城市生活垃圾堆肥化处理

城市生活垃圾堆肥化处理生活垃圾堆肥的应用存在的问题小结生活垃圾堆肥的概况•近年来，随着我国经济的持续高速增长和城镇化建设的不断加快，人民的生活水平迅速提高，与此同时，城市生活垃圾产生量也与日俱增。•据全国668个城市统计，目前全国1年产生的生活垃圾已达2.3亿t，人均垃圾产生量在700-800kg左右，并且还在以每年8%~9%的增长率不断增加。这些垃圾不仅污染环境、破坏城市景观，而且还传播疾病，威胁人类的生命健康，成为阻碍城市发展和影响我国可持续发展战略的一个不可忽视的问题。•堆肥技术是实现城市垃圾资源化、无害化的一条重要途径。它不仅可以杀死垃圾中的病原菌，有效处理垃圾中的有机物，而且可生产复合有机肥料。我国是一个农业大国，堆肥法无论从技术角度、还是经济条件分析，都比较适合在大、中、小城市推广。•目前国内广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等。城市生活垃圾的处理方式比较卫生填埋•处理费用低，方法简单•占地面积大，渗漏液含有毒物难以处理焚烧•减量效果好，处理较彻底•投资成本高，产生的气体如果控制不当，会存在严重的烟气污染问题堆肥•成本低，节约垃圾填埋所占土地，减轻垃圾焚烧对大气的污染，还可以产生沼气等能源•会产生并散发大量的恶臭气体，易造成二次污染基本原理：先通过机械分选将城市生活垃圾中不可降解的物质进行回收或妥善处理，剩余的有机物质在适当的水、气条件下，通过微生物的作用，使有机物质分解并放出能量产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，并使有机物达到稳定化，堆肥产品可以用作肥料安全使用。堆肥的原料•城市生活垃圾、粪尿、消化污泥、生活污水厂污泥及食品厂、纸浆厂等废水处理设施排出的污泥，都可作为堆肥原料。•堆肥发酵时要求原料的C/N以30为宜，而一般城市生活垃圾的C/N在50左右，所以单独用城市生活垃圾作堆肥原料是不够理想的，如能混入粪尿、污泥等提高含氮量，有利于微生物生长。1、城市生活垃圾城市生活垃圾是由纸、塑料、木、竹、草、布棉纤维、橡胶、皮革等可嫩物和金属、陶器、石、玻璃等不燃物以及厨房垃圾构成。各种成份的比例随地区、季节和场合而变化。2、污泥污泥的种类很多，大致可分下水污泥和工业污泥。下水污泥的性质比较稳定，C/N较低，含水率高。因下水道中往往流入工业废水，使污泥中含有重金属等有害物质，因此用下水污泥作堆肥原料时，必须充分注意重金属及其它有害物质的含量。工业污泥的性质因行业不同而有很大区别，往往因含有大量重金属和其它有害物质而不宜作堆肥原料，但某些食品厂的污泥则是比较理想的堆肥原料。3、粪尿国外人粪尿大都进入排水系统处理，家畜粪尿经堆肥后作肥料使用。我国城市人粪尿大多未经处理而直接作肥料使用。新鲜人粪的C/N为2.9，猪粪为13，牛粪为25，所以人粪尿和家畜粪尿都是很好的堆肥原料，和城市垃圾配合使用，能有效地调正C/N和水份。堆肥的分类好氧堆肥厌氧堆肥好氧堆肥是以好氧微生物对废物进行吸收、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，并释放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转化成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。厌氧堆肥也称“厌氧发酵堆肥”，是废物在厌氧的条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和二氧化碳的产生。好氧堆肥有机物的好氧堆肥分解过程好氧堆肥温度一般为50℃~65℃,最高可达80℃~90℃,堆制周期短,堆料中寄生虫卵、病原菌、蝇蛆、草籽等均能被杀死。在发酵过程中通过翻转或鼓风，氧浓度维持在一定的水平上，使有机物分解并趋于稳定化。堆肥所需天数短，臭气发生量少。堆肥原料熟堆肥水蒸汽(CwHxNyOz·cH2O)／(CsHtNuOv·aH2O)比值在0.3-0.5左右。微生物厌氧堆肥厌氧发酵时有机物的分解速度缓慢，制作堆肥需要数个月时间。发酵周期长、占地面积大，但所产生的甲烷，可收集作能源利用。在厌氧条件下分解有机物的过程，可分为两个阶段产酸阶段和产气阶段。以纤维素为例，微生物的厌氧分解反应式为：堆肥工艺前处理主发酵后发酵后处理贮存对家畜粪便和下水污泥等原料，要调整水份和C/N。城市垃圾首先要把非堆肥化的金属、玻璃、塑料、木材等除去，然后粉碎至粒径为40mm左右，这样能增加表面积，促进分解作用进行，也便于机械化操作。主要是微生物将垃圾中的糖类、脂肪、蛋自质等易分解的有机物首先分解，难分解的有机物，如纤维素、半纤维素、木质素、单宁酸等只能部分分解。主发酵阶段除要控制通气、温度外还要控制水份、C/N、C/P和pH。经主发酵后的原料，进入后发酵装置进行后发酵，主要是使主发酵过程中难分解的有机物进一步分解，并形成腐植酸等比较稳定的有机物，后发酵可以是好氧或厌氧过程。经后发酵所得的熟化堆肥，必须将前处理中没有去除的玻璃、陶瓷、金属、塑料等杂物除去，而获得精制堆肥。精制堆肥单独或配合无机肥料，制成各种适于不同土壤、作物的剂型，是优良的有机肥料。堆肥一般在春秋两季使用，在夏冬就必须积存，所以要建立储存六个月生产量的设备。储存方式可直接堆存在发酵池中，或装袋，要求干燥而透气，闭气和受潮会影响制品的质量。堆肥化处理在农业中的应用•城市垃圾堆肥对土壤的改良作用•垃圾堆肥在农业生产中的环保作用•垃圾作为可利用和回收的资源，利用堆肥技术处理之后，施入到农田环境之中，一方面消纳了城市废弃物。改善了城市环境，另一方面又对农田环境产生了良好的生态效益和经济效益。对土壤的改良作用•城市垃圾堆肥可改善土壤的理化性质垃圾堆肥不仅含有比较丰富的有机质，以及植物所需的常量营养元素(氮、磷、钾)和必需的微量元素(铜、锌、铁、锰)，而且含有一定量的粗渣。由于堆肥增加了土壤有机质，为良好的水稳性团粒的形成提供了物质基础，一定量的粗渣可相应改变土质粘重的特性。施用垃圾堆肥还可提高土壤的阳离子代换量，改善土壤对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点，从而提高土壤的保肥性。•城市垃圾堆肥可提高土壤的微生物活性，促进植物生长由于垃圾堆肥中含有10％以上的有机质，能增加土壤微生物活性。同时，垃圾堆肥中含有多种微生物，将含有大量微生物的垃圾堆肥施入土壤，可促进土壤有机质的分解、有效养分的释放，改善土壤的理化性质，从而促进植物的生长和品质的提高。在农业生产中的环保作用•修复被农药污染的土壤•垃圾堆肥不仅提高了土壤中微生物的活性，促进植物生长的速率，同时还可使除草荆、杀虫剂钝化，达到土壤生物修复的目的。在城市垃圾堆肥过程中，土壤中残留的杀虫剂很容易被微生物通过水解反应而逐步降解。•修复被重金属污染的土壤•农田铬污染能够抑制植物生长。垃圾堆肥可显著减少铬污染土壤中的有效铬含量，垃圾堆肥主要是促进水溶态铬向结晶形沉淀态铬转化，垃圾堆肥用于修复铬污染土壤至少在短期内是安全的。•土壤污染中，由于铜与土壤有机质之间存在着特殊的亲和力，重金属铜也存在着同样的问题。添加泥炭和堆肥能显著降低污染土壤化学活性铜的含量.存在的问题•目前我国生活垃圾堆肥化发展的限制因素除了堆肥技术本身存在的缺陷，如占地面积大、生产周期长、工业化生产困难、产生渗沥液、恶臭和沼气等，更重要的是堆肥产品质量和市场问题。•垃圾堆肥产品有效肥分和养分含量低，不能作为一种真正的有机肥料来使用；重金属含量较高，使得堆肥不宜直接施用农作物；含有杂质，造成使用上的不便；垃圾堆肥市场有限，销售低迷，这些因素都制约着堆肥生产规模的发展。小结•采用有效的垃圾分选技术和堆肥技术，在堆肥过程中注重提高堆肥有机质和养分含量，培养和使用优化菌种群落，同时注重解决堆肥生产过程中的环境问题，开发新的受农民欢迎的肥料，积极拓宽垃圾堆肥销售渠道，垃圾堆肥技术将会得到更快的发展。•随着垃圾分类的有效实施，垃圾堆肥作为垃圾填埋处理和垃圾焚烧处理的有效补充方式可在小型城镇和广大农村以厨余垃圾、植物秸秆和粪便为主要原料进行。且垃圾堆肥产品宜作为土壤改良剂或腐殖土使用。•用堆肥法处理城市垃圾不但可以变废为宝，还能节约垃圾填埋所占土地，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具有发展潜力的垃圾处理技术。城市垃圾堆肥不仅可有效地解决垃圾的出路、环境污染和垃圾无害化问题，同时还能作为有机资源再利用，具有广阔的发展前景，城市生活垃圾堆肥化处理在现在和将来都应该是处理我国城市生活垃圾的一种重要方法。