堆肥设计

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堆肥主题课程教案设计

堆肥主题课程教案设计

堆肥主题课程教案设计教案标题:堆肥主题课程教案设计教案目标:1. 了解堆肥的定义、原理和作用。

2. 掌握堆肥的基本操作技巧和注意事项。

3. 培养学生的环保意识和动手能力。

教学重点:1. 堆肥的定义、原理和作用。

2. 堆肥的基本操作技巧和注意事项。

教学难点:1. 培养学生的环保意识和动手能力。

教学准备:1. PowerPoint或其他教学工具。

2. 堆肥所需的材料,如有机废弃物、土壤、水等。

3. 实验器材,如温度计、湿度计等。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用图片或视频引发学生对堆肥的兴趣。

2. 提问:你们知道什么是堆肥吗?堆肥有什么作用?二、理论讲解(10分钟)1. 介绍堆肥的定义、原理和作用。

2. 解释堆肥的好处,如减少有机废弃物的数量、改善土壤质量等。

三、堆肥操作演示(15分钟)1. 展示堆肥的基本操作步骤,如选择合适的堆肥容器、掌握堆肥材料的比例、保持适宜的湿度和通气等。

2. 讲解堆肥过程中需要注意的事项,如避免添加有害物质、控制堆肥温度等。

四、实践操作(20分钟)1. 将学生分成小组,每组提供一份堆肥材料。

2. 引导学生按照演示的步骤进行堆肥操作。

3. 监督学生的操作过程,解答他们的问题。

五、总结(5分钟)1. 提醒学生注意堆肥过程中的注意事项。

2. 强调堆肥对环境保护的意义。

3. 鼓励学生在日常生活中积极参与堆肥活动。

六、作业布置(5分钟)1. 要求学生写一篇关于堆肥的作用和操作技巧的小结。

2. 鼓励学生在家庭中实践堆肥,并记录观察结果。

教学延伸:1. 可以组织学生参观当地的堆肥场或农场,加深他们对堆肥的理解和实践经验。

2. 鼓励学生在学校或社区开展堆肥宣传活动,提高环保意识。

教学评估:1. 观察学生在实践操作中的表现,包括操作技巧和注意事项的掌握情况。

2. 评估学生对堆肥知识的理解程度,通过课堂讨论或小结的书面作业进行评价。

教学反思:1. 教学过程中是否能够激发学生的兴趣和参与度?2. 学生对堆肥的理解和操作技巧是否达到预期目标?3. 是否需要调整教学方法和内容,以提高教学效果?。

固废课程设计-堆肥

固废课程设计-堆肥

目录一、前言 (2)1.1 生活垃圾定义及来源分类 (2)1.2 生活垃圾处理必要性 (2)1.3生活垃圾处理方式 (4)1.4 堆肥技术 (4)1.5 好氧堆肥适宜处理的垃圾 (5)1.6 堆肥的影响因素 (6)二、设计任务要求 (6)2.1 采用的设计标注及规范 (7)2.2建设项目周围环境概况 (7)2.3 生活垃圾设计参数 (7)三、设计工艺流程……………………………………………………….7.四、堆肥工艺的选择 (8)4.1 预处理 (8)4.2 主发酵 (9)4.3 后发酵 (9)4.4 后处理 (10)4.5 脱臭 (10)4.6 贮存 (10)五、主要设计计算 (11)5.1 垃圾设备及分选设备选型 (11)5.2堆肥工艺条件控制 (14)5.3 堆肥设备选型 (16)六、效益分析 (18)七、小结 (19)参考文献一、前言随着人口飞速增长和工农业经济的迅速发展, 世界性的水资源短缺、水污染加剧和生态环境破坏, 已经严重威胁人类的健康和安全, 制约经济的进一步发展, 所以我们每个人都要提高保护环境意识, 从自身做起, 保护我们赖以生存的环境。

在保护水环境的同时, 更要注意生活垃圾的危害。

当你每天把各种垃圾汇集在一起, 投向垃圾箱的时候, 是否想到过累计我们所有人扔掉的垃圾量会形成一个天文数字, 有资料统计, 目前我国城市居民没人每年的生活垃圾产生量已达440公斤, 全国历年的垃圾存量已高达60多亿吨。

1.1生活垃圾定义及来源分类生活垃圾, 是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。

垃圾分类是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响, 并根据不同处置方式的要求, 分成属性不同的若干种类。

生活垃圾一般可分为四大类: 可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

1、可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等, 通过综合处理回收利用, 可以减少污染, 节省资源。

好氧堆肥工艺设计

好氧堆肥工艺设计

好氧堆肥工艺设计好氧堆肥工艺是一种利用好氧微生物进行有机废弃物降解的过程。

通过合理的工艺设计,可以提高有机废弃物的降解效率,减少环境污染,同时还可以获得高质量的有机肥料。

本文将介绍好氧堆肥工艺的基本原理和流程,并探讨一些常用的工艺设计方法。

好氧堆肥是一种通过供氧来维持微生物呼吸,促进有机废弃物分解的过程。

在好氧条件下,微生物可以高效地将有机废弃物转化为水、二氧化碳和热能。

同时,好氧堆肥过程中产生的高温还可以杀灭害虫和病原体。

因此,好氧堆肥是一种既能够实现有机废弃物降解又能够有效消毒的处理方法。

好氧堆肥的基本流程包括有机废弃物的收集和预处理、堆肥料的调配、堆肥过程的控制和监测以及堆肥产物的后处理。

首先,有机废弃物需要进行收集和预处理,包括去除杂质、粉碎和添加调理剂等。

然后,根据有机废弃物的性质和堆肥产物的需求,进行堆肥料的调配,包括调整水分、碳氮比和通风等。

接下来,将调配好的堆肥料进行堆放,并进行堆肥过程的控制和监测,包括控制温度、保持通风和监测堆肥过程的PH值等。

最后,完成堆肥过程后,需要对堆肥产物进行后处理,包括杂质的去除和成品有机肥的筛分等。

在好氧堆肥工艺的设计中,需要考虑以下几个方面。

首先,通过调整有机废弃物的碳氮比和含水率来控制堆肥过程的温度和微生物的生长。

一般来说,有机废弃物的碳氮比应在25:1到30:1之间,含水率应保持在50%到60%之间。

其次,通过良好的通风设计来保证堆肥料中的氧气供应和二氧化碳的排放。

堆肥过程需要保持充足的氧气供应才能维持微生物的正常呼吸和分解活动。

此外,还需要定期对堆肥堆进行翻堆和湿水操作,以确保更好的通气和水分控制。

最后,需要加入适量的调理剂来提供微生物所需的养分和矿物质。

调理剂可以是牛粪、鸡粪等有机肥料,也可以是磷酸盐、硝酸盐等无机化合物。

综上所述,好氧堆肥工艺的设计是一个涉及多个方面的复杂问题。

合理的工艺设计可以提高有机废弃物的降解效率和堆肥产物的质量,同时也可以减少环境污染。

堆肥肥料教案设计方案模板

堆肥肥料教案设计方案模板

一、教学目标1. 让学生了解堆肥肥料的基本概念、种类和制作方法。

2. 培养学生动手实践能力,掌握堆肥肥料的制作过程。

3. 增强学生对环保、可持续发展理念的认识,提高环保意识。

二、教学重点与难点1. 教学重点:堆肥肥料的基本概念、种类、制作方法。

2. 教学难点:堆肥肥料制作过程中的注意事项,以及如何提高堆肥肥料的肥效。

三、教学准备1. 教师准备:PPT课件、堆肥肥料制作示范视频、相关资料。

2. 学生准备:塑料袋、土壤、厨余垃圾、草木灰等堆肥原料。

四、教学过程1. 导入新课(1)展示我国农业生产现状,引导学生关注农业可持续发展。

(2)介绍堆肥肥料的概念和意义,激发学生学习兴趣。

2. 讲解堆肥肥料的基本知识(1)讲解堆肥肥料的概念、种类、特点和优势。

(2)介绍堆肥肥料制作的原材料、工具和方法。

3. 实践操作(1)教师示范堆肥肥料制作过程,包括原料准备、混合、堆放等环节。

(2)学生分组进行实践操作,教师巡回指导。

4. 讨论与总结(1)学生分享实践心得,讨论堆肥肥料制作过程中的注意事项。

(2)教师总结堆肥肥料制作过程中的要点,强调环保意识。

5. 拓展延伸(1)布置课后作业,让学生收集相关资料,了解堆肥肥料在农业生产中的应用。

(2)鼓励学生在家中尝试制作堆肥肥料,提高环保意识。

五、教学评价1. 学生对堆肥肥料基本知识的掌握程度。

2. 学生实践操作技能的提高情况。

3. 学生环保意识的增强程度。

六、教学反思1. 教师根据教学评价结果,总结教学过程中的优点和不足,为今后教学提供借鉴。

2. 关注学生在实践操作中的安全,确保教学活动顺利进行。

堆肥技术讲解课程设计

堆肥技术讲解课程设计

堆肥技术讲解课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解堆肥技术的定义、原理及在农业生产中的应用;2. 学生能够掌握堆肥的基本材料、方法和步骤;3. 学生能够描述堆肥过程中微生物的作用以及影响堆肥效果的因素。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成堆肥的准备工作;2. 学生能够通过实际操作,掌握堆肥的基本技巧;3. 学生能够分析并解决堆肥过程中可能出现的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对环保、循环农业的热爱,提高环保意识;2. 学生通过堆肥技术的学习,认识到生物技术在农业生产中的重要性,增强科技创新意识;3. 学生在团队协作中,培养合作精神,增强沟通与交流能力。

本课程针对八年级学生设计,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论联系实际,培养学生的实践操作能力和创新思维。

课程旨在让学生掌握堆肥技术的基本知识,提高学生在农业生产中的实践技能,同时强化环保意识,为我国农业可持续发展贡献力量。

通过对课程目标的分解,教师可针对性地进行教学设计和评估,确保学生达到预期的学习成果。

二、教学内容本课程以《生物学》教材中关于堆肥技术的内容为基础,结合以下教学内容进行组织:1. 堆肥技术概述:介绍堆肥技术的定义、原理、分类以及在农业生产中的应用。

2. 堆肥材料与微生物:讲解堆肥过程中所需的基本材料,重点介绍微生物的种类和作用。

3. 堆肥方法与步骤:详细讲解堆肥的常见方法,如条堆法、槽堆法等,以及各方法的具体操作步骤。

4. 影响堆肥效果的因素:分析温度、湿度、通气等环境条件对堆肥效果的影响。

5. 堆肥在农业生产中的应用:介绍堆肥在提高土壤肥力、减少化肥使用、改善农产品品质等方面的作用。

教学内容安排如下:第一课时:堆肥技术概述、堆肥材料与微生物。

第二课时:堆肥方法与步骤、影响堆肥效果的因素。

第三课时:堆肥在农业生产中的应用、实践操作。

三、教学方法针对堆肥技术的教学内容和课程目标,本课程采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:通过生动的语言和形象的表达,讲解堆肥技术的理论知识,如堆肥的定义、原理、材料等,使学生在短时间内掌握堆肥技术的基本概念。

堆肥原料配合比设计

堆肥原料配合比设计

堆肥生产中,如果仅仅通过感官或经验来判断原料搭配是否合理、水分调节是否适宜,往往偏差较大,特别是当原料或工艺发生变化时,差异会更大,这也是造成产品质量不稳定的重要原因。

要优化堆肥条件和配方,必须按照原料理化参数,通过科学的计算来确定。

堆肥配方的形成就是对C/N和水分的平衡过程,目的是使它们均处于合理的范围内。

通常一个指标先调整合适后,堆肥的配方就可基本确定下来,若需要进一步调整比例,则一般要在不明显影响第一个指标的情形下对第二个指标进行优化。

一、C/N堆肥化过程中,碳素是堆肥微生物的基本能量来源,也是微生物细胞构成的基本材料。

堆肥微生物在分解含碳有机物的同时,利用部分氮素来构建自身细胞体,氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸、酶、辅酶的重要成分。

据研究,一般情况下,微生物每消耗25g有机碳,需要吸收1g氮素,微生物分解有机物较适宜的C/N为25左右。

C/N过高,微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制,微生物繁殖速度低,有机物分解速度慢,发酵时间长;有机原料损失大,腐殖质化系数低;并且还会导致堆肥产品C/N高,施入土壤后易造成土壤缺氮,从而影响作物生长发育。

C/N过低,微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制,发酵温度上升缓慢,氮过量并以氨气的形式释放,有机氮损失大,还会散发难闻的气味。

合理调节堆肥原料中的碳氮比,是加速堆肥腐熟,提高腐殖化系数的有效途径。

常见的有机固体废物含碳量一般为40~55%,但氮的含量变化却很大,因此C/N的变幅也较大。

一般禾本科植物的C/N较高,大约在40~60之间,畜禽粪便、城市污泥C/N较低,大约为10~30。

为达到理想的堆肥有机物分解速度,通常用C/N较高的秸杆粉、草炭、蘑菇渣等与C/N较低的畜禽粪便、城市污泥等进行混合调整。

在堆肥化过程中,由于微生物的作用,有近2/3的碳素会以CO2的形式释放出来,剩余部分与氮素一起合成细胞生物体,所以堆肥化过程是一个C/N逐渐下降并趋于稳定的过程,腐熟堆肥的C/N一般为15:1左右。

大班环保堆肥课程设计

大班环保堆肥课程设计

大班环保堆肥课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解堆肥的概念,掌握堆肥的基本原理和过程。

2. 学生能够掌握并运用堆肥的相关知识,解释日常生活中常见的环保行为与堆肥的关系。

3. 学生能够了解堆肥对环境保护和资源循环的重要性。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成简单的堆肥实验操作。

2. 学生能够通过实际操作,掌握堆肥的基本技巧和方法。

3. 学生能够运用团队协作能力,共同完成堆肥项目,并提出改进建议。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对环境保护的意识和责任感,认识到堆肥在环保中的重要性。

2. 学生能够积极参与堆肥活动,体验到环保行动的乐趣,增强环保行动的积极性。

3. 学生能够通过堆肥课程,培养良好的观察力、思考力和问题解决能力,形成科学探究的精神。

课程性质:本课程为实践性、探究性的环保课程,旨在通过堆肥的学习,使学生在实践中掌握环保知识,提高环保技能,培养环保意识。

学生特点:大班学生具有较好的认知能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,善于观察和思考。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提供充足的实践机会,引导学生主动参与,培养其环保意识和技能。

同时,注重培养学生的团队协作能力和问题解决能力,使学生在课程中取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 堆肥基础知识:介绍堆肥的定义、分类及作用,使学生了解堆肥的基本概念。

- 教材章节:第一章 环保与可持续发展2. 堆肥原理与过程:讲解堆肥的微生物学原理、物理化学过程,引导学生掌握堆肥的基本原理。

- 教材章节:第二章 垃圾分类与资源化3. 堆肥方法与技术:介绍常见的堆肥方法、设备及操作技巧,让学生学会实际操作堆肥。

- 教材章节:第三章 堆肥技术与实践4. 堆肥在环保中的应用:分析堆肥在环境保护、资源循环中的重要作用,提高学生的环保意识。

- 教材章节:第四章 环保行动与实践5. 堆肥实验操作:组织学生进行堆肥实验,培养其动手操作能力,巩固所学知识。

堆肥工艺课程设计

堆肥工艺课程设计

堆肥工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解堆肥的基本概念,掌握堆肥的原理及分类。

2. 学生能掌握堆肥工艺的关键步骤和影响因素,如碳氮比、温度控制等。

3. 学生能了解堆肥在农业生产和环境保护中的作用。

技能目标:1. 学生具备设计和实施堆肥工艺的能力,能运用所学知识解决实际问题。

2. 学生能通过实验和观察,分析堆肥过程中的变化,具备一定的实验操作能力。

3. 学生能运用堆肥知识,为家庭或社区提供有机废弃物处理方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生关注生态环境,树立环保意识,积极参与有机废弃物资源化利用。

2. 培养学生热爱劳动,尊重劳动者,养成团结协作、积极进取的精神风貌。

3. 培养学生对农业生产和有机农业的热爱,提高学生食品安全和营养健康的意识。

本课程旨在帮助学生掌握堆肥工艺的基本知识,提高实践操作能力,培养环保意识和责任感。

针对学生的年龄特点和知识水平,课程设计注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与,充分发挥学生的主体作用。

通过本课程的学习,学生将能够为我国农业生产和环境保护作出积极贡献。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 堆肥基本概念与原理- 堆肥定义、分类及其应用- 堆肥原理:微生物作用、有机物分解过程- 碳氮比的概念及其在堆肥过程中的作用2. 堆肥工艺关键技术与操作- 堆肥工艺流程:原料选择、预处理、堆制、翻堆、后处理- 影响堆肥化的因素:温度、湿度、碳氮比、通风- 堆肥设备的介绍与使用方法3. 堆肥应用与环保教育- 堆肥在农业生产中的应用:提高土壤肥力、改善土壤结构- 堆肥在环境保护中的作用:减少有机废弃物污染、资源循环利用- 环保意识教育:倡导绿色生活、减少化肥使用教学内容依据课程目标进行组织,以教材为基础,注重科学性和系统性。

教学大纲明确各部分内容的安排和进度,确保学生在掌握基本概念和原理的基础上,学会堆肥工艺的关键技术与操作,并关注堆肥在环保和农业生产中的应用。

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福建省宁德市政污水处理厂200吨/日污泥高温好氧发酵处理工程方案说明书福州大学环境与资源学院2015年01月第1章项目概况市政污泥是城市污水处理过程中产生的副产品。

它是由机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。

就我国的市政污泥性质而言。

污泥中有机物含量超过50%,并含有大量的N、P等营养物质(其中N含量1.5%一7.0%,P含量0.8%一3%)。

污水的水质和处理工艺影响市政污泥的产量。

一般来说:污泥产量占污水处理量的3‰一5‰(按含水率96%计)。

据中国环境年鉴编委会统计,至2005年全国已有城市污水处理厂764座,日处理污水达5220万m3,城镇生活污水的处理率达到37.4%,全年生活污水处理量达108.4亿m3,比2004年增加了26%。

目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140万吨,并且每年以10%的速度增长。

综合来说,我国的市政污泥产量庞大、成分复杂。

其中有机物的高含量致使其极易腐败,产生恶臭,从而造成严重的环境二次污染。

但同时又使其具备了经稳定处理后作为农田肥料而资源化利用的潜力。

目前,我国污泥处理与处置尚处于起步阶段,在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/2,处理工艺和配套设备较为完善的不到1/10,能够正常运行的为数更少,并且主要集中在日处理量超过150000 m3的大型污水处理厂。

全国城镇污水污泥中有55.7%未经任何稳定化处理,通过简单的污泥脱水后便直接进行填埋、焚烧等方式处理。

这就造成了:a.污泥体积庞大,造成污泥处置费用庞大;b.污泥极不稳定,污泥中有机成分一旦发生腐败变质对环境会造成严重的二次污染;c.污泥中的有用资源未得到利用,带来了资源的浪费,不符合可持续发展的目标。

目前我国年产生含水80%的污泥为2500万吨左右,而相关资料显示,在已建成的污水处理厂中,有污泥稳定处理设施的不到四分之一,大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。

污泥含有难降解的有机物、重金属和病原体等有毒有害物质,若不加处理而任意排放,将对周围环境产生不良影响,甚至还会引起传染疾病,所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化,已成为深受人们关注的重大课题。

污泥稳定处理的要求是最终处置时对环境无害。

排放污泥需符合我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中规定。

减量化控制目标为:城镇污水处理厂的污泥应进行污泥脱水处理,脱水后污泥含水率应低于80%。

污泥的“无害化”处理目标主要是针对污泥的最终处置。

一般而言,进行土地利用的污泥其病原体等必须符合相关的规定。

因此,根据相关的法规标准以及建设、环保等职能部门的要求,宁德市市政污水处理厂在污水处理系统完善的情况下,拟对含水率80%的脱水污泥增加进一步的处理系统,以保证出厂污泥达到相关标准的要求。

第二章总体方案2.1 建设年限和服务范围本项目属于污水处理厂的配套工程,污水处理厂的使用年限与建设年限相一致。

根据业主提出的要求,本项目仅对污水处理厂内部脱水污泥过程进行工艺处理,不会对外提供特殊服务。

2.2 设计规模根据污水处理厂二期的污水处理规模进行大体的测算,脱水污泥(含水率80%)的产量为200吨/日。

因此,本工程设计总规模定为200吨/日,均分成两期建设,每期处理100吨/日。

该工艺设计按总规模进行计算,生产构筑物按总规模一次性进行建设,设备分期安装。

2.3 处理工艺和建设内容污泥处理就是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。

随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高,污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。

国内外现有的处理处置手段主要包括卫生填埋、水体消纳、焚烧、堆肥处理、土地利用等。

随着我国环境标准的日益严格,城镇污水处理厂污泥处理采用高温好氧发酵(好氧堆肥)工艺具有经济简便、及其产品可资源化等特点,将逐步成为中小城镇污水厂污泥处理的重要方法。

堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术,是由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。

堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵,是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。

本方案选择高温好氧发酵(好氧堆肥)技术作为本工程的污泥处理工艺,主要构造物为发酵车间1座,秸秆储存间1座,料仓及混料间1座,除臭生物滤池1座,以及相关的配套设备等。

2.4 工艺进料、出料标准根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的要求,并参照《上海市城镇污水处理厂固态污泥高温好氧发酵处理基本技术规定》要求的污泥控制标准,好氧堆肥工艺的设计污泥进料、处理后出料的监测指标分别见表2-1、表2-2。

表2-1 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥进料指标表2-2 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥出料指标根据业主提供的污泥检测报告,宁德市市政污水处理厂的脱水污泥相关成分如表2-3。

从表中可以看出,重金属物质的处理是污泥处理的关键所在。

表2-3 高温好氧发酵(好氧堆肥)处理工艺设计污泥出料指标2.5 堆肥产量处理规模为200 t/d含水率为80%的污泥,经过堆肥发酵可得腐熟堆肥产品约70 t/d左右,堆肥过程中各工序的物料计算见表2-4。

表2-4 堆肥过程中各工序的物料平衡名称进处理场污泥辅料木屑秸秆、回料进发酵仓物料第一阶段发酵后物料第二阶段发酵后物料堆肥产品数量200t 200t 400t 320t 270t 70t第3章方案设计3.1好氧堆肥工艺综述好氧堆肥是在有氧条件下,利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵的过程。

污泥与调理剂(如锯沫、桔杆、树叶、粪便等)及膨胀剂(如木屑、桔杆短节、花生壳等),在一定条件下(如pH、C/N、通气、水分、温度)进行好氧堆沤,借助于微生物群落,在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分解,使有机物转化为类腐殖质。

污泥经堆肥处理后,由于堆肥时所产生的高温,使得污泥中所带来的病源菌、寄生虫卵、杂草种子几乎全部被杀死,达到无害化的目的,同时挥发性成分减少且臭味降低,重金属有效态的含量也会降低,速效养分含量有所增加,成为一种比较干净而性质比较稳定的物质。

脱水污泥经堆肥自然风干后直接用于农田,也可进一步加工造粒,制成成品。

3.1.1 发展历史现代堆肥化过程虽然是上世纪才发展起来的科学,但原始的堆肥方式很早就出现了,在悠久的历史过程中,农民们一直将这种办法用于制造土壤有机肥料。

如将人粪尿、不能食用的烂菜叶子、动物粪便、废物垃圾等经堆肥化转化为肥料。

其方法是将待堆有机材料堆成垛,然后在自然条件下分解,直到达到一种“稳定”的状态,即土壤可接受的程度。

这种过程很少有或没有人为控制,其产品中可以为土壤提供大量腐殖质物质和以有机状态存在的营养物质(如氮、磷和钾等)。

现代的堆肥化过程就是从这种原始的堆肥方式发展而来的,最早的用于混合固体原料的堆肥化方法是由印度的爱德华在1925年提出的,混合物料主要由垃圾、人粪尿、污水污泥、树叶或秸秆和其他一些有机物料组成。

1931年,在荷兰、SAW公司对其进行了改进,主要是在搅拌方法上采用起重抓斗车翻堆,而在混合原料堆制过程中,即20~180d的时间不做任何处理。

几乎在同一时间,德国的Schweihfurt和瑞士的Biel采用了固定式固定床方法,这种方法是将磨碎物料压成块状并堆放约30~40天。

期间采用自然扩散及气流穿过风管通气,腐熟堆肥经破碎再利用。

20世纪30年代,开始采用机械连续生产,在丹麦出现了Dano (丹诺)堆肥装置。

其装置采用卧式生物发酵筒,发酵筒在水平方向上呈倾斜放置。

七十年代,美国用甜菜、稻壳、木屑作为调理剂和膨胀剂,掺入污泥进行混合堆肥;日本也于同期采用污泥与屎尿混合堆肥,并用谷壳、锯末作为调理剂。

八十年代,堆肥处理研究较为活跃,有许多国家用城市垃圾等作为调理剂与污泥混合堆肥,并将堆肥成品用于农业和林业。

九十年代初,德国Seavar公司、Bracket Polcon 公司的污水处理厂为降低堆肥成本进行了纯污泥堆肥,1994年取得了较满意效果。

目前国外污泥堆肥研究较广泛,并有工程实际应用,一些国家还实现了商品化生产。

1996年统计美国大约有100座污泥堆肥厂运行;在欧洲约有50座堆肥厂,每年生产20万吨堆肥产品。

我国堆肥历史悠久。

在垃圾堆肥技术方面,八十年代同济大学等单位进行了较为深入的研究。

近些年来,在天津、上海、无锡、北京等地建立了规模不等的城市垃圾堆肥厂。

目前,我国垃圾堆肥技术的应用正在由静态发酵向高温快速动态发酵转变,国内有关单位对好氧堆肥工艺的控制因素及指标进行了较为全面的研究,并在实践中得到了应用和发展。

在城市污泥与垃圾混合堆肥技术方面,同济大学以堆肥原料的空隙率与堆肥过程评价参数的相关分析进行了城市污泥与垃圾混合堆肥的配比研究;中国市政华北设计研究院对堆肥工艺参数进行了研究,这都为污泥和垃圾混合堆肥的工厂化和大规模生产提供了工艺技术和设计运行参数。

在城市污泥堆肥方面,农业部环保所与天津市污水处理研究所分别用通气式固定剁和立式发酵仓系统对天津市纪庄子污水处理厂的污泥进行堆肥化处理,取得了较好的效果。

但目前在污泥堆肥方面尚未进行大规模的生产。

3.1.2工艺原理堆肥是利用各种植物残体(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)为主要原料,混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。

堆肥过程是指有机废物在微生物的作用下转化成稳定的腐殖质过程,目前快速堆肥过程是好氧堆肥。

好氧堆肥过程是有机物在有氧的条件下,利用好氧微生物所分泌的外酶将有机固体废物分解为溶解性有机物质,再渗入到细胞中。

微生物通过代谢活动,把其中一部分有机物氧化成简单的无机物,为生物生命活动提供所需的能量,另一部分有机物转化为生物体所需的营养物质,形成新的细胞体,使微生物不断增殖。

堆肥反应是利用微生物使有机物分解、稳定化的过程。

在此过程中,放出大量能量。

除一小部分用于细胞质合成,提供能量外,其余均以热量的形式放出,使堆层温度升高和蒸发水分,堆层温度可达60~70℃,甚至更高。

高温可使城市污水厂污泥中的寄生虫卵、致病菌等杀灭,使污泥达到无害化。

堆肥过程中较难分解的纤维素及难分解的木质素等的有机物和新形成的腐殖质(包括了大量的微生物)与灰分混在一起称为堆肥。

因此,微生物在堆肥过程中起着十分重要的作用。

为了获得优质堆肥,在堆制过程中,千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件,是加快堆肥腐熟和提高肥效的关键。

堆肥微生物可以来自自然界,也可利用经人工筛选出的特殊菌种进行接种,以提高堆肥反应速度。

堆肥微生物主要有细菌、真菌和放线菌等,而在堆肥过程中堆肥微生物的数量和种群也不断发生变化。

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