实验分析报告好氧堆肥Word文件下载.docx

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1、好氧堆肥过程

（1）中温阶段（产热或起始阶段）：

堆制初期,

15〜45C,嗜温性微生物利用堆肥中可溶性有机物进行旺盛繁殖。

温度不断上升，此阶段以中温、需氧型微生物为主，一些无芽抱细菌，真菌和放线菌。

在目前的堆肥化设备中，此阶段一般在12小时以内。

（2）高温阶段：

45c以上，嗜热性微生物为主，复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。

50c左右主要是嗜热性真菌和放线菌；

60C时，几乎仅为嗜热性放线菌和细菌在活动；

70C以上大多数嗜热性微生物不适应，大批死亡、休眠。

大多数微生物在45〜65c范围内最活跃，所以最佳温度一般为55C,最易分解有机物，病原菌和寄生虫大多数可被杀死。

微生物在高温阶段的生长过程细分为：

对数生长期、减速生长期和内源呼吸期。

此后，堆积层内开始发生腐殖质的形成过程。

（3）腐熟阶段（降温阶段）：

在内源呼吸后期,只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物的活性下降，发热量减少，

温度下降。

嗜温性微生物又占优势，腐殖质不断增多且稳定化，堆肥进入腐熟阶段，需氧量和含水量降低。

降温后，需氧量大大减少，含水率也降低。

堆肥物孔隙增大，氧扩散能力增强，此时只须自然通风，最终使堆肥稳定，完成堆肥过程。

3、好氧堆肥化反应机理：

①有机物的氧化

不含氮的有机物（GHyOz）

CxHyOz+（x+1/2y-1/2z）O2-xCO2+1/2yH2O+能量含氮的有机物（CSHtNuOv?

aH2O）

CsHtNuOv?

aH2O+bO2-CwHxNyOz?

cH2O（堆

肥）+dH2O（气）+eH2O（液）+fCQ+gNH3+能量由于氧化分解减量化所以堆肥成品（CwHxNyOz?

cH2O）与堆肥原料（CSHtNuOv?

aH2O）之比为0.3〜0.5。

通常可取如下数值范围：

w=5~10）x=7~17）y=1）z=2~8。

②细胞质的合成（包括有机物的氧化以NH3

为氮源）。

n（CxHyOz）+NH3+（nx+ny/4-nz/2-5x）O2-C5H7NO2（细胞质）+（nx-5）CQ+1/2（ny-4）H2O+能量

③细胞质的氧化

C5H7NO2（细胞质）+502-5CO+2吨O+NH3+能量

4、堆肥微生物

（1）来源和作用：

有机废物里面固有的；

人工加入的特殊菌种。

在一定条件下对某些有机物废物具有较强的分解能力，活性强、繁殖快、分解力强，能加速反应进程，缩短反应时间。

（2）种类：

①细菌：

形体最小、数量最多，分解大部分的有机物并产生热量；

②放线菌：

分解纤维素、木质素、角质素和蛋白质等复杂有机物，散发泥土气息，如树皮报纸等硬物；

③真菌：

在堆肥后期与细菌竞争食物，更耐低温，部分真菌需氮比细菌低，能够分解木质素，细菌则不能；

④微型生物：

如轮虫、线虫、跳虫、潮虫、甲虫和蚯蚓，在堆肥中移动和吞食，消纳部分有机废物，增大表面积，并促进微生物的生命活动。

5、影响堆肥化的因素

（1）化学因素

①C/N和C/P比:

初始物料的C/N比在30:

1较好，最佳为25:

1〜35:

1;

C/P比在75〜150为宜。

为保证成品肥料中的C/N比为10〜20:

1,初始原料的一般C/N比都高于最佳值，多为35:

1。

KC1-C2

NiN2

②氧浓度:

适宜的氧浓度为18%,最低不应小于

8%。

③营养元素：

足够的K和微量元素对于微生物的新陈代谢是必须的，一般它们不是限制条件。

④pH值:

堆肥微生物最佳的pH=5.5〜85

（2）物理因素

①温度:

一般认为最佳温度在50〜65c之间。

②颗粒尺寸：

适宜的粒径范围是12〜60mm。

③含水率：

堆肥原料的最佳含水率通常是在

50%~60%

（三）堆肥的基本工序

1、前处理

以城市生活垃圾为堆肥原料时，包括破碎、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和膨胀剂。

2、主发酵（一次发酵）

将堆肥化物料温度升高到开始降低为止的阶段，称为主发酵阶段（或主发酵期）。

堆肥过程的中温阶段和高温阶段，时间约4〜12天。

3、后发酵（二次发酵）

将主发酵尚未分解的易分解和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等较稳定的有机物，得到完全成熟的堆肥制品。

也称为熟化阶段，堆肥过程的腐熟阶段，发酵时间通常在20〜30天以上。

4、后处理

分选以去除杂物，并根据需要再破碎。

5、脱臭

化学除臭剂除臭、碱水和水溶液过滤、熟堆肥或活性炭、沸石等吸附剂过滤。

例：

土壤过滤器。

6、贮存

堆肥一般在春秋两季使用，夏冬两季生产的堆肥只能贮存，所以要建立可贮存6个月生

产量的库房。

贮存方式可直接堆存在二次发酵仓中或袋装，要求干燥而透气。

（四）堆肥的过程控制

1、关于堆肥中的有机物问题

（1）有机物含量：

最适为20%~80%过低产热不足，过高则供氧不足。

（2）调整堆肥原料的有机物组分的方法

①对堆肥原料进行预处理，将有机物含量提高至50%以上（含污泥的堆料的挥发性固体含量应大于50%>

②发酵前在堆肥原料中掺入一定比例的稀粪、城市污水、污泥、畜粪等。

城市垃圾一粪稀，农业秸秆一畜禽，城市污泥一草炭或锯末。

③城市生活垃圾和污泥混合堆肥。

通常污泥作调理剂，一般原污泥中含有较高的挥发性物质（指单位干重固体在马福炉中550c灼烧损失的部分），直接堆肥较好。

2、堆肥过程的C/N比控制

作用：

保证成品堆肥中一定的碳氮比（一般为10〜20:

1）和堆肥中使分解速度有序地进行。

（1）适宜的C/N比范围：

25~35:

1时发酵过程最快。

过低（〈20:

1）,微生物的繁殖会因能量

不足受到抑制，导致分解缓慢且不彻底；

另外，由于可供消耗的碳素少，氮素相对过剩，将变成氨气挥发，降低肥效。

过高（>

40:

1）,则堆肥施入土壤后，将会发生夺取土壤中氮素的现象，产生氮饥饿”状态，对作物生长产生不良影响。

（2）堆肥原料C/N比调整的方法：

（3）堆肥中全氮、全碳的测定方法全氮的测定用凯氏法，全碳用重铭酸钾法。

3、堆肥过程的水分（含水率）控制

（1）堆肥中水分的作用：

溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；

调解堆肥温度。

（2）水分的调整方法：

最佳含水率为50〜60%做质量计）。

水分过多，易造成厌氧状态，并会产生渗滤液的处理问题。

水分低于40%时，微生物活性降低，堆肥温度随之下降。

条垛式系统和反应器系统，<

65%强制通风静态垛系统，W60%。

所有系统水分均应》40%。

水分较低时，可加水或含水率高的添加剂；

过高时，则可摊开晾干或添加松散吸水物。

（3）测定水分的方法

105c±

5C下，2〜6h,测定物料的失重。

4.堆肥过程的温度控制

温升是微生物活动剧烈程度的最好参数。

（1）温度的作用：

①影响微生物的生长，高温菌的理想温度为50~65C,堆肥的最佳温度为55~60C；

②无害化的要求：

反应器和强制通风静态垛系统，堆体内部温度大于55C的时间必须达3天；

对于条垛系统，堆体内部温度大于55C的时间至少为15天。

（2）控制方法：

温度-供气反馈系统；

定期翻堆。

5、通风的过程控制

（1）通风的作用：

供氧；

调温；

去水分。

（2）通风供氧方式：

自然扩散；

翻堆；

强制通风；

翻堆和强制通风结合的方式；

被动通风

（3）控制方式：

①理论方式：

时间控制；

温度反馈控制（静态垛60C）;

6和CQ含量反馈控制（反应器堆料O2体积分数为15%~20%）②实际运行时的评价方法：

排气中O2和CC2含量控制。

最佳排气。

2浓度为14%~17%;

CC2的体积浓度应为3%~6%。

6、堆肥过程的pH值控制

一般pH值在7.5~8.5时，可获得最大堆肥速率。

最终的堆肥产品pH值基本在7.5左右。

可通过添加中和剂如石灰、磷酸盐、钾盐等来改变pH值。

但通常堆肥可通过自身调节，如无特殊情况，一般不必调整pH值。

若pH值

降低，可通过逐步增强通风来补救（五）堆肥的质量控制指标

堆肥腐熟度：

堆肥腐熟度是指成品堆肥的稳定程度。

在工程上，它是衡量堆肥反应完成的信号，在农业上，它是堆肥质量的指标。

腐熟度的基本含义是：

（1）通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，亦即不对环境产生不良影响；

（2）堆肥产品的使用不影响作物的成长和土壤耕作能力。

方法

参数或项S

表观鉴91法L温度12一颜色;

3一气味二4一质地

L碳氮比（C/N）；

2.氮化合物（忌氮'

NOa-N.N.-N）；

力空十在3.阳离子交换量（CEC）

比十万法4.有机化合物（水溶性或可浸提有机碳.还原糖.脂类等化合物、纤维素.半纤维素、淀粉等）

5,腐殖质（腐殖质指数.腐殖炭总量和功筋基团）

生物活性法L耗氧速率；

2.微生物种群和数量；

3.薛学分析；

植登•性分1、种子发芽2、植物生物量

卫生学检测致病微生物指标等

腐熟度的测定

取不同时间的堆肥料1g置于100mL烧杯中，滴入9滴酒精使其湿润

小心加入20mL36%的高氯酸，静置，过滤加入20mL碘反应剂到滤液中并加以搅动取几滴滤液至白色板上，观察其颜色变化生物降解度的测定

称取0.05g干原料（已磨细）于250mL三角瓶,准确加入1/3mol/L的重铭酸钾溶液5mL,混合均匀后加入浓硫酸10mL,静置30min,加水稀释至150mL左右，加入试亚铁灵指示液10滴，用0.25mol/L硫酸亚铁溶液滴定，溶液颜色由黄色经绿色至刚出现砖红色不褪即为终点。

以上同样方法做空白，记录Vq

「马处左］

津0机

大型堆肥厂工艺流程图

15

实验发现