固体废物的生物处理.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:30 大小:3.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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固体废物生物处理技术的实质是生物转化技术,它是指人类通过各种手段,利用微生物所具有的巨大的氧化分解有机物并使之转化为无机物的生物能,实现可生化降解固体有机物的稳定化、资源化和减量化。【堆肥化(composing)】有机固体废物经过堆肥化处理得到的成品,主要由疏松多孔的高含量腐殖质组成。堆肥中的腐殖质可改善土壤的物理、化学和生物特性,增进化肥肥效,保持土壤环境适于农作物的良好状态。【堆肥的作用】意义:对固体废物进行消纳处理,实现可降解有机固废的三化;促进人类社会与自然界物质循环,改良土壤,保护农田;回收沼气、生产堆肥,合成微生物蛋白质和葡萄糖等。前景:城市生活垃圾、淤泥、人畜粪便和农业秸杆等固体废物中含有丰富的生物固体有机物,来源广泛,数量庞大,在当前世界性自然资源和能源严重短缺情况下,开发固体废物生物处理技术,回收和利用固体废物中所蕴含的大量有用物质及能源意义深远,前景广阔。好氧堆肥(高温堆肥):在通风条件下和有游离氧存在情况下,依靠好氧微生物(即好氧细菌)的分解发酵过程。厌氧堆肥:沼气发酵或甲烷发酵有机物在无氧条件下经厌氧菌分解转化为甲烷的过程。原料来源:可用作堆肥化处理的废物种类很多,来源广泛如:城市生活垃圾、农业秸杆、锯末、树皮、污泥及厌氧发酵残渣等。第一节固体废物的好氧堆肥处理Fig:堆肥过程中温度的变化微生物活性示意图作用:☆维持好氧微生物的生物活性;☆带走水蒸气,干化物料;☆调节发酵仓内堆层的温度等。通风方式:自然通风、堆层内置通风管、机械翻堆通风、强制通风等控制方法:利用需氧量与堆肥物料水分和堆层温度密切相关性;通常用堆层温度变化来控制通风量;氧浓度:8%~18%堆肥原料中的水分既可参与维持微生物生长代谢活动又可调节堆肥温度,因此是基本条件之一。堆肥最适宜的含水率范围是50-60%(质量分数),以55%为最佳,此时微生物分解速率最快。当含水率<20%,微生物活动基本停止;>70%时,水分将充满物粒间隙,堆层内空气量降低,由好氧状态向厌氧转化,温度剧降,并产生恶臭气体。高含水率原料可机械压缩脱水或加入稻草、木屑等吸水物;低含水率原料可添加污水、污泥等。温度决定着微生物活性大小和堆肥化进程快慢,温度太低,不仅不利于有机质氧化分解和微生物新陈代谢,而且也达不到热灭活(即高温杀灭虫卵、病原菌和寄生虫等)的无害化要求,故一般采用好氧高温堆肥。但是,当温度超过70℃时,堆肥中的放线菌等有益细菌(存活于植物根部周围使植物茁壮成长)将被杀灭,孢子量不活动状态,分解速度减慢。故堆肥化适宜温度为55-60℃。4.有机质含量:堆肥化原料中的有机质含量高低对堆层温度和通风量均有影响,有机质含量太低,分解所产生的热量不足以维持堆肥化所需热灭活温度,且影响堆肥成品质量;有机质含量太高则给通风供养带来困难,易出现厌氧状态。适宜的有机质含量为20-80%。5.颗粒度:颗粒度影响堆层空隙率和透气性。物料颗粒的平均适宜粒度为12-60mm,并随垃圾物性变化而变化:材质较硬者的粒度要求小一些;厨房食品垃圾为主的废物破碎尺寸可大一些,以免破碎成浆状影响透气性。在堆肥过程中,大部分碳源被微生物代谢分解成CO2排入大气,少部分碳成细胞膜。而氮则主要消耗在细胞原生质合成并留于系统中。因此,对于微生物营养需求而言,C/N比是影响微生物生长活性的最主要营养因素。微生物体本身的C/N4-30(干重比),用作营养的C/N比最好在此范围内(C/N比10左右,有机物被微生物分解速率最大)。C/N太低,多余的氮将以氨的形式逸散并污染环境;C/N比太高,微生物繁殖受到氮源限制而使有机质分解不完全,影响最终的分解效率或降解效率(n值)。6.碳磷比(C/P比)磷也是微生物繁殖和新陈代谢所必需的,对有机物发酵影响很大,堆肥化原料适宜的C/P比为75-150。7.pH值堆肥化过程中堆层pH值随时间和温度变化而变化,pH值是揭示堆肥化分解过程的一个极好标志。最初阶段由于有机酸产生,pH值可降低到6以下;随后,随着有机酸被逐渐分解,pH值逐渐上升到8左右,一般认为pH=7.5-8.5时堆肥化效率最高。1、堆肥基本程序A、前处理:以城市生活垃圾为堆肥原料时,包括破碎(12-60mm保证孔隙率和供氧)、分选、筛分等工序;以家畜粪便、污泥等为堆肥原料时,主要任务是调整水分和碳氮比,或者添加菌种和酶制剂,以促进发酵过程正常或快速进行。降低水分、增加透气性、调整碳氮比的主要方法是添加有机调理剂(物料中干物质:木屑、稻壳)和膨胀(有机无机三维固体颗粒剂:小块岩石、花生壳)。B、主发酵(一次发酵):在发酵仓内进行,靠强制通风或翻堆搅拌来供给氧气将堆肥化物料温度升高(取