第五章固体废物的生物处理河南城建学院PPT.ppt

浸出处理放射性废渣 第四节 其它生物技术 蚯蚓床技术 蚯蚓 农林废物、城市生活垃圾、污水厂污泥 蚯蚓粪 微生物 分解、半分解有机质 蚯蚓床 固体废弃物的蚯蚓分解处理是根据蚯蚓在自然生态系统中具有促进有机物质分解转化的功能而在垃圾发酵处理的基础上发展起来的一项主要针对农业废弃物、城市有机生活垃圾和污水厂污泥的生物处理技术。由于蚯蚓分布广、适应性强、繁殖快、抗病力强、养殖简单，可以大规模进行饲养与野外自然增殖。因此，利用蚯蚓处理固体废弃物是一种投资少，见效快，简单易行且效益高的工艺方法。 蚯蚓处理固体废弃物的过程实际上是蚯蚓和微生物共同处理的过程。二者构成了以蚯蚓为主导的蚯蚓—微生物处理系统。在此系统中，蚯蚓直接吞食垃圾，经消化后，可将垃圾中有机物质转化为可给态物质，这些物质同蚯蚓排出的钙盐与黏液结合即形成蚓粪颗粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基质。另一方面微生物分解或半分解的有机物质是蚯蚓的优质食物，二者构成了相互依存的关系，共同促进有机固体废弃物的分解。 蚯蚓的特性： 蚯蚓是杂食性动物，喜欢吞食腐烂的落叶、枯草、蔬菜碎屑、作物秸秆、畜禽粪及居民的生活垃圾。蚯蚓消化力极强，它的消化道分泌蛋白酶、脂肪分解酶、纤维素酶、甲壳酶、淀粉酶等，除金属、玻璃、塑料、橡胶外，几乎所有的有机物质都可被它消化。 收集垃圾 机械分选 有机碎块 蚯蚓转化 放置蚯蚓 筛 选 玻 璃 金 属 塑 料 纸 张 蚯 蚓 蚓 粪 待处理料分堆 蚯蚓床技术 垃圾预处理 垃圾分离 收集堆料、最终产品处理 垃圾堆放 Success factors 蚯蚓处理工艺 放置蚯蚓 添加有益微生物 料堆状况检查 蚯蚓床技术 温度 30℃ 湿度60%~70% 消化彻底、肥效高 减容效果好 过程安全 可获大量蚯蚓体 蚯 蚓 特 点 1、蚯蚓在垃圾处理中的作用： ①蚯蚓对垃圾中的有机物质有选择作用； ②通过沙囊和消化道，蚯蚓具有研磨和破碎有机物质的功能； ③垃圾中的有机物通过消化道的作用后，以颗粒状结构排出体外，利于与垃圾中其他物质的分离； ④蚯蚓活动改善垃圾中的水气循环，同时也使得垃圾和其中的微生物得以运动； ⑤蚯蚓本身通过同化和代谢作用使得垃圾中的有机物质逐步降解，并释放出可为植物所利用的N、P、K等营养元素。 ⑥可以非常方便地对整个垃圾处理过程及其产品进行毒理监察。 2、农业废弃物的蚯蚓处理技术 (1)农业废弃物的种类及性质 农业废弃物主要是指各种农作物的秸杆、皮壳、藤蔓、牧草残渣、树叶、花卉残枝、蔬菜瓜果等。农业废弃物均属于碳水化合物，其主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、戊聚素等，此外还含有一定量的粗蛋白、粗脂肪等。例如，作物残体一般含纤维素30%～45%，半纤维素16%～27%，木质素3%～13%。因此，农业废弃物都能被蚯蚓分解转化，而形成优质有机肥料。 (2)农业废弃物的蚯蚓处理 ①农业废弃物的发酵腐熟 a.废弃物的预处理:将杂草树叶、稻草、麦秸、玉米秸秆、高粱秸秆等铡切、粉碎成1厘米左右；蔬菜瓜果、禽畜下脚料要切剁成小块，以利于发酵腐烂。 b.发酵腐熟废弃物的条件: 第一，良好的通气条件。第二，适当的水分。第三，微生物所需要的营养。第四，料堆内的温度度。第五，料堆的酸碱度。 常用发酵原料的产沼气率 常用发酵原料的碳氮比 厌氧消化原理 堆肥有机物微生物 有机酸，醇类，O2，NH3，H2S等，能量，微生物 细胞物质 CO2，CH4等，能量 细胞物质 厌氧消化原理 细胞物质(微生物繁殖) 有机酸、醇类、CO2、H2S、NH3、能量 堆肥有机物(C、N、O、H、P、S等) 细胞物质 CO2、CH4等，能量 酸性发酵阶段 碱性发酵阶段 两段理论 厌氧消化的影响因素 添加物和抑制物K\Na\Mg\Zn\P等促进，蛋白质尿酸Cu\Cr\Ni\Sn等抑制 厌氧条件 氧化还原电位 -300mv 接种物5% 温度 40-65 原料配比C:N=(20-30):1 搅拌 pH6.5-7.5 其它因素 厌氧消化工艺 根据消化温度划分工艺类型 高温消化工艺 自然温度消化工艺 最佳温度范围是47~55 ℃，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧池内停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污泥的处理 培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌消化物料 目前我国农村都采用这 种消化类型。这种工艺的消化池结构简单