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固體廢物污染控制工程固體廢物的堆肥化處理技術(shù)第一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日內(nèi)容一、概述二、堆肥化的基本原理三、好氧堆肥化的基本工藝過程四、堆肥化處理過程的幾種組合形式五、影響固體廢物堆肥化的主要因素六、堆肥化設(shè)備及工藝系統(tǒng)七、堆肥腐熟度的評(píng)價(jià)指標(biāo)第二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日一、概述1.定義堆肥化是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通風(fēng)條件下,通過微生物的發(fā)酵作用,將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。更科學(xué)一點(diǎn)講:堆肥化是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,人為地將促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的微生物過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥。有機(jī)固體廢物的堆肥化技術(shù)是進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理的重要方式之一,也是實(shí)現(xiàn)固體廢物資源化、能源化的技術(shù)之一。第三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.固體廢物堆肥化的意義對(duì)城市固體廢物(MSW)進(jìn)行處理消納,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無(wú)害化,可以避免或減輕垃圾大面積堆積,影響市容及城市垃圾自然腐敗、散發(fā)臭氣、傳播疾病,從而對(duì)人體和環(huán)境造成危害;可以將固體廢物中的適用組份盡快地納入自然循環(huán)(如堆肥可回歸農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中)系統(tǒng),促進(jìn)自然界物質(zhì)循環(huán)與人類社會(huì)化物質(zhì)循環(huán)的統(tǒng)一;可以將大量有機(jī)固體廢物通過某種工藝轉(zhuǎn)換成有用的物質(zhì)和能源(如產(chǎn)生沼氣、生產(chǎn)葡萄糖、微生物蛋白質(zhì)等)。堆肥化可減重、減容均為50%。第四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.固體廢物堆肥化的意義由于城市固體廢物和農(nóng)業(yè)廢物數(shù)量巨大,其中可生物轉(zhuǎn)換利用的成分多,在當(dāng)前世界上普遍存在自然資源短缺及能源緊張的情況下,堆肥化回收和利用技術(shù)的開發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義。農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源(秸桿、稻殼、甘蔗渣、花生殼等)年產(chǎn)6億噸左右。第五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.堆肥的作用堆肥是一種人工腐殖質(zhì),堆肥施用后,可增加土壤中穩(wěn)定的腐殖質(zhì),形成土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),其作用如下:1)改善土壤的物理性能:使土壤松軟、多孔隙、易耕作,增加保水性、透氣性和滲水性,進(jìn)而改善土壤的物理性能;2)保肥作用:肥料成分中的氮、鉀、銨等都是以陽(yáng)離子形態(tài)存在,而腐殖質(zhì)帶負(fù)電荷,可以吸附陽(yáng)離子。即堆肥可以有助于土壤保住養(yǎng)分,提高保肥能力;第六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日
3)螯合作用:腐殖質(zhì)中某種成分有螯合作用。它能和土壤中含量較多的活性Al結(jié)合,使其變成非活性物質(zhì),抑制活性鋁和磷酸結(jié)合造成的危害。同樣對(duì)作物有害的銅、鋁、鎘等重金屬也可與腐殖質(zhì)反應(yīng)降低其危害性;4)緩沖作用:腐殖質(zhì)具有緩沖作用。其它條件惡化時(shí),能起到減少?zèng)_擊、緩和影響的作用,如水分不足時(shí),可防止植物枯萎,起到緩沖器的作用;5)緩效作用:堆肥具有緩效作用(緩慢持久起作用,不會(huì)損害農(nóng)作物)。與硫銨、尿素等化肥中的氮不同,堆肥中的氮幾乎都是以蛋白質(zhì)氮形態(tài)存在。3.堆肥的作用第七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.堆肥的作用6)微生物對(duì)植物根部的作用:因?yàn)槎逊手懈缓罅课⑸铮┯煤?,增加土壤中的微生物?shù)量,微生物分泌的各種有效成分易被根部吸收,有利于根系發(fā)育和伸長(zhǎng)??傊?,腐殖質(zhì)能改善土壤的物理的、化學(xué)的和生物的性質(zhì),使土壤環(huán)境保持適于農(nóng)作物生長(zhǎng)的良好狀態(tài),腐殖質(zhì)還具有增進(jìn)化肥肥效的作用。第八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日4.堆肥的原料
(1)城市生活垃圾;(2)紙漿廠、食品廠等排水處理設(shè)施排出的污泥;(3)下水污泥;(4)糞便消化污泥、家畜糞尿;(5)樹皮、鋸末、糖殼、秸稈等。在我國(guó):堆肥的主要原料為:(1)生活垃圾與糞便的混合物;(2)城市生活垃圾與生活污水的混合物。第九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日4.堆肥的原料注意:生活垃圾作為堆肥原料時(shí),其可堆肥物的數(shù)量、C/N、水分等常常不能滿足堆肥的要求,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。配入糞便或某些污泥可有效地調(diào)整C/N比和水分,從而得到N、P、K含量較高的有機(jī)肥。第十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日5.堆肥化原料特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)
我國(guó)新近頒布的《城市生活垃圾堆肥處理廠技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)》中規(guī)定:密度:適于堆肥的垃圾密度應(yīng)為350~650
kg·m-3;組成成分(濕重)%:其中有機(jī)物含量不得少于20%;含水率:適于堆肥的垃圾其含水量為40-60%;C/n比:垃圾的C/N為:20:1~30:1。第十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日6.肥堆產(chǎn)品質(zhì)量及衛(wèi)生要求(1)堆肥產(chǎn)品質(zhì)量要求(以干基計(jì))粒度:農(nóng)用堆肥產(chǎn)品粒度≤12mm,山林果園用堆肥產(chǎn)品粒度≤50mm;含水率:≤35mm;pH值:6.5~8.5;全氮(以N計(jì)):≥0.5%;全磷(以P2O5計(jì)):≥0.3%;全鉀(以K2O計(jì)):≥1.0%;有機(jī)質(zhì)(以C計(jì)):≥10%;重金屬含量:總隔(以Cd計(jì)):≤3mg·kg-1;總汞(以Hg計(jì)):≤5mg·kg-1;總鉛(以Pb計(jì)):≤100mg·kg-1;總鉻(以Cr計(jì)):≤300mg·kg-1;總砷(以As計(jì)):≤30mg·kg-1。第十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)衛(wèi)生要求堆肥溫度:(靜態(tài)堆肥工藝)>55℃持續(xù)5d以上;蛔蟲卵死亡率:95%~100%;糞大腸菌值:10-1~10-2;第十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日二、堆肥化的基本原理(一)好氧堆肥化過程的基本原理
1.堆肥化過程描述同水處理一樣,好氧堆肥是在通氣條件下,借好氧微生物使有機(jī)物得以降解.好氧堆肥溫度一般在50℃~65℃,最高可達(dá)80℃~90℃。故好氧堆肥也叫高溫堆肥。第十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日好氧堆肥的基本過程(1)在堆肥過程中,生活垃圾中的溶解性的有機(jī)物可透過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜被微生物直接吸收;(2)對(duì)于不溶膠體和固體有機(jī)物,先附著在微生物體外,依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質(zhì),再滲入細(xì)胞。第十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日微生物通過自身的生命活動(dòng),進(jìn)行分解代謝(主要是氧化還原過程)和合成代謝(生命合成過程)將一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,并放出生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需要的能量;將另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物體必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)而合成為新的細(xì)胞物質(zhì),使微生物生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生更多的生物體,這個(gè)過程用圖可表示為:分解代謝:物質(zhì)分解和提供能量的代謝;合成代謝:消耗能量并合成生物體的代謝。第十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日堆肥有機(jī)物(C,H,O,N,S,P)+O2+微生物CO2,H2O,NH3,SO42_,PO43-+能量氧化分解異化作用細(xì)胞物質(zhì)(微生物生長(zhǎng)繁殖)+腐殖物質(zhì)同化作用合成釋放轉(zhuǎn)化為熱第十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日堆肥過程中有機(jī)物氧化分解總的關(guān)系可用下式表示:通常情況,堆肥成品與堆肥原料之比為0.3~0.5。即
這是由于氧化分解后減量化的結(jié)果。一般情況,w、x、y、z可取值范圍為:
w=5~10,x=7~17,y=1,z=2~8.第十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.堆肥化過程中有機(jī)物氧化和合成的方程式(1)氧化A.不含氮有機(jī)物(CxHyOz)B.含氮有機(jī)物()氧化(同前式)第十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.堆肥化過程中有機(jī)物氧化和合成的方程式(2)細(xì)胞物質(zhì)的合成(3)細(xì)胞質(zhì)的氧化第二十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.堆肥化過程中有機(jī)物氧化和合成的方程式以纖維素為例,好氧堆肥中纖維素的分解反應(yīng)為:第二十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.好氧堆肥化過程的三個(gè)階段(231~233)(1)中溫階段(30~40 ℃,1~3天)(2)高溫階段(45~65℃,3~8天)(3)降溫階段(4)腐熟階段通常,利用堆肥溫度的變化作為堆肥過程(階段)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。(20~30天)第二十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日高溫階段降溫階段府熟階段升溫階段產(chǎn)酸過程水溶物降解腐殖酸形成聚合物降解高溫階段,微生物按其活性又可分為:對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期、減速增長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期NH3的形成第二十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(二)厭氧堆肥化過程的原理
1.堆肥過程中厭氧發(fā)酵的兩個(gè)階段厭氧堆肥化是在無(wú)氧條件下,借厭氧微生物的作用來(lái)進(jìn)行的。下面用圖來(lái)說明有機(jī)物的厭氧發(fā)酵分解過程:堆肥有機(jī)物+微生物細(xì)胞物質(zhì)有機(jī)酸、醇+微生物CO2,NH3,H2S,PH3等+Q細(xì)胞物質(zhì)CO2,CH4,+Q產(chǎn)酸階段(在產(chǎn)酸菌作用下)酸性發(fā)酵階段。產(chǎn)氣階段(在甲烷菌作用下),堿性發(fā)酵階段。第二十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.堆肥化的厭氧分解反應(yīng)式(以纖維素為例):總反應(yīng)式為:第二十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(三)堆肥過程的動(dòng)力學(xué)原理1.酶促(催化)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)作為生化轉(zhuǎn)化過程的堆肥化技術(shù),酶在其中起著十分重要的作用。因此,有機(jī)廢物的堆肥化過程,可近似地看作是酶催化反應(yīng)過程。
酶與底物的反應(yīng)機(jī)理可表示為:
S——底物,E——游離酶,[ES]——中間產(chǎn)物(復(fù)合物),P——產(chǎn)物。第二十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(1)平衡態(tài)法該法認(rèn)為,S與E生成中間復(fù)合物一步為可逆反應(yīng),可很快達(dá)到平衡;生成產(chǎn)物一步的速率較慢,是速率控制步驟。據(jù)此假設(shè),有:第二十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日因?yàn)椋核裕菏街?,Ce——游離酶的濃度,mol·l-1;
Cs——底物的濃度,mol·l-1;
Ks——離解常數(shù),mol·l-1第二十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日又酶的總濃度所以式(6)代入式(2),得
——P的最大生成速率,mol·l-1·s-1;
——酶的總濃度,或酶的初始濃度,mol·l-1第二十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)“擬穩(wěn)態(tài)法”該法認(rèn)為,底物濃度Cs比酶的高得多,復(fù)合物[ES]分解時(shí)所得到的酶又立即與底物相結(jié)合,即C[ES]基本維持不變,即據(jù)此假設(shè),有:底物的消耗速率:第三十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日中間復(fù)合物的生成速率
式(11)與式(10)比較,可得:又因?yàn)槊傅目倽舛葘e代入式(11),整理,得第三十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日故(15)此即為著名的米氏方程。Km——米氏常數(shù),mol·L-1Km
與KS的關(guān)系:討論:從式(15)可知:①當(dāng)?shù)诐舛群艽髸r(shí),即Cs??Km時(shí),,即與酶的初始濃度成正比,而與Cs無(wú)關(guān),故呈0級(jí)反應(yīng),此種情況,只有↗才可↗;第三十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日②當(dāng)Cs
??Km時(shí),則即基質(zhì)降解為一級(jí)反應(yīng),↗Cs可↗;③當(dāng)Km=Cs時(shí),則,它表示酶被底
物飽和時(shí),達(dá)到最大反應(yīng)速率一半時(shí),所需的底物濃度。在堆肥化過程中,可以或Km度量有機(jī)廢物在不同工藝條件下的發(fā)酵速率,從而可借以比較和優(yōu)化工藝條件。這幾種情況用圖表示如下:第三十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日零級(jí)反應(yīng)區(qū)混合反應(yīng)區(qū)(0<n<1)一級(jí)反應(yīng)區(qū)(n=1)0CS第三十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日
和Km的求法:
我們利用Lineweaver-Burk的雙倒數(shù)作圖法,先將米氏議程變?yōu)椋?/p>
由此可見,與成線性關(guān)系,因此,實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)定不同Cs下的,以對(duì)作圖,得到直線:第三十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日則可求出和km。則可求出和Km。第三十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日在堆肥中,的求法:在堆肥化實(shí)驗(yàn)中,采用微分法求出,即在不同時(shí)間內(nèi)分析樣品中的含C量,根據(jù)的變化曲線,求曲線上任一點(diǎn)切線的斜率,即為該濃度時(shí)的,以對(duì)作圖,求得km和。
要找出堆肥化過程的最佳條件,必須從動(dòng)力學(xué)方面去分析,使堆肥工藝過程真正納入科學(xué)化的軌道,逐步由定性向定量方向發(fā)展。第三十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(1)細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)A.對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期階段,細(xì)胞生長(zhǎng)不受基質(zhì)濃度限制,即所以第三十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日B.減速期:(3)受基質(zhì)濃度限制。C.靜止期:(4)——細(xì)胞死亡速率常數(shù)。最大細(xì)胞濃度第三十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日D.衰亡期:細(xì)胞死亡速率:
式中,Cx——細(xì)胞濃度;
Cs——基質(zhì)濃度;
Co——氧濃度;
Cp——產(chǎn)物濃度。第四十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日Monod(現(xiàn)代細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的奠基人)方程(1942年):
S-1
(6)與米氏方程形式一致。但米氏方程自反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)而來(lái),而Monod方程自經(jīng)驗(yàn)得出,叫唯象方程或形式動(dòng)力學(xué)。第四十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)底物(基質(zhì))消耗動(dòng)力學(xué)比速率(7)——最大比基質(zhì)消耗速率;
=——細(xì)胞得率;第四十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(3)代謝產(chǎn)物生成動(dòng)力學(xué)(8)分二種情況:①胞內(nèi)代謝產(chǎn)物生成速率(9)
——細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的含量比生成速率:(10)②胞外代謝產(chǎn)物生成速率(11)a、b、c——均為常數(shù)第四十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日例題[題]葡萄糖在葡萄糖異構(gòu)酶存在時(shí)轉(zhuǎn)化為果糖的反應(yīng)機(jī)理式為:試分別采用:(1)平衡態(tài)法;(2)擬穩(wěn)態(tài)法,求其速率方程式。第四十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日[解](1)平衡態(tài)法(1)因?yàn)椋?)所以(3)又據(jù)平衡假設(shè)有:(4)
(5)第四十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日即:故:(6)
式(6)代入(3),得:
(7)第四十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)擬穩(wěn)態(tài)法接18頁(yè)的公式第四十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日[題8]有一酶催化反應(yīng),Km=2*10-3mol.L-1,當(dāng)?shù)孜锏某跏紳舛葹?.0*10-5
mol.L-1時(shí),若反應(yīng)進(jìn)行1min,則有2%的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。試求出:(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行3min,底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的%是多少?此時(shí)底物和產(chǎn)物的濃度分別是多少?(2)當(dāng)Cs0=1*10-6mol.L-1時(shí),也反應(yīng)了3min,Cs=?Cp=?
(3)最大反應(yīng)速率值為多少?第四十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日[解](1)Xs=6%,Cs=0.94*10-5mol.L-1,Cp=6*10-7mol.L-1
(2)Xs=6%,Cs=0.94*10-5mol.L-1,Cp=6*10-8mol.L-1
(3)rmax=4.04*10-5mol.L-1min-1第四十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(1).因?yàn)镃s0<<0.01km時(shí),可按一級(jí)反應(yīng)處理,即
即
T=1min
T=3min
第五十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日
則轉(zhuǎn)化率Cs=0.94*Cs0=0.94*10-5(mol/L)Cp=Cs0-Cs=(1-0.94)*10-5=6*10-7(mol/L)
第五十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)同理,可視為一級(jí)反應(yīng)式Cs=0.94*10-6(mol.L-1)Cp=6*10-8(mol.L-1)(3)=Km.K=0.0202*2*10-3=4.04*10-5(mol.L-1min-1)第五十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日三、好氧堆肥化的基本工藝過程
現(xiàn)代化的堆肥過程,通常由前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理、脫臭、貯存等工序組成。
1.前處理前處理就是通過破碎、分選等預(yù)處理方法,除去粗大垃圾,降低不可堆肥化物質(zhì)的含量,使堆肥物料的粒度、含水率達(dá)到一定程度的均勻化。①顆粒變小,物料比表面積增大,便于微生物繁殖,促進(jìn)發(fā)酵速率;②但顆粒也不能太小,因?yàn)橐鶆虺浞值赝L(fēng)供氧,必須保持一定程度的孔隙率與透氣性。合適的粒度范圍是12~60mm.③對(duì)含水率較高的固體廢物(如污水污泥、人畜糞便等)為主要原料時(shí),前處理的主要任務(wù)是調(diào)整水分和C/N,有時(shí)需要添加菌種和酶制劑,以使發(fā)酵過程正常進(jìn)行。第五十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日
2.主發(fā)酵:
(1)發(fā)熱(升溫)階段:發(fā)酵堆肥初期,由中溫好氧的細(xì)菌和真菌,將易分解的可溶性物質(zhì)(淀粉、糖類)分解,產(chǎn)生CO2和H2O,同時(shí)產(chǎn)生熱量使溫度上升(30~40℃),此階段一般需花時(shí)間:1~3d.
(2)高溫階段:>50℃就可稱為高溫階段隨著堆溫的升高,最適宜溫度45~65℃的嗜熱菌,取代了嗜溫菌,可將堆肥中殘留的或新形成的可溶性有機(jī)物繼續(xù)被分解轉(zhuǎn)化,一些復(fù)雜的有機(jī)物也開始被強(qiáng)烈地分解。需時(shí):3~8天。此后,將進(jìn)入堆肥化的降溫階段。通常將溫度高到開始降低為止的階段,稱為主發(fā)酵期。城市垃圾好氧堆肥的主發(fā)酵期約為4~12天。第五十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.后發(fā)酵(二次發(fā)酵或降溫階段):20~30天。后發(fā)酵也可設(shè)在專設(shè)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行。經(jīng)高溫階段的主發(fā)酵過程,大部分易于分解和較易分解的有機(jī)物(如纖維素等)已得到分解,剩下的是木質(zhì)素等較難分解的有機(jī)物及形成的腐殖質(zhì)。這時(shí),微生物活動(dòng)減弱,產(chǎn)熱量減少,溫度逐漸下降,嗜溫或中溫性微生物成為優(yōu)勢(shì)菌種,殘余物進(jìn)一步分解,腐殖質(zhì)繼續(xù)積累,堆肥進(jìn)入腐熟階段。需時(shí):20~30天。4.后處理后處理主要去除在前處理工序中還未完全去掉的塑料、玻璃、陶瓷、金屬、小石塊等雜物。去除設(shè)備主要為回轉(zhuǎn)式振動(dòng)篩、磁選機(jī)、風(fēng)選機(jī)等。第五十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日5.脫臭堆肥過程的每道工序均有臭氣產(chǎn)生,主要有NH3、H2S、甲基硫醇、胺類等。方法主要有:化學(xué)除臭劑除臭;水、酸、堿溶液吸收法;臭氧氧化法;活性炭、沸石、熟堆肥吸附法。
6.貯存堆肥廠:至少容納6個(gè)月產(chǎn)量的貯藏設(shè)備。第五十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日四、堆肥化處理過程的幾種組合形式根據(jù)城市垃圾堆肥化系統(tǒng)有無(wú)預(yù)系統(tǒng)及其組合形式可分為以下幾種形式:分選破碎破碎分選分選破碎分選分選破碎(半濕式)發(fā)酵設(shè)備第五十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日各種組合形式均根據(jù)垃圾的成分、尺寸大小、資源化要求等,采用不同的發(fā)酵設(shè)備。例如:無(wú)錫機(jī)械化堆肥化處理技術(shù)采用第三種形式,天津大港機(jī)械化堆肥化處理技術(shù)采用第二種形式,武漢、上海則采用第五種形式。第五十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日五、影響固體廢物堆肥化的主要因素影響的主要因素有:通風(fēng)供氧(需氧量),堆料的含水率,溫度(最主要的發(fā)酵條件),其它尚有有機(jī)物含量、顆粒度、C/N、C/P、pH值等。(一)通風(fēng)的作用及其控制1.理論需氧量和理論空氣量(微生物氧化分解有機(jī)物需要氧氣)需氧量主要取決于:堆肥原料中的有機(jī)物含量、揮發(fā)度(%)、可降解系數(shù)(分解效率%)等。第五十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日下面根據(jù)有機(jī)物氧化分解的關(guān)系式,推算理論需要量和供料的可降解度式中:
——堆肥原料成分
——堆肥產(chǎn)物成分
r=1/2[b-nx-3(c-ny)]
s=a-nw
n——降解效率(摩爾轉(zhuǎn)化率)第六十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日例題[題9]用一種成分為C13H50NO26的堆肥物料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的好氧堆肥化試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果:每1000kg堆料在完成堆肥化后僅剩下200kg,測(cè)定產(chǎn)品成分為C11H14NO4,試求1000kg物料的化學(xué)計(jì)算理論需氧量。
[解](1)計(jì)算堆肥物料的kmol質(zhì)量:C13H50NO26的千摩爾質(zhì)量為852kgW=852kg·kmol-1則參加反應(yīng)的有機(jī)物摩爾數(shù)為:
第六十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)堆肥產(chǎn)品的物料的kmol質(zhì)量:
每摩爾參加反應(yīng)的殘余有機(jī)物的摩爾數(shù)為:
(降解效率)(3)由題可知:a=31,b=50,C=1,d=26,w=11,x=14,y=1,z=4,則(4)求需氧量第六十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日實(shí)際堆肥系統(tǒng),通常提供超出計(jì)算需氧量2倍以上的過量空氣,以保證充分的好氧條件。一般,主發(fā)酵強(qiáng)制通風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為:靜態(tài)堆肥:取0.05~0.2m3/min·m3堆料動(dòng)態(tài)堆肥:依試驗(yàn)確定。2.通風(fēng)的干化作用所謂干化就是空氣受到堆肥化物料的加熱,不飽和熱空氣可以帶走水蒸氣,而干化物料的過程。干化所需的空氣需要量計(jì)算如下:第六十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日[題10]
使用一臺(tái)封閉式發(fā)酵倉(cāng)設(shè)備,以固體含量為50%的垃圾生產(chǎn)堆肥,待干至90%固體后用用調(diào)節(jié)劑,環(huán)境空氣溫度為20℃,飽和濕度(水/干空氣)為0.015g/g,相對(duì)濕度為75%。試估算使用環(huán)境空氣進(jìn)行干化時(shí)的空氣需要量。如將空氣預(yù)熱到60℃(飽和濕度為0.152g/g)又會(huì)如何?[解](1)求每克固體去除的水份假定進(jìn)口和出口的溫度相同而排出的空氣量飽和狀態(tài),則每克固體去除的水分為:第六十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)理論空氣量:因?yàn)榄h(huán)境空氣溫度為20℃,則
V0,空=183000(m3/t)(干空氣/干堆肥)(3)空氣預(yù)熱到60℃時(shí),則去除水分的能力為:0.148(g/g)(水/干空氣)則空氣需要量為:4640(m3·t-1)(干空氣/干堆肥)第六十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.通風(fēng)方法與控制(1)自然通風(fēng)供氧;(2)向堆肥內(nèi)接入通風(fēng)管(用在人工法堆肥工藝);(3)利用斗式裝載機(jī)及各種專用翻推機(jī)橫翻通風(fēng);(4)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)供氧。
實(shí)踐當(dāng)中,可通過測(cè)定排氣中氧的濃度來(lái)確定發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)氧的濃度及氧的吸收率,排氣中氧的適宜體積濃度應(yīng)為14%~17%,可以此指標(biāo)來(lái)控制通風(fēng)供氧量。第六十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(二)含水率固體廢物的含水率主要決定于其物理組成。一般規(guī)律是:(1)有機(jī)物百分含量<50%時(shí),最適宜含水率為45~50%;(2)有機(jī)物百分含量達(dá)到60%時(shí),最適宜含水率為60%;(3)當(dāng)無(wú)機(jī)物灰分多,物料含水率<30%時(shí),微生物繁殖慢,分解過程遲緩,當(dāng)含水率<12%時(shí),微生物繁殖會(huì)停止。第六十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日1.最大含水量在堆肥化過程中,從透氣性角度出發(fā),當(dāng)固體粒子內(nèi)部細(xì)孔被水填滿時(shí)的水份含量稱為堆肥操作中最大含水量,也叫“極限水份”。如:禾桿的最大含水量為75~85%鋸木的最大含水量為75~90%城市垃圾的最大含水量為65%垃圾不同組份的極限含水率用下表表示:表1垃圾各成分的極限含水率第六十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日由上表可數(shù)據(jù)可得到混合垃圾極限含水率計(jì)算表。表2垃圾極限含水率計(jì)算表2.臨界水份
“臨界水份”它是既考慮了微生物的活性需要,又考慮到保持孔隙率與透氣性需要的綜合指標(biāo)。因?yàn)椋?dāng)含水率>65%時(shí),水就會(huì)充滿物料顆粒間的空隙,使空氣含量下降,堆肥將由好氧向厭氧轉(zhuǎn)化,溫度也急劇下降,最終形成發(fā)臭的中間產(chǎn)物(如H2S,硫醇,NH3等)。
因此,綜合堆肥化各種因素可得到適宜的水份范圍為45%~60%,以55%最佳。
第六十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.堆肥物料含水率的調(diào)節(jié)與控制①當(dāng)堆肥原料以城市垃圾為主時(shí),若含水率偏低,可配以糞水或污泥來(lái)調(diào)節(jié)水分含量。②含水率偏低時(shí),還可以用一定量的回流堆肥來(lái)調(diào)節(jié)水分含量。(1)回流法控制水分堆肥化發(fā)酵倉(cāng)堆肥產(chǎn)物城市垃圾原料Xc,ScXr,SrXp,Sp空氣排氣Xm,Sm第七十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日?qǐng)D中:Xc——城市垃圾原料的濕重;
Xp——堆肥產(chǎn)物的濕重;
Xr——回流堆肥產(chǎn)物的濕重;
Xm——進(jìn)入發(fā)酵混合物物料的總濕重;
Sc——原料中的固體含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%;
Sp=Sr——堆肥產(chǎn)物和回流堆肥的固體含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%;
Sm——進(jìn)入發(fā)酵倉(cāng)混合物的固體含量%
堆肥化發(fā)酵倉(cāng)堆肥產(chǎn)物城市垃圾原料Xc,ScXr,SrXp,Sp空氣排氣Xm,Sm第七十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日根據(jù)物料平衡計(jì)算①濕物料平衡式(1)
②干物料平衡式(2)堆肥化發(fā)酵倉(cāng)堆肥產(chǎn)物城市垃圾原料Xc,ScXr,SrXp,Sp空氣排氣Xm,Sm第七十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日將式(1)代入式(2)得(3)
(4)
(5)第七十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日令Rw=回流產(chǎn)物濕重/垃圾原料濕重,稱為回流比。則(6)(7)
如令Rc=回流產(chǎn)物的干重/垃圾原料干重,即
(8)第七十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日方程(3)兩邊同除以,得
(9)
(10)故:
(11)用方程式(7)和(11)可分別計(jì)算以濕重和干重為條件的回流比。第七十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日[題11]擬采用堆肥化方法處理脫水污泥濾餅,其固體含量Sc為30%,每天處理量為10t(以干物料基計(jì)算),采用回流堆肥(其Sr=70%)起干化物料作用,要求混合物Sm為40%。試用兩種基準(zhǔn)計(jì)算回流比率,并求出每天需要處理的物料總量為多少噸?第七十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(2)添加調(diào)理劑控制水分
若用調(diào)理劑控制堆肥混合物的水分,只需將物料平衡及計(jì)算關(guān)系式中的Xr和Sr替換為Xa和Sa即可求解。Xa——有機(jī)調(diào)理劑的總濕重;Sa——調(diào)理劑的固體含量,質(zhì)量分?jǐn)?shù)%。[題12]
設(shè)污泥中加入回流堆肥和調(diào)理劑以控制濕度。選用的有機(jī)調(diào)理劑為鋸末,其固體含量Sa=70%,脫水泥餅和回流堆肥中分別含25%和60%的固體。污泥餅、堆肥和調(diào)理劑按比例1:0.5:0.5濕重混合。試求:(1)混合物的固體含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(2)若不用回流堆肥,要得到相同的混合物固體含量,所需調(diào)理劑的量為多少。第七十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(三)堆肥過程的溫度及其控制1.溫度溫度是影響堆肥化微生物活動(dòng)和堆肥工藝過程的最重要因素之一。堆肥過程溫度上升的熱源,來(lái)自堆肥中微生物分解有機(jī)物進(jìn)行分解代謝釋放出的熱量。堆肥化過程溫度的變化速率,與氧氣的供應(yīng)狀況、發(fā)酵裝置及保溫條件等有關(guān)。堆肥溫度與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系如下表:
第七十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日表3堆肥溫度與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系第七十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日由表3可以看出:①堆肥溫度既不能太低,也不能太高。低了反應(yīng)速率慢,也不能達(dá)到熱滅活、無(wú)害化要求。高溫除反應(yīng)速率快外,又可將蟲卵、病原菌、寄生蟲等殺滅,達(dá)到無(wú)害化要求。所以一般采用高溫堆肥。②溫度過高,當(dāng)>70℃時(shí),放線菌等有益菌將被殺死,不利于堆肥過程進(jìn)行。最適宜溫度為55~60℃。第八十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.溫度與通風(fēng)量的關(guān)系表4不同通風(fēng)條件下發(fā)酵溫度的變化/℃第八十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日由表4可以看出:(1)通風(fēng)量為0.02m3/(min·m3)時(shí),堆層升溫緩慢而且均勻,上層達(dá)不到無(wú)害化要求;(2)通風(fēng)量為0.2m3/(min·m3)時(shí),升溫迅速,而且均勻,雖然由于熱慣性,溫度上限(70℃)被突破,但可通過改善池底通風(fēng)性、中間補(bǔ)加水等措施,溫度可得到改善;(3)通風(fēng)量為0.48m3/(min·m3)時(shí),因?yàn)轱L(fēng)量過大,大量熱通過水分蒸發(fā)而散失,使堆溫不適當(dāng)?shù)亟档?,不利于反?yīng)進(jìn)行。另外,通風(fēng)量大使能耗增加,從而增加處理成本。因此,一次發(fā)酵平均通風(fēng)量選為0.2m3/(min·m3)。與前述靜態(tài)堆肥所取的通風(fēng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合:0.05~0.2m3/(min·m3)。第八十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.堆肥過程中溫度的控制實(shí)際過程中,溫度的控制是通過溫度—通風(fēng)反饋系統(tǒng)來(lái)完成溫度的自動(dòng)控制。實(shí)際上,堆肥溫度除與堆肥物料的成分、含水率、微生物活性、通風(fēng)量等因素相關(guān)外,還與發(fā)酵裝置的類型以及操作方式有關(guān)。例如,氣固接觸方式不同,發(fā)酵過程中的溫度也不同。如圖所示:第八十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日Ts---固相溫度;Tg---氣相溫度裝置長(zhǎng)度方向1.氣—固并流接觸2.氣—固逆流3.氣—固錯(cuò)流TsTgTTTgTsTggsg第八十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(1)若為并流操作,氣固相溫差小,出口溫度高,此類型裝置對(duì)水分蒸發(fā)有利,有較廣的溫度范圍,裝置內(nèi)適宜溫度不易控制。(2)若為氣—固逆流接觸,裝置進(jìn)口處反應(yīng)速度快,固體物料溫度升高,熱效率好,但出口的氣/固相溫度皆低,帶有水分少。此裝置內(nèi)溫度也不易控制。(3)錯(cuò)流接觸時(shí),裝置內(nèi)各部分的通氣量可通過閥門適當(dāng)調(diào)整,易于控制適宜溫度及熱效率,也可帶走水分,是實(shí)現(xiàn)適宜溫度的最有利的裝置形式。第八十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日(四)其它影響因素分析
1.有機(jī)質(zhì)含量
研究表明,高溫好氧堆肥中,最適宜的有機(jī)物變化含量范圍為20~80%,太小太大都不合適。當(dāng)<20%時(shí),使堆肥過程可能產(chǎn)生足夠的熱量,維持堆肥所需的溫度,影響無(wú)害化;同時(shí),還限制堆肥微生物的生長(zhǎng)繁殖,最終導(dǎo)致堆肥工藝失敗;當(dāng)>80%時(shí),因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)通風(fēng)量要求很高,往往達(dá)不到完全好氧而產(chǎn)生惡臭,也不能使好氧堆肥工藝順利進(jìn)行;實(shí)踐證明,在堆肥過程中適量的無(wú)機(jī)物(煤灰等)對(duì)增大堆肥的孔隙率,提高通風(fēng)供氧的效率很有好處。
第八十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.顆粒度
堆能化所需的氧氣是通過堆肥原料顆粒的空隙提供的,而空隙的大小則取決于顆粒的大小。物料顆粒的平均適宜粒度為:12~60mm,當(dāng)然最佳粒徑隨垃圾的物理特性而變化.紙張、紙板的平均尺寸要求在38~50mm之間;材質(zhì)較硬的廢物粒度要求小些,在5~10mm之間;廚房食品的垃圾為主的廢物,其尺寸要大一些,以免破碎成漿狀物料,防礙好氧發(fā)酵;從經(jīng)濟(jì)方面考慮,破碎得越小,動(dòng)力消耗越大,增加處理費(fèi)用。第八十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.C/N比城市垃圾作為堆肥原料時(shí),最佳的C/N比為(26~35):1各堆肥原料的C/N比為:鋸木屑:300~1000秸桿:70~100垃圾:50~80人糞:6~10牛糞:8~26豬糞:7~15雞糞:5~10廢水污泥:5~15活性污泥:5~8因此,當(dāng)用秸桿、垃圾堆肥時(shí),需添加C/N比低的廢物或氮肥,以使C/N調(diào)到較低水平。第八十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日C/N比太低(<20:1)時(shí),可供消耗的碳素少,氮素養(yǎng)料相對(duì)過剩,則氮將變成銨態(tài)氮而揮發(fā),導(dǎo)致氮元素大量損失而降低肥效;C/N太高(>40:1)時(shí),可供消耗的碳元素多,氮素養(yǎng)料相對(duì)缺乏,細(xì)菌和其它微生物的發(fā)展受到限制,有機(jī)物的分解速度就慢,發(fā)酵過程加長(zhǎng);若C/N比更高,則導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品的C/N比也高,施入土壤后,將奪取土壤中的氮素,影響作物生長(zhǎng)。如:C/N所需時(shí)間(天)
209~1230~5010~19782180堆肥化不能進(jìn)行第八十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日4.C/P比堆肥化適宜的C/P比為75~150。5.pH值pH在7.5~8.5時(shí),可獲得最大的堆肥速率。pH在堆肥過程中隨著時(shí)間和溫度的變化而變化。第九十頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日六、堆肥化設(shè)備及工藝系統(tǒng)
隨著堆肥技術(shù)在污泥、城市固體廢棄物、庭院廢棄物和食品廢棄物等處理中的廣泛應(yīng)用,與之相關(guān)的堆肥設(shè)備得到了極大的發(fā)展。例如,采用強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng),處理規(guī)模為10,400t干污泥/年的堆肥工廠,總投資為$6,388,600,其中設(shè)備費(fèi)用為$4,380,200;采用反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)(ASHTunneIReactor),處理規(guī)模為18t干污泥/日的堆肥工廠,總投資為S14,700,000,其中設(shè)備費(fèi)用為87,800,000。堆肥設(shè)備包括物料處理、翻堆、反應(yīng)器和除臭設(shè)備。第九十一頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日1.物料處理設(shè)備物料處理設(shè)備包括粉碎、混合、輸送和分離設(shè)備。1.1粉碎設(shè)備:它主要有沖擊磨、破碎機(jī)、槽式粉碎機(jī)、水平旋轉(zhuǎn)磨和切割機(jī),主要用來(lái)處理城市固體廢棄物、廢紙、波紋薄紙板、灌木和庭院廢棄物等??筛鶕?jù)處理性能、維護(hù)要求、投資及運(yùn)行費(fèi)用選擇這些設(shè)備。粉碎設(shè)備運(yùn)行時(shí)最需要注意的是安全問題。1.2混合設(shè)備:它主要有斗式裝載機(jī)、肥料撤播機(jī)、攪拌機(jī)、轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)和間歇混合機(jī)?;旌显O(shè)備直接影響物料的結(jié)構(gòu),這關(guān)系到堆肥過程能否順利進(jìn)行,因此,混合設(shè)備是物料處理設(shè)備中最重要的一部分??蓮墓こ毯徒?jīng)濟(jì)兩方面評(píng)價(jià)混合設(shè)備,工程評(píng)價(jià)內(nèi)容主要是不同配比的物料混合物容重、孔隙率和空氣阻力;經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)包括設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)表明:混合設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用的大小依次為攪拌機(jī)>斗式裝載機(jī)>移動(dòng)式混合設(shè)備。第九十二頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日1.3輸送設(shè)備:該類設(shè)備的設(shè)計(jì)要考慮物料特性(重量、體積、密度和含水率)、輸送路線及距離、輸送機(jī)功能及參數(shù)、輸送機(jī)投資及運(yùn)行費(fèi)用。它包括帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、活動(dòng)底斗式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、平板輸送機(jī)和氣動(dòng)輸送系統(tǒng)。反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)宜采用螺旋輸送機(jī),不宣采用履帶輸送機(jī)。輸送設(shè)備運(yùn)行時(shí)遇到的主要問題是物料壓實(shí)或堵塞、溢漏和設(shè)備磨損。1.4分離設(shè)備:分離設(shè)備有三個(gè)作用:回收物品、減少惰性廢物和化學(xué)廢物。污泥堆肥系統(tǒng)中的分離設(shè)備主要是篩分設(shè)備,常用的有滾筒篩、振蕩篩、跳篩、可伸縮帶篩、圓盤篩、螺旋槽篩和旋轉(zhuǎn)篩??筛鶕?jù)處理性能、是否易堵塞、投資及運(yùn)行費(fèi)用選擇篩分設(shè)備,分離效率是選擇篩分設(shè)備的重要依據(jù)(分離效率須大于70%)。堵塞是篩分設(shè)備運(yùn)行過程中遇到的最大問題,滾筒篩和跳篩較好地解決了這個(gè)問題。因成分復(fù)雜,城市固體廢物堆肥系統(tǒng)需采用多種分離技術(shù)(表1)。第九十三頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日第九十四頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日2.翻堆設(shè)備條垛堆肥系統(tǒng)的翻堆設(shè)備分為三類:斗式裝載機(jī)或推土機(jī)、垮式翻堆機(jī)、側(cè)式翻堆機(jī)。翻堆設(shè)備可由拖拉機(jī)等牽引或自行推進(jìn)。中、小規(guī)模的條垛宜采用斗式裝載機(jī)或推土機(jī);大規(guī)模的條垛宜采用垮式翻堆機(jī)或側(cè)式翻堆機(jī)??迨椒褭C(jī)不需要牽引機(jī)械,側(cè)式翻堆機(jī)需要拖拉機(jī)牽引。美國(guó)常用的是垮式翻堆機(jī),而側(cè)式翻堆機(jī)在歐洲比較普遍。這三類翻堆設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)見表2。第九十五頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日3.反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)器類型、固體流向、反應(yīng)器的床層和空氣供給方式進(jìn)行分類:反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)可分為垂直固體流和水平及傾斜固體流兩類。同條垛和強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥系統(tǒng)相比,反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)具有堆肥產(chǎn)品質(zhì)量高、操作人員少、有效的堆肥過程控制和臭味控制、空間限制少、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)??筛鶕?jù)處理性能、是否有大規(guī)模運(yùn)行的經(jīng)歷、系統(tǒng)可靠性和靈活性、停機(jī)維修時(shí)間、投資和運(yùn)行費(fèi)用、生產(chǎn)廠家的售后服務(wù)選擇反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)。反應(yīng)器堆肥系統(tǒng)不同,它們的通風(fēng)方式及通風(fēng)設(shè)備的參數(shù)也不同。第九十六頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日第九十七頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日4.除臭設(shè)備臭味問題關(guān)系到一個(gè)堆肥工廠能否正常運(yùn)行,有效的臭味控制是衡量堆肥工廠成功運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要標(biāo)志??刂瞥粑吨辽俦仨毑扇?種措施:(1)堆肥過程控制;(2)調(diào)查可能的臭味來(lái)源;(3)臭味收集系統(tǒng);(4)臭味處理系統(tǒng);(5)殘留臭味的有效擴(kuò)散。堆肥過程控制是減少臭味產(chǎn)生的關(guān)鍵因素,但不能完全有效地控制臭味。根據(jù)臭味來(lái)源的調(diào)查結(jié)果,建立適當(dāng)?shù)某粑妒占吞幚硐到y(tǒng)。臭味處理系統(tǒng)包括化學(xué)除臭器、生物過濾器等。第九十八頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日5.堆肥設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)5.1家庭堆肥器:西雅圖固體廢物公用事業(yè)局于1986年在美國(guó)第一次實(shí)施堆肥大師計(jì)劃,標(biāo)志著家庭堆肥的開始,該計(jì)劃主要是采用堆肥技術(shù)處理庭院廢棄物和食品廢物。1995年,41%西雅圖居民家庭實(shí)行了家庭堆肥,分流了約8300噸庭院廢棄物,其中的82%堆肥用于庭院綠化。有研究表明,在Ontario的Mississauga地區(qū),路邊收集、集中堆肥和家庭堆肥的處理費(fèi)用分別為$140/t、$190/t和$50/t。而且家庭堆肥可以減少試驗(yàn)區(qū)居民垃圾量的3%-5%。同集中、大規(guī)模的堆肥系統(tǒng)相比,家庭堆肥具有顯著的優(yōu)點(diǎn):費(fèi)用低和固體廢物源頭減量化。在西雅圖,用于食品廢物的家庭堆肥器有兩種:蚯蚓箱和錐形桶。過去常用的是蚯蚓箱,現(xiàn)在流行的是錐形桶,錐形桶高約0.9m,內(nèi)有一個(gè)高度為0.46m的籃子,它能容納一個(gè)三口之家在6-9個(gè)月之內(nèi)產(chǎn)生的食品廢物。用于庭院廢棄物的家庭堆肥器有兩種:0.34m3和0.59m3。制造家庭堆肥器的材料為木材、再生聚乙烯和不銹鋼。第九十九頁(yè),共一百一十二頁(yè),2022年,8月28日5.2適于現(xiàn)場(chǎng)操作的小容量反應(yīng)器:堆肥系統(tǒng)由于經(jīng)濟(jì)、臭味控制和場(chǎng)地的原因,
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