常用環(huán)境污染治理技術(shù)

環(huán)境污染治理技術(shù)污水治理技術(shù)定義污水——在人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，被廢棄外排的水稱為污水?！皬U水”，是指廢棄外排的水，強(qiáng)調(diào)其“廢棄”的一面；“污水”是指被臟物污染的水，強(qiáng)調(diào)其“臟污”的一面。一般情況下，兩種術(shù)語可以通用。污水的性質(zhì)污水造成的污染危害，以及應(yīng)采取的防治措施，都取決于污水的特性。即污染物的種類、性質(zhì)和濃度。污水的水質(zhì)特征，不單依污水的類別而異，而且因時(shí)因地而異。污水分類（1）根據(jù)污水的來源，可將其分為生活污水和工業(yè)污水兩大類?！钗鬯侵溉藗兩钸^程中排出的污水，主要包括糞便水、浴洗水、洗滌水和沖洗水等；——工業(yè)污水是指工業(yè)生產(chǎn)中排出的污水。此外。另：由城鎮(zhèn)排出的污水，叫做城市污水，其中包括生活污水和工業(yè)污水。污水分類（2）根據(jù)污水中的主要成分，可分為有機(jī)污水、無機(jī)污水和綜合污水?！袡C(jī)污水是指污水中污染物主要是有機(jī)物質(zhì)；——無機(jī)污水一般以無機(jī)污染物為主；——綜合污水是指污水中含有機(jī)污染物，也含無機(jī)污染物，并且兩者含量都很高。污水分類（3）污水中如果某一種成分在污染物中占首要地位，則常常以該成分取名，如含酚污水、含氰污水、含氮污水、含汞污水等。根據(jù)污水的酸堿性，也可將污水分為酸性污水、堿性污水和中性污水。此外，還可以根據(jù)產(chǎn)生污水的工業(yè)部門或生產(chǎn)工藝來取名。如，焦化污水、電鍍污水、造紙污水、化工污水、印染污水、農(nóng)藥污水、冷卻污水等。主要污染物及其危害污水中的污染物質(zhì)種類較多。根據(jù)污水對(duì)環(huán)境污染所造成危害的不同，可把污染物劃分為固體污染物、有機(jī)污染物、油類污染物、有毒污染物、生物污染物、酸堿污染物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染物及感官污染物等。固體污染物水中固體污染物質(zhì)的存在形態(tài)有懸浮狀態(tài)、膠體狀態(tài)和溶解狀態(tài)三種。呈懸浮狀態(tài)的物質(zhì)通常稱為懸浮物，是指粒徑大于100nm的雜質(zhì)。懸浮物還包括浮游生物（如藍(lán)藻類、硅藻類）及微生物。膠體狀態(tài)的物質(zhì)是指粒徑在l一100nm之間的雜質(zhì)。膠體雜質(zhì)多數(shù)是粘土性無機(jī)膠體和高分子有機(jī)膠體。高分子有機(jī)膠體一般是水中的植物殘骸經(jīng)過腐爛分解的產(chǎn)物，較難沉降。呈溶解狀態(tài)的物質(zhì)，其粒徑大約在1nm以下，主要以低分子或離子狀態(tài)存在。低分子物質(zhì)主要有有機(jī)酸、有機(jī)堿、氨基酸和碳水化合物等。呈離子狀態(tài)的主要有陽離子H+、Na+、K、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Al3+、NH4+等和陰離子OH-、HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-等。有機(jī)污染物有機(jī)污染物是指以碳水化合物、蛋白質(zhì)。氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有機(jī)物質(zhì)及某些其他可生物降解的人工合成有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)主要來自生活污水和一部分工業(yè)污水。油類污染物油類污染物主要來自含油污水。有毒污染物污水中的有毒污染物主要有無機(jī)化學(xué)毒物、有機(jī)化學(xué)毒物和放射性物質(zhì)?！獰o機(jī)化學(xué)毒物主要是指重金屬及其化合物?！袡C(jī)化學(xué)毒物，主要是指酚、苯、硝基物、有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、合成洗滌劑等?！派湫晕镔|(zhì)是指具有放射性核素的物質(zhì)。生物污染物生物污染物是指污水中含有的致病性微生物。酸堿污染物酸堿污染物是指污水中含有的酸性污染物和堿性污染物。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染物這里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指氮、磷。感官污染物感官污染物是指污水中能引起人們感官上不愉快的污染現(xiàn)象者，如使水質(zhì)產(chǎn)生混濁、惡臭、異昧、顏色、泡沫等。熱污染有些污水水溫較高，當(dāng)排人水體后，會(huì)造成水體的熱污染，使水中溶解氧降低，危害水生生物生長(zhǎng)甚至導(dǎo)致其死亡。水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)可以概括分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)。物理指標(biāo)（1）l．固體物質(zhì)——包括懸浮固體和溶解固體兩類，通常用SS表示，是反映污水中固體物質(zhì)含量的一個(gè)常用重要水質(zhì)指標(biāo)。單位mg/L。2．濁度——水中含有泥土、粉砂、微細(xì)有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物等懸浮物和膠體都可以使水體變得混濁而呈現(xiàn)－定濁度。濁度是在外觀上判斷水是否被污染的特征之一。在水質(zhì)分析中規(guī)定：1L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡(jiǎn)稱1度。物理指標(biāo)（2）3.臭和味4．溫度5．色澤和色度6．電導(dǎo)率化學(xué)指標(biāo)（1）1．生化需氧量——生化需氧量是指在溫度、時(shí)間都一定的條件下，微生物在分解、氧化水中有機(jī)物的過程中，所消耗的溶解氧量，其單位為mg/L或kg/m3。用英文縮寫“BOD”表示2．化學(xué)需氧量——化學(xué)需氧量是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化污水中的有機(jī)物質(zhì)所消耗的氧量，用英文縮寫“COD”表示。常用的氧化劑有重鉻酸鉀和高錳酸鉀COD與BOD的關(guān)系同一種水質(zhì)的COD－般高于BOD，其間的差值能夠粗略地表示不能為微生物所降解的有機(jī)物。如果污水中的有機(jī)物的數(shù)量和組成相對(duì)穩(wěn)定，則兩者之間可能有一定的比例關(guān)系，可以互相推算求定。生活污水的BOD與COD的比值大致為0.4～0.8范圍?；瘜W(xué)指標(biāo)（2）3．總需氧量——總需氧量（英文縮寫TOD）是指在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900℃溫度下使－定量水樣汽化，其中有機(jī)物燃燒。再測(cè)定氣體載體中氧的減少量，作為有機(jī)物完全氧化所需要的氧量，此指標(biāo)的測(cè)定，與BOD、COD的測(cè)定相比，更為快速簡(jiǎn)便，其結(jié)果也比COD更接近于理論需氧量。4．總有機(jī)碳——總有機(jī)碳（英文縮寫TOC〕的測(cè)定方法與上述TOD的測(cè)定類似，是用燃燒法測(cè)定水樣中總有機(jī)碳元素量，來反映水中有機(jī)物總量。化學(xué)指標(biāo)（3）5.有機(jī)氮——有機(jī)氮是反映水中蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等含氮有機(jī)物總量的一個(gè)水質(zhì)指標(biāo)。若使有機(jī)氮在有氧的條件下進(jìn)行生物氧化，可逐步分解為NH3、NH4+、NO2-、NO3-等形態(tài)，NH3和NH4+稱為氨氮，N02-稱為亞硝酸氮，NO3-稱為硝酸氮，這幾種形態(tài)的含量均可作為水質(zhì)指標(biāo)，分別代表有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)物的各個(gè)不同階段?？偟═-N）則是一個(gè)包括從有機(jī)氮到硝酸氮等全部含量的水質(zhì)指標(biāo)。6.pH值?；瘜W(xué)指標(biāo)（4）7．有毒物質(zhì)——是指污水中含有的某些物質(zhì)，它們?cè)谶_(dá)到一定的濃度后，能夠危害人體健康、危害水體中的水生生物，或者影響污水的生物處理等。有毒物質(zhì)可分為無機(jī)毒物和有機(jī)毒物。對(duì)人體健康危害較大的有毒物質(zhì)有氰化物、甲基汞、砷化物、鎘、鉛、六價(jià)鉻等。生物指標(biāo)作為水質(zhì)的生物指標(biāo)主要有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌數(shù)、病原菌和病毒等。細(xì)菌總數(shù)——是指1毫升水中所含有各種細(xì)菌的總數(shù)。大腸菌數(shù)——大腸菌數(shù)是指l升水中所含大腸菌個(gè)數(shù)。污水處理方法及分類現(xiàn)代污水處理方法主要分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。物理處理法即通過物理作用分離，回收污水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物（包括油膜和油珠）的方法?！亓Ψ蛛x法的處理單元有沉淀、上?。飧。┑龋鄳?yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等?！x心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機(jī)和水旋分離器等。——篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設(shè)備是格柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機(jī)等?！詿峤粨Q原理為基礎(chǔ)的處理方法也屬于物理處理法，其處理單元有蒸發(fā)、結(jié)晶等?；瘜W(xué)處理法通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。——在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有混凝、中和、氧化還原等；——而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。而電滲析和反滲透處理單元使用的是膜分離技術(shù)，運(yùn)用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用，又具有與之相關(guān)的物理作用，所以也可以從化學(xué)分離法中分出來，成為另一類處理方法，稱為物理化學(xué)處理法。生物處理法通過微生物的代謝作用，使污水中呈溶解、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的方法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。污水處理的分級(jí)按處理程度，污水處理（主要是城市生活污水和某些工業(yè)污水處理）一般可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。一級(jí)處理一級(jí)處理的任務(wù)是從污水中去除呈懸浮狀態(tài)的固體污染物。為此，多采用物理處理法中的各種處理單元。一般經(jīng)過一級(jí)處理后，懸浮固體的去除率為70％～80％，而生化需氧量（BOD）的去除率只有25％～40％左右，一級(jí)處理一般不能去除污水中呈溶解狀態(tài)和膠體狀態(tài)的有機(jī)物，污水的凈化程度不高，不宜排放，還必須進(jìn)行二級(jí)處理。因此，對(duì)二級(jí)處理來說，一級(jí)處理又屬于預(yù)處理。二級(jí)處理二級(jí)處理的任務(wù)是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物（即BOD物質(zhì)）。－般通過二級(jí)處理后，污水中的BOD可去除80%～90%，如城市污水經(jīng)二級(jí)處理后水中的BOD含量可低于30mg/L。好氧生物處理法的各種處理單元大多能夠達(dá)到這種要求，一般，污水經(jīng)二級(jí)處理后，已達(dá)到向水體排放的標(biāo)準(zhǔn)了。一級(jí)和二級(jí)處理法，是城市污水經(jīng)常采用的方法，因此又稱常規(guī)處理法。三級(jí)處理三級(jí)處理的任務(wù)是進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物，其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、磷、氮和可溶性無機(jī)物。三級(jí)處理所使用的處理法是多種多樣的，有化學(xué)處理法和生物處理法，如生物脫氮、混凝沉淀、砂濾、活性炭過濾、化學(xué)除磷、離子交換及電滲析等。還有一種高級(jí)處理，往往是以污水回收、復(fù)用為目的，在二級(jí)處理后所增設(shè)的處理單元或系統(tǒng)，如活性炭過濾、反滲透以及電滲析等。三級(jí)處理耗資大，管理也較復(fù)雜，但能充分利用水資源。目前只有少數(shù)國(guó)家建成了－些污水三級(jí)處理廠。污水處理的產(chǎn)物污泥是污水處理的副產(chǎn)品，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理系統(tǒng)排出的剩余生物污泥等。污泥的處理方法有污泥濃縮、污泥消化、污泥脫水（干化）、污泥干燥、污泥焚燒等以及最終處置。最終處置包括資源再利用、用作農(nóng)肥、深埋及向海洋投棄。城市污水處理典型流程大氣污染治理技術(shù)1.按能源性質(zhì)和污染物組成及反應(yīng)2.按排放源類型3.按污染物產(chǎn)生類型一、大氣污染分類1、按能源性質(zhì)和大氣污染物組成及反應(yīng)2.按排放源類型

點(diǎn)源面源線源連續(xù)源瞬時(shí)源3.按污染物產(chǎn)生類型燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)交通運(yùn)輸二、除塵技術(shù)1.除塵器分類2.重力沉降室3.旋風(fēng)除塵器4.濕式除塵器6.電除塵器7.各種除塵器性能比較5.布袋除塵器1.除塵器分類2.重力沉降室原理除塵效率：40％～70％優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、投資少、易維護(hù)缺點(diǎn)：占地大，除塵效率低應(yīng)用：初級(jí)除塵重力沉降室原理示意圖3.旋風(fēng)除塵器原理各部件對(duì)除塵效率的影響除塵效率：平均80％左右優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、投資少、易操作缺點(diǎn)：磨損嚴(yán)重，旋風(fēng)子易堵應(yīng)用：多級(jí)除塵的預(yù)除塵旋風(fēng)除塵器原理示意圖筒體直徑筒體高度H排氣管伸入筒體的深度排灰口影響因素4.濕式除塵器除塵效率：90％以上優(yōu)缺點(diǎn)幾種常用濕式除塵器水膜除塵器、斜棒柵式除塵器、文丘里式除塵器、噴淋塔式除塵器應(yīng)用：中、小型機(jī)組采用，大型機(jī)組一般不采用水膜除塵器原理濕式除塵和旋風(fēng)除塵結(jié)合起來，提高效率，減少磨損溢流水槽的設(shè)計(jì)使內(nèi)壁水膜均勻設(shè)計(jì)特點(diǎn)：斜棒柵式效率：92％以上液氣比：0.30~0.44kg/m3文丘里式效率：95％以上液氣比：0.26~1.30kg/m3效率：99％以上液氣比：0.67~2.68kg/m3噴淋塔式缺點(diǎn)能耗大，耗水量大有廢液、泥漿處理問題在寒冷地區(qū)使用需防凍可同時(shí)除塵和除有害氣體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低能處理濕度大、溫度高的氣體優(yōu)點(diǎn)5.布袋除塵器原理及系統(tǒng)除塵效率：99.5％以上按清灰方式分類機(jī)械振打式逆氣流式脈沖反沖式優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用：對(duì)布袋不易造成腐蝕的氣體的除塵工作步驟：1.過濾2.清灰布袋除塵器原理示意圖布袋除塵器外觀實(shí)例脈沖反沖式（文丘里噴嘴)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用低可提高干法脫硫的脫硫率處理高溫、高濕度、腐蝕性氣體應(yīng)慎選濾袋濾袋易破損阻力損失大除塵效率高，處理量大體積和占地面積都很大6.靜電除塵器工作原理及設(shè)備構(gòu)造優(yōu)缺點(diǎn)除塵效率：99％以上應(yīng)用：300MW以上機(jī)組均采用靜電除塵器原理、構(gòu)造主要構(gòu)件：電暈極集塵極清灰裝置外形圖靜電除塵器外形優(yōu)點(diǎn)除塵效率高能耗低，壓損小處理煙氣量大，耐高溫缺點(diǎn)鋼耗大，占地面積大制造、安裝、運(yùn)行的要求高對(duì)粉塵特性敏感7.污泥堆肥技術(shù)一、概述

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。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%。3、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）緩沖作用5）緩效作用6）微生物對(duì)植物根部的作用使土壤松軟、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肥料成分中的氮、鉀、銨等都是以陽離子形態(tài)存在，而腐殖質(zhì)帶負(fù)電荷，可以吸附陽離子。即堆肥可以有助于土壤保住養(yǎng)分，提高保肥能力腐殖質(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)存在因?yàn)槎逊手懈缓罅课⑸?，施用后，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)4、堆肥的原料

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.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。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：密度組成成分（濕重）%含水率C/N比350~650kg·m-3有機(jī)物含量不得少于20%40%-60%20:1~30:16、肥堆產(chǎn)品質(zhì)量及衛(wèi)生要求粒度：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。堆肥產(chǎn)品質(zhì)量要求（以干基計(jì)）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；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。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。

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）合成代謝（生命合成過程）與一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，并放出生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需要的能量；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：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）高溫階段降溫階段腐熟階段升溫階段產(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（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氧條件下，借厭氧微生物的作用來進(jìn)行的。下面用圖來說明有機(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。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。

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。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。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。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。

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。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確定發(fā)酵倉內(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)來控制通風(fēng)供氧量。（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。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由上表數(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)?，?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。

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調(diào)節(jié)水分含量。(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：

表3堆肥溫度與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系

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℃。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/℃

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)。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：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（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。（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?。划?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。

2、顆粒度

堆肥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。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。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）

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