3.第4节 有机垃圾的堆肥

院及景区绿化等肥料，也可以用来制作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及纤 维板等。施用堆肥时，需注意以下几个问题： ①成熟的堆肥富含有活的微生物，所以用于农田施肥时，最好让其在 土壤表面暴露于空气中，也可适当混入土层中。堆肥的厚度不要超过2厘 米。 ②新鲜堆肥宜用作底肥。
③城市垃圾堆肥C/N比大，即含氮量低，最好和氮肥配合施用，以免
出现土壤“氮饥饿”现象。 ④堆肥不应装在密封的袋中搬运或保存。必要时，在袋上开流通孔。
（二）堆肥原理
根据堆肥化过程中微生物对氧气不同的需求情况，可以把堆
肥化方法分成好氧堆肥和厌氧堆肥两种。 好氧堆肥是在通气条件好，氧气充足的条件下借助于微生物
的生命活动降解有机物，通常好氧堆肥温度高，一般在55-600C，
的重要组成成分，一般要求堆肥料的C/P比在（75-150）： 1为宜。
我国堆肥历史悠久，实践经验也比较成熟，但目前所面临的问题是：
①堆肥原料分选和收集困难，特别是城市垃圾中有机成分和无机
成分、可燃成分和不可燃成分常混在一起收集和运输，其它的堆肥原 料，如农林废物、畜禽粪便等，集中化的收集和处理体系尚未形成。
②堆肥的技术和装置水平不高，难以满足大规模农用的质量和卫
生要求。 ③堆肥操作占地大、且堆制过程常有恶臭产生，污染了环境。
生产高质量的精堆肥和多用途的复合肥也是我国堆肥
产品发展的趋势。使用优质的有机肥，发展有机农业，生
产绿色食品，已成为世界农业的主流。 现在西方国家提倡发展有机农业、生态农业、生物农 业等，即尽可能不用人工合成的化学药品；提倡依靠轮作、 施用人畜粪尿等有机废物供给作物养分，保持土壤肥力；
采用生物防治技术控制病虫杂草。这些回归自然的农业模
它们分选后,直接进行填埋,可有效的改善焚烧和堆肥的条
件,提高效益。
由此可见,采用多元化垃圾综合处理系统是十分可行的,尤 其是在垃圾产生量大的大城市。 这种方法可以使垃圾做到合理处理和利用,使资源回收充
分,处理效率提高,同时也克服了填埋、焚烧和堆肥的缺点,
发挥了各自的优势.
二、有机垃圾的堆肥化
抑制活性铝和磷酸结合，减少对作物的危害。
⑷腐殖质有缓冲作用，水分不足时，可防止植物枯萎。 ⑸堆肥是缓效性肥料。与硫铵、尿素等化肥中的氮不同，堆肥中 的氮肥几乎都以蛋白质的氮形态存在。施用堆肥不会出现施用化肥那 样短暂有效或施肥过头的情况。
4.堆肥用途
堆肥的用途很广，既可以用作农田、果园、菜园、苗圃、畜牧场、庭
入腐熟阶段，需氧量大大减少，含水量也降低，堆肥物
孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只需自然通风。
2.厌氧堆肥原理 厌氧堆肥是利用厌氧微生物进行的一种腐败发酵分解，其终产物除二 氧化碳和水外，还有氨、硫化氢、甲烷和其它有机酸等还原性终产物。 厌氧堆肥需要的时间较长。传统的农家肥就是厌氧堆肥。
3.堆肥微生物 堆肥中发挥作用的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，堆肥微生物的种群和数量也随之发生变化。 在堆肥初期温度低于40oC时，嗜温性细菌占优势，当堆肥温度升至 40oC以上时，嗜热性细菌逐步占优势。此阶段多数是杆菌。 成品堆肥散发的泥土气息是放线菌引起的。在堆肥化的过程中它们分 解诸如纤维素、木质素、角质素和蛋白质这些复杂有机物。 真菌能忍受低温，堆肥后期当水分逐渐减少时发挥着重要作用。 微型生物如轮虫、线虫、跳虫、潮虫、甲虫和蚯蚓通过在堆肥中移动 和吞食作用，能消纳部分有机废物，还能增大表面积，并促进微生物的生 命活动。
垃圾填埋所占土地,并减轻垃圾焚烧对大气的污染,在安全
和经济方面明显优于其他方法而成为目前最有发展潜力的 垃圾处理技术。
近年来,研究和开发具有良好减量化和资源化效果的堆肥
处理技术在国际上日益受到重视。
（三）堆肥的限制及发展前景
1.堆肥的限制
在欧美发达国家，垃圾收集多是分类进行。但生活垃 圾用作堆肥原料还是受到限制。只是来自庭院修剪物，果 品蔬菜加工废物、厨余残渣、养殖场动物粪便和酿造厂废 物等原料，所堆制的有机肥料方可用于农业生产；一般的 垃圾混合堆肥只能用于城市园林、沙漠、盐碱地、海边滩 涂绿化和森林植被保护。
性微生物较为活跃，并利用堆肥中可溶性有机物进行旺盛的生命活动。这
些嗜温性微生物包括真菌、细菌和放线菌，主要以糖类、淀粉类为基质。
②高温阶段：
当堆肥温度升至45oC以上时即进入高温阶段，这时主
要是嗜热微生物起作用。 堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续被氧化 分解，复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始 被强烈分解。 通常在50oC左右最活跃的是嗜热性真菌和放线菌，当 温度上升到60oC时，真菌几乎完全停止活动，仅为放线菌 和细菌的活动；温度升到70oC以上时，对大多数嗜热性微
实行多元化垃圾综合处理系统,不仅可以完全处理垃圾,而
且可以优化各种处理技术的条件,降低处理成本。
对于有机物含量高的垃圾（60%~70%）, 这种垃圾用于焚烧 必须先烘掉部分水分,使焚烧处理工艺复杂,成本升高;而若
用于卫生填埋,必将产生大量高浓度的垃圾渗滤液,处理困
难而且成本高, 而综合处理系统可将60%~70%的有机物分选 出用于堆肥处理,不仅可避免高水分含量给焚烧带来的麻烦, 也可避免渗滤液造成的二次污染,同时还可生产有机肥料, 获得较好的经济效益。
不仅可回收有用物质,分选出危险废物,而且也是后续各种
处理的基础。 源头分类收集是最理想的,费用低, 可回收物质上污染物
少,有利于可回收物质的回收利用。目前，因受社会条件
制约,还尚未做到源头分类收集。 现在主要利用大型垃圾分选中转站,对垃圾进行有效分选 后,运往各种垃圾处理场。多元化垃圾综合处理系统流程 可设想如图1所示,当然其分选技术、设备、流程等都可依 当地实际条件而变。4.影响堆肥 Nhomakorabea的因素分析
①C/N比和C/P比 碳提供能源和组成微生物细胞50%的物质，氮则是构 成蛋白质、核酸、氨基酸、酶等细胞生长必需物质的重要 元素。 堆肥C/N比最佳值（25-35）：1，最多不能超过40， 应通过补加氮素材料来调整C/N比，如畜禽粪便、肉食品 加工废弃物等。
磷是磷酸和细胞核的重要组成元素，也是生物能ATP
（二）小型堆肥设备及其运行
一、概况
（一）城市垃圾处理的现状
随着城市居住人口的增加和生活水平的提高,城市生活垃圾数量逐年
增长。据不完全统计,我国仅2001年产生的生活垃圾已达1.5亿多吨, 并仍以每年10%的速度增加。
垃圾未经无害化处理，裸露堆置，致使垃圾中的有害成分对大气、土
壤、水体造成严重污染，不仅破坏了城市的生态环境，而且还危害了 人们的身体健康。
2.堆肥化分类
堆肥化系统有三种分类方法：
按需氧程度分，有好氧堆肥和厌氧堆肥；按温度分，有 中温堆肥和高温堆肥；按技术分，有露天堆肥和密封堆肥。
习惯上都按好氧堆肥和厌氧堆肥区分。
现代化堆肥工艺，基本上都是好氧堆肥。好氧堆肥具有 温度高、基质分解较彻底、堆制周期短、异味小、可以大规
模采用机械处理等优点。
渗入细胞。 微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢和合成代谢，把一部 分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把另一部分有机 物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。 好氧堆肥过程可大致分成三个阶段。 ①中温阶段：是指堆肥过程的初期，堆层基本呈15-45oC的中温，嗜温
生物已不再适应，而进入死亡和休眠状态。在此阶段病原
菌和寄生虫大多数可被杀死。 现代化堆肥生产的最佳温度一般为55oC。
③降温阶段： 在内源呼吸后期，只剩下部分较难降解的有机物和 新形成的腐殖质。此时微生物的活性下降，发热量减少，
温度下降，嗜温性微生物又占优势，对残余较难分解的
有机物进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进
厌氧堆肥产品中的氮保存量比较多，但堆制周期长，异 味浓烈，产品中含有分解不充分的杂质。
3.堆肥作用
堆肥化是将可降解的有机垃圾人为地发酵成腐殖质的过程。施用
堆肥后，能增加土壤中稳定的腐殖质，形成土壤的团粒结构，并具有 以下一系列作用。 ⑴使土壤疏松、增加保水性、透水性及渗水性。 ⑵肥料中N、P、K等营养成分是阳离子形态，腐殖质带负电荷，有 吸附阳离子作用，有助于提高保肥能力。 ⑶腐殖质中某种成分有螯合作用，可使金属维持在液化状态，能
④堆肥的成本偏高，周期长，与化肥相比，在市场上缺乏竞争力。
2.堆肥的发展前景 近年来许多国家以不同方式发展堆肥技术，使垃圾
堆肥又有所回升。发展较快的方式有两种。
一是庭院垃圾堆肥的回归。 二是有机肥、腐殖类肥料、无机有机复合肥、微生物
肥等新型肥料技术的发展。
人们对垃圾堆肥的概念也有了变化，垃圾堆肥不再被 视为一种肥料，而被视为一种土壤改良剂，并且开辟了垃 圾堆肥产品的多种用途，如作为路基填充物、建材添加物 等。
第4节 有机垃圾的堆肥
一、概况
（一）城市垃圾处理的现状 （二）城市垃圾堆肥化处理的意义 （三）堆肥的限制及发展前景
二、有机垃圾的堆肥化
（一）堆肥化定义、堆肥作用及用途
（二）堆肥原理 （三）堆肥基本工序
三、可堆肥原料的选择及工艺
（一）概述
（二）城市垃圾 （三）畜禽粪便
四、小型堆肥设备及其运行
（一）概述
处理城市生活垃圾已成为现代城市环境保护中十分突出的问题。城市
生活垃圾的处理处置方法比较多,主要有卫生填埋、焚烧和堆肥。这 三种方法不仅资源化产品类型不同,而且占地面积、处理过程、对环 境二次污染以及投资额和效益都不相同(表1)。
（二）城市垃圾堆肥化处理的意义
目前，城市垃圾的综合化、减量化、无害化、资源化处理 是社会可持续发展的必由之路。 用堆肥法处理城市生活垃圾不但可以变废为宝,还能节约
极限可达到80-900C。 厌氧堆肥是在通气条件差、氧气不足的条件下借助厌氧微生 物发酵堆肥。