固体有机废物堆肥化设备与技术标准.docx

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固体有机废物堆肥化设备与技术标准

1固体有机废物堆肥化设备与技术标准

11　范围

本规程规定了固体有机废物堆肥化过程中所涉及的生产环境、生产车间、原料预处理、堆肥接种、一次发酵、二次发酵、后处理加工、质量检验等技术环节的要求。

本标准适用于固体有机废物堆肥化过程及堆肥产品。

12　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB7959-1987粪便无害化卫生标准

GB14554-1993恶臭污染物排放标准

GB3095-1996环境空气质量标准

GB3838-2002地表水质量标准

GB18877-2002有机-无机复混肥料

GB20287-2006农用微生物菌剂

NY525-2002有机肥料

NY/T7982004复合微生物肥料

NY/T883-2004农用微生物菌剂生产技术规程

NY884-2004生物有机肥

GB4284-1984农用污泥中污染物控制标准

GB8172-1987城镇垃圾农用控制标准

GB12348—1990工业企业厂界噪声标准

HJ／T81—2001畜禽养殖业污染防治技术规范

GB18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准

13　定义

本标准采用如下定义

13.1　固体有机废物

固体有机废物是指在植物和动物生产以及人类生活等过程中产生的对原生产系统或原所有者无原使用价值的生物质类残余物。

包括作物秸秆、畜禽粪便、生活污泥、加工类有机废物、园林修剪废物、生物质垃圾等。

13.2　堆肥化

堆肥化是指在一定的水分、C/N比和通风等人工控制条件下，通过微生物的作用，实现固体有机废物无害化、稳定化的过程。

堆肥化的产物称为堆肥。

堆肥化是一种有机肥料生产方式，也是一种固体废物的生物处理方式。

13.3　堆肥接种剂

堆肥接种剂是指能加速固体有机废物堆肥化进程的微生物活体制剂。

14　生产技术流程

固体有机废物堆肥化的生产技术环节应包括：

原料贮存及预处理、堆肥接种、一次发酵、陈化、后处理加工、堆肥质量检验、厂区环境质量控制。

生产流程可参见附录A。

14.1　原料贮存及预处理

为了满足堆肥化生产的需要，部分堆肥原料要进行贮存，对原料贮存的要求如下：

——在原料贮存区，含水率较低的干物料应避雨存放，保持低的含水率；

——含水率高的湿物料不宜长期存放，要及时处理，尽可能减少臭气和渗滤液的产生，防止环境二次污染。

——原料贮存的环境管理参照GB18596-2001执行；

——原料贮存应有专门的原料贮存区域，最好设置原料贮存车间，贮存车间内根据不同的原料特性分类进行存放；

——供应便捷，使用量大的物料尽量不贮存或者少量贮存，保证尽可能短的贮存期；

——预处理环节应对固体有机废物的水分、粒度、C/N、pH值做出调整。

主要的预处理工艺控制参数见附件B。

14.2　堆肥接种剂

4.2.1选用原则

——不得使用未经菌种安全评价或中华人民共和国农业部登记的制剂；

——根据固体有机废物类型及特点选用合适菌种制品，选用菌种的技术指标需达到农用微生物菌标准GB20287-2006中的要求。

4.2.2一般要求

——堆肥接种剂应在原料混合时均匀加入；

——堆肥接种剂添加比例不得少于千分之一（干基，以重量计）。

14.3　一次发酵

14.3.1　技术要求

堆肥一次发酵是实现有机物料无害化的过程，常用的工艺有条垛式和槽式两种类型。

14.3.1.1　条垛式发酵

条垛式堆肥工艺是将原料混合后堆成长条形的堆或条垛，在好氧条件下进行分解的一种常见的好氧发酵系统。

——堆体形状。

堆体底部宽控制在120~300cm之间，以200cm左右为适宜，堆高控制在80~200cm之间，以120cm左右为最适宜；长度不限。

各条垛间距大约为80~100cm；

——堆肥设备。

主要是条垛式翻堆机，根据条垛的大小、形状以及位置决定设备选型。

主要设备的技术参数为最大允许堆高200cm、堆宽300cm，前进/后退速度可达到5-15m/min，生产能力不小于600m3/h。

14.3.1.2　槽式发酵

槽式发酵工艺是在长而窄的被称为“槽”的通道内进行堆肥发酵，将可控通风和定期翻堆相结合的一种好氧堆肥发酵工艺。

——发酵槽尺寸通常为L×W×H=（60~100）m×（4~9）m×（1.5~2）m，槽的壁上部铺设导轨，便于翻堆机行走；槽底部铺设曝气系统，向槽内发酵物料通风充氧，主要由高压风机、通风管道组成，通风管通的口径75mm，6m宽的槽至少应铺设设三条通风管道，管道上钻有小孔，通过高压风机向槽底送风充氧。

风压32000mmHg、风量6.3m3/min、配套动力5.5kw。

—— 翻堆机（搅拌机）是通过机械搅动将物料搅拌均匀，促进热量和水分挥发并将物料在槽内缓慢位移。

常见的设备包括链板式和驳齿式，主要由行走底盘部分、链板（搅拌齿）、液压升降部分、传动部分及电控部分组成。

行走速度0-6m/min，工作幅宽3-6m，翻堆高度1-2m。

14.3.2　过程控制

——温度控制。

堆体发酵温度应控制在50-60℃，当堆体温度超过60℃时，应进行翻堆操作或强制通风；一次发酵应保持堆体温度50℃以上并维持5~10天，满足GB7959-1987的要求；

——水分控制。

随着堆肥发酵含水率逐渐下降，到一次发酵结束时含水率应在36%~45%；

——堆体氧气浓度。

通过翻堆操作或强制通风使堆体内氧气浓度保持在3%以上。

14.4　陈化

14.4.1　技术要求

堆肥陈化是有机物质稳定化的过程，常用的堆肥陈化的方法有：

14.4.1.1　自然堆置法

可将完成高温发酵的物料按照条垛式堆肥的方式，堆积在专门的车间或陈化棚内，堆宽5~6m、堆高2m左右，由于采取静置堆积的方式，堆体不宜过高过宽，否则不利于温度和水分的散发，最好能定期用棍棒插出排气孔，有利于提高熟化效率。

14.4.1.2　熟化（陈化）仓法

熟化仓的类型较多，如板式熟化仓、皮带式熟化仓。

还有一种类似发酵槽的熟化仓，这种熟化仓是在低部铺设通气管道，能通过间歇式低强度的鼓风，促进热量和水分挥发。

通常熟化仓的料堆高度可达到3m。

14.4.1.3　槽式陈化法

与一次发酵槽式法类似，陈化物料放置在槽内，通过可控通风和定期翻堆进行堆肥发酵，但槽式陈化法一般采用9m以上的宽槽。

14.4.2　过程控制

——堆体物料含水率在二次发酵完成后应降到28%-35%；

——二次发酵过程中堆体温度应稳定在40℃左右，发酵完成时堆体温度应接近环境温度；

——二次发酵过程可通过强制通风维持堆体氧气浓度；

——二次发酵周期不得少于15天，可根据实际生产需要适当调整发酵周期。

14.5　堆肥质量检验

——腐熟的堆肥呈现疏松的团粒结构，不再吸引蚊蝇，不会有令人讨厌的臭味，由于真菌的生长堆肥出现白色或灰白色；

——pH值应在5.5~8.5；

——呼吸速率＜200mg/（kg·h）；

——可溶盐浓度＜2.5ms/cm；

——发芽率指数（GI）＞80%，测定方法参考附录C；

堆肥质量的判定依据按附录D执行。

14.6　堆肥化后处理加工

固体有机废物经过堆肥化处理后，可直接用作土壤改良剂；也可作为生产商品有机肥、生物有机肥和有机无机复混肥、复合微生物肥料的原材料。

——商品有机肥应符合有机肥料标准NY525-2002；

——生物有机肥应符合生物有机肥标准NY884-2002；

——复合微生物肥料应符合复合微生物肥料标准NY/T798-2004；

——有机-无机复混肥料应符合有机-无机复混肥料标准GB18877-2002。

15　堆肥生产环境要求

——厂址应选在主要原料集中、取运方便、交通便利、水电及其它资源有保障的地点；

——厂界与居民区的直线距离不得小于500米；

——堆肥厂厂区周边及厂区内的生产区与管理区之间，均应设置绿化隔离带。

——厂区空气质量达到大气环境质量标准GB3095-1996中Ⅱ类标准要求；

——厂区生产用水达到地表水质量标准GB3838-2002中Ⅳ类水标准；

——厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准GB12348-2008Ⅲ类标准（昼间等效声级65dBA，夜间等效声级55dBA）Ⅱ类标准（昼间60dBA，夜间50dBA）。

16　堆肥主体设施及要求

16.1　堆肥主体设施

堆肥厂主体设施主要包括：

原料储存及预处理设施、发酵设施、后处理设施、成品储存设施和除臭设施。

——原料储存及预处理设施主要包括：

地衡、受料、给料、破碎、筛分、混合、输送等机械设备及相关建（构）筑物。

——发酵设施主要包括：

与高温好氧发酵工艺相匹配的设备及相关建（构）筑物。

——后处理加工设施主要包括：

对发酵稳定后的堆肥物料进行进一步处理所需要的输送、破碎、筛分、混合、造粒、烘干、冷却、包装等机械设备及相关建（构）筑物。

——除臭设施：

主要适用于密闭的车间或厂房具有集中收集臭气装置的堆肥厂，可采用生物过滤池除臭。

16.2　堆肥主体厂房要求

堆肥厂需建设原料贮存及预处理车间、一次发酵车间、陈化车间、后加工处理车间、成品储存车间和除臭设施。

——应根据建设区的常年主导风向进行合理的厂区规划，尽量减少各功能区之间的相互影响；

——在保证相对独立的情况下，各生产车间应相互间有机衔接，降低物料在相邻工艺段间的无效流动；

——各设施的占地面积要求：

原料储存及预处理车间要求满足7-15天的原料存放量，一次发酵面积不小于1512m2/万吨，陈化面积不小于1080m2/万吨，成品存储面积要求满足60~90d天的存放周期。

——生产车间应符合DJ36-92的设计卫生要求；

——生产车间的电气设备应符合GB4064-92的安全设计要求；

——生产车间的用电力装置应符合GBJ63-94的接地设计要求；

——生产车间的噪声控制应符合GBJ87-92的设计要求；

——本地区地震基本烈度为7度，建、构筑物应高于7度设计，生产车间应符合GBJ11-92的建筑抗震设计要求；

——生产车间应符合GB50033-91的采光设计要求；

——生产车间应符合GB50057-94的建筑防雷设计要求；

——厂房四周均设环形通道，道路宽4米以上，空中不设低于4米的障碍物，满足消防车通行要求;

——在生产中使用易燃的辅料的场所，厂区应严禁烟火，生产车间按高标准制定操作规程。

——根据生产工艺特点，生产车间和库房均要求为大跨度、大空间。

结构选型应采用传力明确、构件简单的结构形式，采用合适的开间模数，以便结构构件的标准化、通用化。

——生产车间、原料库、成品库可采用轻钢排架结构，其它建构筑物可采用砖混结构。

17　堆肥配套设施及要求

配套设施主要包括：

厂内道路、维修、供配电、给排水、消防、通信、监测化验、消杀和绿化、食堂、浴室、值班宿舍等设施。

——堆肥厂的配套工程应与主体工程相适应。

其装备标准应满足堆肥厂全天候安全作业和不污染的要求。

——堆肥厂应配备堆肥产品检验设施，主要检验指标以附录D堆肥质量的判定依据指标。

——堆肥厂消防设施的设置必须满足厂区消防要求，并符合现行国家标准《建筑设计防火规范》（GBJ16）以及《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140）的有关要求。

——堆肥厂应配套设置常规维修和紧急故障维修设施。

——堆肥厂的道路工程符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》（GBJ22）的有关要求。

厂内道路设施应保证各种工作车辆的流畅通行。

——堆肥厂通信设施的设置，应保证各生产岗位之间的通信联系和对外通信的需要。

——堆肥厂的绿化布置应满足总体规划要求，绿化率不应小于35%。

  附录A

固体有机废物堆肥化工艺流程示意图

附　录　B

堆肥原料预处理工艺控制参数

参数

控制范围

主要操作

含水率

45%-65%

物料含水率高低搭配、干湿混合

湿物料可以添加秸秆类的干物料进行调解

粒度

3-15mm

堆肥的大颗粒原料，如秸秆、树枝等进行机械粉碎、筛分

pH值

5.5-8.5

以生石灰、石膏、醋酸等调节pH值

C/N

25:

1-30:

1

以厨余、畜禽粪便为主高氮素物料应选择合适的高碳素物料，如秸秆等进行调节

附　录　C

发芽指数测定方法

取5g鲜样加入50ml蒸馏水，充分振荡、过滤，吸取滤液5ml加到铺有2张滤纸的培养皿中。

每个培养皿中点播10粒饱满的黄瓜种子（千秋三号）。

30℃下培养。

第24h测发芽率，第48h测发芽率和根长。

每个处理重复3次，对照为蒸馏水。

公式如下：

附　录　D

堆肥最终使用为基础的堆肥产品指导方针

特性

堆肥产品使用的指导原则

园林基质

园林营养土

有机肥

土壤改良剂

建议使用

作为一种生长介质，不需其他添加物

作为盆栽植物的部分生长基质，要求pH小于7.2。

主要用在地表底肥

改善农业土壤，恢复被破坏的土壤，要求pH小于7.2的景观植被的种植和维护

颜色

深棕色到黑色

深棕色到黑色

深棕色到黑色

深棕色到黑色

气味

应具生土气味

应没有令人不悦的气味

应没有令人不悦的气味

应没有令人不悦的气味

颗粒大小

小于13mm

小于13mm

小于7mm

小于13mm

pH值

5.0—7.6

范围依要求定

范围依要求定

范围依要求定

可溶盐浓度（ms/cm）

小于2.5

小于6

小于5

小于20

杂质

玻璃、塑料等在3—13cm间的杂质不超过总干重的1%。

玻璃、塑料等在3—13cm间的杂质不超过总干重的1%。

玻璃、塑料等在3—13cm间的杂质不超过总干重的1%。

玻璃、塑料等杂质不超过总干重的5%。

重金属

不超过国家标准

不超过国家标准

不超过国家标准

不超过国家标准

呼吸速率（mg/kg．h）

小于200

小于200

小于200

小于400