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第六章可生化降解固体废物的处理与利用第九章第一节好氧生物降解制堆肥第二节厌氧发酵制沼气一、堆肥化的概述二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素三、堆肥质量四、堆肥的农业效用第一节好氧生物降解制堆肥一、堆肥化的概述（一）、堆肥化的定义堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，以及人工培养的工程菌等，在一定的人工条件下，有控制的促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。其实质是一种生物代谢过程。堆肥（compost）：（二）、堆肥化的分类静态堆肥；动态堆肥中温堆肥；高温堆肥露天堆肥；机械密封堆肥好氧堆肥；厌氧堆肥好氧堆肥在有效控制的条件下，微生物对固体和半固体有机废物的好氧中温或高温分解，并产生稳定的腐殖质的过程（三）、堆肥化技术的发展历史古老的自然堆肥20世纪20年代20世纪30年代20世纪70年代20世纪90年代以后印多尔法（1920）班加罗尔法（1925）丹诺（Nano）法（1933）立式多段发酵塔（1939）堆肥化技术的低谷堆肥化技术重新受到重视（三）、堆肥化技术的发展历史我国堆肥技术的发展情况♣简易高温堆肥技术♣机械化高温堆肥技术♣简易高温堆肥技术工程规模小机械化程度低采用静态发酵工艺环保设施不齐全投资和运行费用较低特点：♣机械化高温堆肥技术特点：工程规模相对较大机械化程度较高采用动态或半动态好氧发酵工艺有齐全的环保设施投资和运行费用均高于简易高温堆肥技术（三）、堆肥化技术的发展历史阻碍我国城市垃圾堆肥化发展的主要因素：处理成本过高堆肥产品质量差城市垃圾的组成不适合堆肥（四）、好氧堆肥原理CO2＋H2O＋NH3＋SO42-＋……＋简单有机物＋更多微生物＋热量+O2[C、H、O、N、P、S]各种有机物有机物好氧生物分解的通式：此通式包括四个过程：（也即：好氧堆肥过程主要包括四个过程）：能量－－－+++++3222)23(→)4324(dNHOHdbaCOOdcbaNOHCdcba能量－+++++++322zyxw2NOHnC→)22(mNHOrHsCOOcrsnyNOHCdcbaOHnyCOnxnzNHOHnCzyx222752324)5(NOHC→5x)O24ny(nx－－能量－－++++++能量++++322227525→5NHOHCOONOHC（四）、好氧堆肥原理（1）有机物的完全分解（2）有机物的不完全分解（3）细胞质的合成（4）细胞物质的分解（内源呼吸）（四）、堆肥原料与堆肥微生物1、堆肥原料生活垃圾人畜粪便有机污泥农林废物（四）、堆肥原料与堆肥微生物2、堆肥微生物嗜温性微生物嗜热性微生物（四）、堆肥原料与堆肥微生物3、好氧堆肥过程中温阶段高温阶段降温阶段（腐熟阶段）堆层温度：15～45℃堆层温度：45℃以上二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素（一）、好氧堆肥的基本工艺程序前处理主发酵（一次发酵）后发酵（二次发酵）后处理脱臭贮存包括好氧堆肥过程的中温和高温两个阶段好氧堆肥过程中的腐熟阶段二、好氧堆肥程序、工艺装置及影响因素（二）、典型的堆肥工艺好氧静态堆肥工艺间歇式好氧动态堆肥工艺连续式好氧动态堆肥工艺好氧静态堆肥工艺露天强制通风垛好氧静态条垛堆肥系统示意图物料物料连续式好氧动态堆肥工艺Dano卧式回转滚筒垃圾堆肥系统连续式好氧动态堆肥工艺浆叶立式发酵器（发酵塔）（三）、影响因素有机物含量含水率堆肥物料适宜的有机物含量：20～80％堆肥物料最佳含水率：45～60％（三）、影响因素通风与耗氧速率（供氧量）好氧堆肥过程中氧的适宜浓度：14～17％最低不能10％碳氮比（C/N）理想C/N比：30~35:1左右适合堆肥的垃圾C/N比应为25～35:1（三）、影响因素温度pH一般认为：在堆肥过程中堆体温度应控制在50～65℃最佳温度为50～60℃pH在6.5～8.5时，堆肥化效率最高三、堆肥质量1、堆肥化产品质量的国家标准项目国家标准项目国家标准杂质（％）3%总钾（％）0.1粒度（mm）12mmHg（mg/L）3蛔虫卵死亡率（％）95~100Cd（mg/L）3大肠杆菌（个/ml）10-1~10-2Cr（mg/L）300有机质（％）10Pb（mg/L）100总氮（％）0.5As（mg/L）30总磷（％）0.31、堆肥化产品质量的国家标准►堆肥产品中C/N比应低于20►堆肥化产品应达到完全腐熟才能施用►堆肥化产品应便于运输、保管和施用补充：2、堆肥产品稳定化评价方法堆肥的腐熟度:指成品堆肥的稳定程度（简称稳定度）评价堆肥产品稳定化的标准：堆肥产品稳定和腐熟的基本含义：►产品已达到稳定化、无害化，不再对外界环境产生不良影响►施用后不会不利于农作物的生长和土壤的耕作能力2、堆肥产品稳定化评价方法堆肥腐熟、稳定及安全性评估方法总汇：方法名称参数、指标或项目物理方法温度、颜色、气味、密度化学方法C/N比，氮化合物，阳离子交换容量，有机化合物，腐殖质生物活性呼吸作用（耗氧速率，CO2释放速率），微生物种群和数量，酶学分析植物毒性分析种子发芽试验，植物生长试验安全性测试致病微生物指标四、堆肥的农业效用1、堆肥的功效：1）、改善土壤的理化性能2）、增加土壤的养分2、堆肥农用的不利因素：1）、堆肥中N、P、K的成分含量不高2）、堆肥原料若分选不彻底，含有的杂质成分将破坏农田的表土性能或使土壤受到污染3）、堆肥产品成本偏高，缺乏竞争力思考题1、谈一下我国堆肥技术的发展现状2、堆肥过程的三个阶段3、好氧堆肥的基本工序