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* * * 环境工程 堆 肥 技 术 内容 一、概述 二、堆肥化的基本原理 三、堆肥存在的问题及解决办法 . 一、概述 定义 堆肥化是在人工控制下，在一定的水分、C/N比 和通风条件下，通过微生物的发酵作用，将有机物 转变为肥料的过程。 更科学一点讲：堆肥化是依靠自然界广泛分布的细菌、 放线菌、真菌等微生物，人为地将促进可生物降解的 有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物过程。 2、固体废物堆肥化的意义： 对城市固体废物（ MSW ）进行处理消纳，实现稳定化、无害化，可以避免或减轻垃圾大面积堆积，影响市容及城市垃圾自然腐败、散发臭气、传播疾病，从而对人体和环境造成危害； 可以将固体废物中的适用组份尽快地纳入自然循环（如堆肥可回归农田生态系统中）系统，促进自然界物质循环与人类社会化物质循环的统一； 可以将大量有机固体废物通过某种工艺转换成有用的物质和能源（如产生沼气、生产葡萄糖、微生物蛋白质等）堆肥化可减重、减容均为50%。 堆肥的作用 1）改善土壤的物理性能 2）保肥作用 3）螯合作用 4）缓冲作用 5）缓效作用 6）微生物对植物根部的作用 使土壤松软、多孔隙、易耕作，增加保水性、透气性和渗水性，进而改善土壤的物理性能 肥料成分中的氮、钾、铵等都是以阳离子形态存在，而腐殖质带负电荷，可以吸附阳离子。即堆肥可以有助于土壤保住养分，提高保肥能力 腐殖质中某种成分有螯合作用。它能和土壤中含量较多的活性Al结合，使其变成非活性物质，抑制活性铝和磷酸结合造成的危害。同样对作物有害的铜、铝、镉等重金属也可与腐殖质反应降低其危害性 腐殖质具有缓冲作用。其它条件恶化时，能起到减少冲击、缓和影响的作用，如水分不足时，可防止植物枯萎，起到缓冲器的作用 堆肥具有缓效作用（缓慢持久起作用，不会损害农作物）。与硫铵、尿素等化肥中的氮不同，堆肥中的氮几乎都是以蛋白质氮形态存在 因为堆肥中富含大量微生物，施用后，增加土壤中的微生物数量，微生物分泌的各种有效成分易被根部吸收，有利于根系发育和伸长 5、堆肥化原料特性的评价指标 我国新近颁布的《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标》中规定： 密度 组成成分（湿重）% 含水率 C/N比 有机物含量不得少于20% 40%-60% 20:1~30:1 350~650 kg·m-3 二、堆肥化的基本原理 好氧堆肥化过程的基本原理 1、堆肥化过程描述 同水处理一样，好氧堆肥是在通气条件下， 借好氧微生物使有机物得以降解．好氧堆肥 温度一般在５０℃～６５℃，最高可达 ８０～９０℃。故好氧堆肥也叫高温堆肥。 2、好氧堆肥的基本过程 （1）在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性的有机物可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收； （2）对于不溶胶体和固体有机物，先附着在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。 微生物通过自身的生命活动，进行 分解代谢 （主要是氧化还原过程） 合成代谢 （生命合成过程） 与 一部分被吸收的有机物氧化 成简单的无机物，并放出生 物生长活动所需要的能量； 另一部分有机物转化为生物 体必须的营养物质，进而 合成为新的细胞物质，使微生 物生长繁殖，产生更多的生物体 这个过程用图可表示为： 堆肥有机物（C, H, O, N, S, P）+O2+微生物 CO2, H2O, NH3, SO42_, PO43- + 能量 氧化分解 异化作用 细胞物质（微生物生长繁殖） + 腐殖物质 同化作用 合成 释放转化为热 3、好氧堆肥化过程的三个阶段 （1）中温阶段（30-40 ℃，1-3天） （2）高温阶段（45-65℃，3-8天） （3）降温阶段 （4）腐熟阶段 通常，利用堆肥温度的变化作为堆肥过程（阶段）的评价指标。 （20~30天） 厌氧堆肥化过程的原理 堆肥过程中厌氧发酵的两个阶段 厌氧堆肥化是在无氧条件下，借厌氧微生物的作用来进行的。 下面用图来说明有机物的厌氧发酵分解过程： 堆肥有机物 +微生物 细胞物质 有机酸、醇+微生物 CO2, NH3, H2S, PH3等+Q 细胞物质 CO2, CH4, + Q 产酸阶段（在产酸菌作用下）酸性发酵阶段。 产气阶段（在甲烷菌作用下），碱性发酵阶段 三、堆肥存在的问题及解决办法 堆肥技术的局限性 技术因素 经济因素 堆肥品质差 分选工作难度大 堆肥过程监控难度大 易造成新的环境污染 堆肥的出路 政策扶持 技术改进 提高机械翻堆技术以提高堆肥的腐熟度 提高堆肥通风供氧技术水平 加强精分选技术以改善熟化堆肥的品质 THANK YOU * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *