有机固体废物堆肥与厌氧发酵[1].
固体废物的厌氧消化处理
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4.2 高固体厌氧消化技术
高固体厌氧消化（High solid anaerobic digestion）： 固体含量大约在22%以上。 该技术相对较新，未大规模应用。 优点：反应器单位体种的需水量低，产气量高，消 化污泥的处理费用相对较低。
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3.1 厌氧条件
详见“三段理论”
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3.2 有机物组分与产气量
产气量的大小主要取决于物料的组分物性。
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3.3 有机物含量与去除率
在合适的温度和 有机物负荷的条 件下，有机物去 除率与废物的有 机物含量成正比。
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6、厌氧消化反应器
目前研究较多的厌氧消化反应器有三类：
一阶段系统消化反应器 两阶段系统消化反应器 序批式处理系统消化反应器
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6.1 一阶段系统消化反应器
反有的反应集中在一个消化反应器中完成。 可分为：
一阶段湿式（中固体）处理系统 一阶段干式（高固体）处理系统
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（2）一阶段干式系统
反应器中的固体废物含固率控制在20~40%内。
物料流动性差，要用特殊传送带、螺旋浆叶的强力 泵输送。这些传送设备对物料要求低，故原料的预 处理简单。 技术关键在于让进料和接种物充分混合。
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第9章堆肥
• 3. 地表粗糙
– 另外，堆肥原料中若含有陶瓷、塑料等不易腐化物质， 堆肥施用农田后，会造成地表粗糙并损坏农用机械。
垃圾堆肥技术的优点
• 垃圾转化为堆肥后，减容30-50% • 堆肥过程中温度升高，大多数病原体被杀灭
• 堆肥可用作农肥和土壤改良剂等，实现了资源 化 • 初期投资和运行成本比焚烧法要低
• 2. 增加土壤养分 • 3. 提高土壤的微生物活性
• 4. 促进植物品质的提高
施用堆肥的隐患
• 1.土壤砂化
– 堆肥中虽含有多种养分，但普遍存在较大比例的砾石成 分，长期施用于大田会导致土壤砂化。
• 2.重金属污染
– 堆肥中的重金属会因长期施用而在土壤中富集。因此， 重金属污染是垃圾堆肥施用过程中的一个重要问题。
我国垃圾堆肥技术发展展望
• 推进我国城市垃圾堆肥技术的主要途经应是： • 摒弃以前盛行的粗堆肥方式， 在我国垃圾还未分类收 集的情况下，应积极研究开发垃圾机械筛分、堆肥新 工艺、重金属去除等技术，把堆肥的危害降至最低。 • 进一步完善国产化有机复合肥成套生产技术与设备， 并使生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥的比例逐步提 高。 • 进一步拓宽堆肥市场，使其有稳定的市场需求。
好氧堆肥的影响因素(3)—通风供氧
• 通风是好氧堆肥成功的重要因素之一，主要作用在于：
– 提供氧气，以促进微生物的发酵过程； – 通过供气量的控制，调节最适温度； – 在维持最适温度的条件下，加大通风量去除水分。
• 从理论上讲，堆肥过程中的需氧量取决于被氧化的碳 量，但由于有机物在此过程中分解的不确定性，难以 根据垃圾的含碳量变化精确确定需氧量。 • 目前，研究人员往往通过测定堆层中的氧浓度和耗氧 速度来了解堆层的生物活动过程和需氧量多少，从而 达到控制供气量的目的。
厌氧发酵
二、 厌氧直接参与甲烷形成的 微生物统称为不产甲烷菌，包括的种类繁多， 有细菌、真菌和原生动物三大群。其中细菌 的种类最多，作用也最大。
（b）产甲烷细菌
产甲烷菌在原核生物中由于它们能厌氧代谢 产生甲烷而成为一个独特类群，在70年代后 期被分类学家确认。
（b）类脂化合物的分解代谢
这类化合物的主要水解产物是脂肪酸和甘油。 然后，甘油转变为磷酸甘油脂，进而生成丙酮 酸。在沼气菌的作用下，丙酮酸被分解成乙酸， 然后形成甲烷和二氧化碳。
（c）蛋白质类的分解代谢
主要是含氮的蛋白质化合物,在细菌的作用下 水解成多肽和氨基酸。其中的一部分氨基酸继 续水解成硫醇、胺、苯酚、硫化氢和氮；一部 分分解成有机酸、醇等其它化合物，最后生成 甲烷和二氧化碳；还有一些氨基酸作为产沼细 菌的养分形成菌体。
特点
（1）处理能力大。
蚯蚓吞食能力惊人，其消化道分泌的蛋白酶、脂肪 分解酶、纤维酶、淀粉酶等多种酶类，可分解易腐 性有机物，将其转化为自身或其它生物易于利用的 营养物质，分解转化率约为每条每天0.5克。在适 宜环境和充足的食料的条件下，蚯蚓的生长繁殖速 度极快，每年约为50倍。据专家介绍，蚯蚓大量吞 食垃圾中的有机物，如饭菜、纸张等，一个3口之 家一天产生的生活垃圾，几千条成年蚯蚓可将其全 部“消耗”。
厌氧发酵：在没有游离氧存在的条件下,通过厌氧 微生物的生物转化作用，将固体废物中大部分可生 物降解的有机物质分解，转化为能源产品——沼气 的过程。
堆肥原料都可以作沼气发酵原料,目前,厌氧发酵所 处理的有机固体废物主要为城市生活垃圾。
沼气的成分： 主要为CH4, 55～70％
CO2, 25～40％ 此外还有总量小于5%的CO、O2、H2、H2S、 N2、NH3、碳氢化合物(CmHn)等。 通常，沼气中由于含有一点H2S气体，会有臭 鸡蛋的气味。
有机固体废物堆肥原理理论与实践讲解
1
精品资料
1
堆肥化的概念
2
堆肥化的原理及影响因素
3
堆肥化工艺及设备
4
堆肥腐熟度及产品质量
5
堆肥化处理工艺的实例
精品资料
1、堆肥(duīféi)化的概念
• 堆肥化 • 堆肥化（composting) ：在人工控制条件下，
利用自然界中广泛(guǎngfàn)存在的微生物， 有控制地促进固体废物中可生物降解的有机物 向稳定的腐殖质转化的微生物学过程 • 欧洲国家的堆肥化定义：在有控制的条件下， 微生物对固体、半固体的有机废物进行好氧的 中温或高温分解，并产生稳定腐殖质的过程。 • 堆肥(compost)：利用微生物对有机垃圾进行 分解腐熟而形成的肥料
精品资料
18
精品资料
2.3.3、堆肥(duīféi)过程的水分（含水率） 控制
（1）堆肥中水分的作用：溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；调 解堆肥温度。
（2）水分的调整方法：最佳含水率为50~60%(按质量计)。水分过多， 易造成厌氧状态，并会产生渗滤液。水分低于40％时，微生物活性 降低，堆肥温度随之下降。 水分较低时，可加水或含水率高的添加剂；过高时，则可摊开 (tān kāi)晾干或添加松散吸水物。
CO2，H2O， NH3 ，PO42-，
SO42-
+ 能量
随水或气 体排入环境
释放能量 转化为热
精品资料
H2O, CO2 , 热
微生物
新鲜有机物
O2
精品资料
有机堆肥
25-70 % 损失
10
–垃圾堆肥分解过程可以表示如下 (rúxià)：
––C 有不x H 机含y O 物氮z 的有( x 氧机 1 2 化物y （ 1 2 Cz x) HO y2 O z）x 的2 氧C 化1 2 y O 2 O H 能 含氮有机物（CsHtNuOv·aH2O）的氧化 C s H t N u O v a 2 O H b 2 C O w H x N y O z c 2 O ( 堆 H ) ＋ d 2 O ( 气 H 肥 ) e 2 O ( 水 H ) ＋ f2 C ＋ g3 ＋ O NH 能量 ➢细胞质的合成（包括(bāokuò)有机物的氧化，并以NH3作 氮源） n(C xH yO z)N3H (n xn 4 yn 2 z5x)O 2 C 5H 7N2(O 细胞 ) (n x5)C2O 1 2(n y4)H 2O 能量
固体废物的好氧堆肥处理
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2、好氧堆肥化过程
堆肥是一系列微生物活动的复杂过程，包含着堆肥 原料的矿质化和腐殖化过程。
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补充知识点三：矿质化和腐殖化
有机物生物降解会向两个方向转化：
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异化作用就是生物的分解代谢。是生物体将体 内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。 呼吸作用是异化作用中重要的过程。 简单说，异化作用就是把自己变成非己。 异化作用的实质是生物体内的大分子，包括蛋 白质、脂类和糖类被氧化并在氧化过程中放出 能量。 有氧的异化作用中，糖、脂类、蛋白质等变为 含羧基的化合物并进行了脱羧的酶促反应，生 成二氧化碳；而氢则由脱氢酶激活在线粒体内 经过呼吸链的传递将底物还原逐步释放能量， 自身被氧化生成水。
供氧量 含水率 温度和有机物含量 颗粒度 C/N比和C/P比 pH值
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3.1 供氧量
氧气是堆肥过程有机物降解和微生物生长所必需的 物质。保证较好的通风条件、提供充足的氧气是好 氧堆肥过程正常运行的基本保证。
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1、好氧堆肥的基本原理
好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使堆肥原料中 的有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物转化 为简单而稳定的腐殖质的过程。 在堆肥过程中，微生物通过同化和异化作用，把一部分 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，供微生物生长繁殖。
腐殖质在土壤中可以呈游离的腐殖酸和腐殖酸盐类状态存 在，也可以呈凝胶状与矿质粘粒紧密结合，成为重要的胶 体物质。
固体废物处理与资源化-第五章 第二节 厌氧消化
主要有机物的水解反应：
蛋白质+nH2O→氨基酸＋脂肪酸＋NH3＋CO2＋H2S
C3H5(RCO)3O3H2OC3H5(OH)33RCOOH
(脂肪）
（甘油） （脂肪酸）
2(C6H10O5)nnH2OnC12H22O112nC6H12O6 （碳水化合物）（双糖） （单糖）
70(CH4)+30(C02)
5950
700
67(CH4)+33(C02)
5650
a. 理论产气量的计算
在计算沼气发酵原料的理论产气量时，必须首先分别测定 各种发酵原料中碳水化合物(A)、蛋白质(B)和脂肪(C)的 含量，然后用下式计算出每克发酵原料的CH4和CO2的理论 产量。 CH4产量E（L）＝0.37A+0.49B+1.04C CO2产量D（L）＝0.37A+0.49B+0.36C 式中的A、B、C可在表中查到。
例 ， 以 稻 草 为 原 料 ， 其 A 、 B 、 C 值 分 别 为 ： 0.6026 ， 0.0316，0.0321。则： E=0.37×0.6026+0.49×0.0316+1.04×0.0321=0.2718(L/g) D=0.37×0.6026+0.49×0.0316+0.36×0.0321=0.2500(L/g)
发酵原料料浆的配制计算
将所需的各种发酵原料配制成料浆，可根据料浆中所 要求的总固体百分含量计算出加水量。
MTSXXM W10% 0
式中：MTS一发酵料浆中总固体Wt％； M 一各种原料的总固体Wt％； X一各种原料的重量(kg)； W一需加入的水量(kg)
有机固体废物协同好氧堆肥实验报告
有机固体废物协同好氧堆肥实验报告1. 引言随着城市化进程的加快和人口的不断增长，废物处理成为环境保护和资源利用的重要问题。
有机固体废物是城市中产生的重要废物之一，包括食品残渣、厨余垃圾、农业废弃物等。
这些废物经过合理处理可以转化为有机肥料，以提供土壤养分和改善土壤质量。
协同好氧堆肥是一种将不同种类的有机废物进行混合处理的方法，可以提高堆肥过程的效率和产出有机肥料的质量。
本实验旨在研究有机固体废物协同好氧堆肥的过程和效果，并评估其在有机废物处理中的应用潜力。
本文将对实验设计、材料与方法、结果与讨论进行详细介绍。
2. 实验设计2.1 实验材料本实验使用的有机固体废物包括食品残渣、厨余垃圾和农业废弃物。
食品残渣包括剩余的蔬菜、水果皮等；厨余垃圾包括剩余的饭菜、剩菜剩饭等；农业废弃物包括稻草、麦秸等。
这些废物来源于实验室内的样品收集。
2.2 实验方法1.将收集的有机固体废物混合均匀，并进行初步处理，包括去除杂质和分解较大的固体块。
2.将处理后的废物放置在协同好氧堆肥器中，保持适当的湿度和通风条件。
3.定期翻堆和保持堆肥的湿度，以促进废物的分解。
4.在堆肥过程中进行温度、氧气含量和湿度的监测，以评估堆肥过程的进行情况。
5.当废物完全分解并转化为有机肥料后，停止堆肥过程。
2.3 实验组设置本实验设置三个实验组，分别为单一有机废物组（只使用食品残渣作为废物源）、混合废物组（使用食品残渣、厨余垃圾和农业废弃物混合作为废物源）和对照组（不使用有机废物）。
每个实验组设置三个重复样本进行分析。
3. 实验结果与讨论3.1 堆肥过程观察在实验过程中，我们观察到混合废物组的堆肥过程相较于单一有机废物组和对照组更快地进行，废物的分解速度更快。
这可能是由于混合废物组中的废物种类更多，提供了更多的养分和微生物环境，促进了废物的分解。
3.2 有机肥料质量评估对堆肥后的有机肥料进行质量评估，发现混合废物组产出的有机肥料中含有更多的养分，如氮、磷、钾等。
好氧堆肥与厌氧发酵异同点
好氧堆肥与厌氧发酵异同点陈蔷（轻工12环1 09）摘要：好氧堆肥与厌氧发酵都是在微生物作用下有机物的降解过程，他们既有相同点又有不同点。
下面我将从原理、工艺流程、发酵阶段、影响因素等方面详细说明。
关键词：好氧堆肥、厌氧发酵正文：相同点：都是微生物作用下的有机物降解过程，需要微生物培养的条件，包括营养元素合理分配、温度、pH等；降解有机污染物，杀灭病原体，提高N、P的比例，使生肥变成植物更易于吸收的熟肥。
不同点：原理不同：好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。
微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。
厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生。
过程不同：好氧堆肥工艺流程主要是：前处理～主发酵～后发酵～后处理～贮存。
原料的预处理：包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。
首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质，并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比，可以使用纯垃圾，垃圾和粪便之比为7：3或者垃圾与污泥之比为7：3进行混合堆肥。
原料的发酵阶段：我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天，目前采用二次发酵方式，周期一般用20天。
一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程，具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需要10—12天，高温阶段持续时间较长。
二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。
当温度稳定在40℃左右时即达腐熟，一般需20—30天。
后处理阶段：是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比为15—20。
第02章_有机固体废物好氧堆肥原理及关键技术
2.4
3. 后及分类
2.4.1 好氧堆肥基本工艺
经过主发酵的堆肥半成品被达到后发酵工序，将主发酵 工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一 步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机 物，得到完全成熟的堆肥制品。一般把物料堆积到1～2m 高，进行后发酵，并要有防止雨水流入的装置。有的场 合还需要翻堆和通风，但通常不进行通风，而是每周进 行一次翻堆。后发酵时间通常在20～30天以上。
2.4
5. 脱臭
有机固体废物好氧堆肥化 基本工艺及分类
2.4.1 好氧堆肥基本工艺
在堆肥工艺过程中，会有臭气产生，主要有氨、硫化氢、 甲基硫酵、胺类等物质在各个工序中产生，必须进行脱 臭处理。去除臭气的方法主要有生物除臭法、化学除臭 剂除臭、溶液吸收法、活性炭等吸附剂吸附法。在露天 堆肥时，可在堆肥表面覆盖熟堆肥，以防止臭气通散。 较为常用的除具装置是堆肥过滤器和生物过滤器。
2.4
6. 储藏
有机固体废物好氧堆肥化 基本工艺及分类
2.4.1 好氧堆肥基本工艺
堆肥的供应一般在春秋两季，在夏冬两季生产的堆肥只 能积存，所以要建立至少贮存6个月生产量的设备。贮存 方式可直接堆放在发酵池中或袋装，要求干燥透气，密 闭和受潮则会影响制品的质量。
2.3
有机固体废物堆肥产品 质量及卫生要求
2.3.2 堆肥的原料
一般作为堆肥原料垃圾应满足以下标准：有机物 含量为20%～60%、碳氮比(C/N)为20：1～30： 1、含水率为40%～60%、重金属含量应符合 GB8172-87《城镇垃圾农用控制标准》的规定。
2.4
有机固体废物好氧堆肥化 基本工艺及分类
2.1
有机固体废物堆肥原理
2.1.1 堆肥化定义
好氧堆肥与厌氧发酵异同点
佳氧堆肥与厌氧收酵同共面之阳早格格创做陈蔷（沉工 12环1 1210314109）纲要：佳氧堆肥与厌氧收酵皆是正在微死物效率下有机物的落解历程，他们既有相共面又有分歧面.底下尔将从本理、工艺过程、收酵阶段、效率果素等圆里仔细证明.关键词汇：佳氧堆肥、厌氧收酵正文：相共面：皆是微死物效率下的有机物落解历程，需要微死物培植的条件，包罗营养元素合理调配、温度、pH等；落解有机传染物，杀灭病本体，普及N、P的比率，使死肥形成动物更易于吸支的死肥.分歧面：本理分歧：佳氧堆肥是正在有氧条件下，佳氧菌对于宝物举止吸支、氧化、领会.微死物通过自己的死命活动，把一部分被吸支的有机物氧化成简朴的无机物，共时释搁出可供微死物死少活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞量，使微死物不竭死少繁殖，爆收出更多死物体的历程.厌氧收酵是宝物正在厌氧条件下通过微死物的代开活动而被宁静化，共时陪随甲烷战CO2爆收.历程分歧：佳氧堆肥工艺过程主假如：前处理～主收酵～后收酵～后处理～贮存.本料的预处理：包罗分选、破碎以及含火率及碳氮比的安排.最先来除宝物中的金属、玻璃、塑料战木料等杂量，并破碎到40毫米安排的粒度，而后采用堆肥本料举止配料，以便安排火分战碳氮比，不妨使用杂垃圾，垃圾战粪便之比为7：3大概者垃圾与污泥之比为7：3举止混同堆肥.本料的收酵阶段：尔国多数采与一次收酵办法，周期少达30天，暂时采与二次收酵办法，周期普遍用20天.一次收酵是佳氧堆肥的中温与下温二个阶段的微死物代开历程，简曲从收酵启初，经中温、下温而后到达温度启初下落的所有历程，普遍需要10—12天，下温阶段持绝时间较少.二次收酵指物料通过一次收酵后，另有一部分易领会战洪量易领会的有机物存留，需将其支到后收酵室，堆成1—2米下的堆垛举止二次收酵并腐死.当温度宁静正在40℃安排时即达腐死，普遍需20—30天.后处理阶段：是对于收酵死化的堆肥举止处理，进一步来除堆肥中前处理历程中不来除的杂量战举止需要的破碎历程、经处理后得到的粗造堆肥含火正在30%安排，碳氮比为15—20.贮存阶段：贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管造，普遍可曲交存搁，也可拆袋存搁.然而贮存时要注意脆持搞燥透气，预防关气受潮.分为三个历程：起初阶段、下温阶段、死化阶段.厌氧收酵：第一阶段为火解收酵阶段，是指搀杂的有机物正在微死物胞中酶的效率下举止火解战收酵，将大分子物量破链产死小分子物量如：单糖、氨基酸等为后一阶段搞准备.第二阶段为产氢、产乙酸阶段，该阶段是正在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的效率下领会上一阶段爆收的小分子物量，死成乙酸战氢.那一阶段产酸速率很快，以致料液pH值赶快下落，使料液具备腐败气味.第三阶段为产甲烷阶段，有机酸战溶解性含氮化合物领会成氨、胺、碳酸盐战二氧化碳、甲烷、氮气、氢气等.甲烷菌将乙酸领会爆收甲烷战二氧化碳，利用氢将二氧化碳还本为甲烷，正在此阶段pH值降下.效率果素分歧：堆肥历程效率果素有：供氧量要适合，本量所需气氛量应为表里气氛量的2—10倍；含火量正在50%-60%为宜，55%最理念，此时微死物领会速度最快，火的效率有二：一是溶解有机物，介进微死物的新陈代开，二是安排堆肥温度，温度过下时通过火分的挥收，戴走一部分热量；碳氮比要适合，普遍认为皆会垃圾为20—35之间；碳磷比为75———9.0.厌氧收酵本料配比，厌氧收酵的碳氮比以20—30为宜，当碳氮比正在35时产期量明隐下落；温度正在35—40℃—7.5，PH值矮，它使CO2大删，洪量火溶性有机物战H2S爆收，硫化物含量的减少压造了甲烷菌的死少，不妨加石灰安排PH，然而是安排PH的最佳要领是安排本料的碳氮比，果为底量中用以中战酸的碱度主假如氨氮，底量含氮量越下，碱度越大，当VFA（挥收性脂肪酸）>3000时，反应会停止.小结：无论是佳氧堆肥仍旧厌氧收酵皆有其便宜战缺面，他们既有相共面又有分歧面，然而是他们正在本量死计中皆有其不可大概缺的职位.。