部沿着长度方向设置通风管或通风槽，由高压根据堆体的发酵状况强制通风。
由于通过控制鼓风量能够对堆体的需氧量和含水量实现一定程度的控制，其发酵周期比自然通风静态堆肥明显缩短。
③机械翻堆条形堆肥，条形堆肥就是采用机械方式把堆肥物料堆为长条形。
料堆的截面为梯形状，高度一般为2米左右，宽度4米左右；料堆的长度根据场地确定。
通过机械翻堆来促进料堆与空气的接触称为机械翻堆条形堆肥。
④密闭式机械化翻堆堆肥。
该方式主要工艺流程是：混合垃圾处理后的可堆腐物进入专门的发酵车间，采用专用翻堆设备-翻堆机，翻转垃圾以利于垃圾的好氧发酵，充分好氧发酵后的垃圾再根据需要进行筛分处理。
2．厌氧堆肥。
有机垃圾厌氧堆肥是一种在厌氧状态下利用微生物使垃圾中的有机物快速转化为甲烷和氨的厌氧消化技术。
厌氧过程一般在缺氧状态下产生，它的形成如下所示：有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水→气态甲烷（沼气）+氨+最后产物厌氧分解后的产物中含许多喜热细菌并会对环境造成严重的污染。
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原料、辅料
臭气处理
原材料预处理
高温发酵 堆垛陈化
产品加工
鼓风、翻拌 好氧堆肥工艺流程图
贮存、销售
二、好氧堆肥工程设计—生产工序及设备、设施
工艺阶段
原料预处理
发酵工段
产品加工
环境治理
工艺目的
按工艺配方要求准 • 分解、稳定有机 • 除去杂质；
备原料、辅料。
物；
• 按产品配方生
• 杀灭有害微生物、 产成品；
各种材料都是优良的堆肥原料或辅料，资源巨量，潜力无限。
一、概述——各种的堆肥原料图片
一、概述——堆肥产品
• 堆肥产品用途广泛，可直接用作土壤改良剂，也可作为生产商品有机肥、 生物有机肥和有机无机复混肥、复合微生物肥料的原材料，以及作为鱼塘 水体调理剂。
• 堆肥产品依照其用途，应符合相关的产品质量标准。 • 堆肥的原料大多为有机废弃物，产品需要满足其相关环保标准，如堆肥卫
用户根据市场需求进行产品规划。 3、生产规模：设备规格选型；原料、成品贮存区设计；生产区的物流设计。
根据原料来源、成品产量规划确定。 4、相关法律、法规：主要是消防、环保（二次污染控制）等标准。 5、用户其它要求：生产线自动化水平、设施防腐要求（使用寿命）等。 以上要求中，对设计者而言，用户需求是核心。厂区、设施、设备的规划主
三、好氧堆肥工程设计—发酵工段的分类
好氧发酵工段有各种模式，都是根据原料、生产规模、场地、环保要求、自 动化水平、投资等条件，来设计维持堆体的好氧状态，以满足定向微生物的稳定 繁殖。
堆肥系统类型一般根据堆料（垛）形态和翻拌形式，分为静态堆垛发酵、条 垛翻堆发酵、槽式堆垛翻堆发酵、搅拌式容器发酵。
堆肥系统类型 静 开放式 态 垛 隧道式 堆 发 膜覆盖 酵
生标准、堆肥农用标准，保证对环境无害。
二、好氧堆肥工程设计
主要考虑的几个要素：
1、原料：各式各样，来源广泛； 要建议用户分析原料的养分含量，判断其经济价值。
2、产品：比如土壤调理剂、生物菌肥等，不同产品对原料种类、原料处理、堆 肥过程控制、产品加工、成品贮存的要求是不一样的，也就有不同的工艺选择 和设计要求。
其中好氧堆肥是指在一定的水分、C/N比、通风等人工可控的条件 下，通过好氧微生物的作用，实现固体废弃物稳定化的一种技术方 法，是一种有机肥料的生产方式。堆肥化的产物就称为堆肥。 由于好氧堆肥过程能提供杀灭病原体所需要的热量，所以也 是一种固体有机废弃物的无害化处理方式。
好氧堆肥工艺成熟稳定，它利用了微生物和生物质能源，符合生 态学效应，经济有效，能节省投资和运行费用，适用于各种规模的 有机固废处理项目，因而得到蓬勃发展。
发酵槽； 移动式搅拌机、鼓风机、进出口送料系统。
种类繁多，达诺滚筒、塔式堆肥装置、立式 搅拌发酵罐、卧式搅拌发酵机等。
三、好氧堆肥工程的发酵设备—静态垛堆发酵设备
要根据用户的产品规划来设计。 选择合理的堆肥工艺，精心规划生产流程，才能高效地把有机废弃物转化为
有机肥料。
二、好氧堆肥工程设计—生产工序设计
1、堆肥生产工艺是根据原料情况、产品规划来选定的。它确定了原料处 理、产品生产的总体流程，包括工艺配方、工艺过程、工艺参数和生产 方法等要素。
2、按堆肥生产工艺要求，开始设计生产流程，即分解成各个生产工序。 3、规划完成工序的方法、设施、设备及人员配置。
好氧堆肥工程装备技术与应用
曾庆东 高级工程师
广东省现代农业装备研究所 广东弘科农业机械研究开发有限公司
2016.11 济南
目录：
一、概述
二、好氧堆肥工程设计 三、好氧堆肥工程的发酵设备 四、堆肥工程设备化 五、堆肥工程技术应用案例
一、概述
堆肥是有机废弃物实现无害化处置和资源化利用的重要技术手段。 堆肥过程中，有机废弃物经过微生物的分解、合成，形成稳定的腐 殖质类物质（有机肥料），达到无害化和资源化的目的。
• 改善厂区、 车间环境。
• 集风装置； • 废气除臭
装置； •பைடு நூலகம்渗漏液处
理装置。
物料输送、转运设备：铲车、叉车、运输车辆、皮带机、搅龙、提升机等。 物料成分、工艺参数、环境各种数据的检测、监察装置，包括实验室设备。
二、好氧堆肥工程设计—发酵工段的工序选择
发酵工段是好氧堆肥工程的核心部分。这个工段关键是运用各种手段， 包括设计堆肥工艺配方，发酵过程的通风、翻拌、加温、降温、加水、加干 料，都是为了创造和维持一个适宜微生物生长、繁殖的条件，也可以说是建 设一个“养”微生物的系统。
虫卵、杂草种子 • 产品贮存。
等；
• 减少水分；
• 物料均一化。
• 仓库、车间
• 接纳、贮存、 供料设备；
设施、设备 • 分拣、干燥 （脱水）、混 料设备
• 发酵场地、容器；• 粉碎、筛分、
• 搅拌、翻堆设备； 混合、造粒、
• 鼓风装置。
干燥、冷却、
计量、包装。
• 车间、仓库。
• 符合环保 法律、法 规，保护 周边环境；
一、概述——好氧堆肥系统原理图
一、概述——堆肥原料
好氧堆肥工艺广泛适用于固体有机废弃物： 1、农业生产各环节的废弃物，包括养殖业的各种畜禽粪便、废弃动物尸体、
发酵床渣、种植业的秸杆、谷壳、蔬果残渣等； 2、园林绿化业的落叶、修剪枝叶、花卉残体、水草等； 3、加工业的食品残渣、蘑菇渣、酒渣、豆渣、糖厂滤泥等； 4、建筑家居业的木屑、树皮等。 5、居民生活的干净厨余等；
条形垛堆翻堆发酵
槽式堆垛翻堆发酵
容器搅拌式发酵
翻拌方式 通风方式
设施、设备
不翻拌 自然通风 堆料场地；铲车。
不翻拌 强制通风 堆料隧道；鼓风机、排风机。
不翻拌 定期翻拌 定时翻拌 定时搅拌
强制通风 自然通风 强制通风 强制通风
堆料场地；特殊覆盖膜、卷膜机、鼓风机、 传感器、控制系统。
堆料场地（有室外、有室内）； 人工驾驶翻堆机，电动翻堆机。
生产企业需要根据自己的情况，来选择“粗养还是精养”。
发酵工段的工艺流程规划：
发酵阶段
简易流程
标准流程
高端流程
高温发酵 简易垛堆； 铲车翻动。
陈化腐熟 简易垛堆
机械翻堆； 鼓风通气； 水分调节。
静态垛堆，必要时用 铲车翻动。
保温、保湿； 机械翻拌； 鼓风通气； 调节水分、pH值、养分；
• 堆肥企业应该规划建设具备合理、有效的设施，生产安全、卫生的堆肥产品； • 简单的流程可以通过发酵配方、添加特定的微生物制剂等手段达到要求。