污水处理厂污泥堆肥技术概述.docx

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污水处理厂污泥堆肥技术概述

污水处理厂污泥堆肥技术概述

1前言

1998年我国城市污水排放量约为195亿m3，比1997年增加了5.7亿m3,并且城市污水排放量今后将以每年7％的速率增长[1-2]。

1996年我国城市污水处理率为23.6%，但城市污水集中处理率仅为11.4%[3]。

根据《国家环境保护“九五”计划和2010年远景目标》，到2000年，全国要新增加城市污水处理能力2000万吨/日，集中处理率达25％，至2010年城市集中污水处理率将达40％，因此，预计我国将新增加城市污水处理厂1000余座，在这些污水处理厂中有相当大一部分是中、小型城市污水处理厂；污水处理副产污泥，这就意味着我国需要处理、处置的污泥量将大幅度增加。

1996年，我国有100多家污水处理厂，日处理污水1022万m3，年产干污泥50-120万吨（湿污泥4380-8395万吨）[4-5]。

然而，只有不到1/4的污水处理厂有污泥稳定处理设施，污泥处理工艺配套设备较为完善的还不到1/10[6]。

对中、小型污水处理厂来说，污泥厌氧消化技术的投资，运行成本及能耗都较高，所以，我国许多中、小型污水处理厂在建厂时一般没有配置必要的污泥处理设施，个别污水处理厂甚至将已经建成的污泥厌氧处理设施闲置不用。

即使使用了污泥厌氧消化技术的污水厂也存在着消化污泥的最终处置问题。

由于缺乏适宜的污泥处理技术，这严重阻碍着中、小型污水处理厂的发展和正常运行，污泥成了这些污水处理厂的沉重负担。

不合理的污泥处置不仅会使污水厂的水处理成效前功尽弃，劳而无功，还会造成严重的二次污染，造成新的环境危害。

目前，我国污泥的主要处置方法是土地利用和土地填埋，只有少部分的污泥用于制造建材[7]。

在今后较长一段时期内，我国污泥仍将以土地利用为主[5]，但重金属和病原菌等影响了污泥的土地利用。

通过对15家中、小型城市污水处理厂污泥处理方案的生命周期分析表明，在处理费用大致相当的情况下，将中、小型污水处理厂的污泥集中进行脱水和堆肥处理后进行土地利用是最佳选择[4]；污泥厌氧消化和沼气利用适于大型污水处理厂的污泥处理[5,7]。

污泥经堆肥化处理后进行土地利用，因施用方便、经济效益高且对环境影响小，值得研究与开发[4,8]。

堆肥化技术是对污泥进行无害化、资源化处理处置的常用技术之一，很多国家已经实现了污泥堆肥的商品化生产。

堆肥产品可在农业、林业、园艺等方面得到广泛应用。

堆肥技术投资和运行费用相对较低，又可回收利用剩余污泥这一废弃资源，不仅会产生环境效益还会产生相当的经济效益。

本论文针对我国中、小型城市污水处理厂采用污泥厌氧消化技术处置剩余污泥不具备技术经济优势，在相当一段时间内将难以设置污泥厌氧消化系统的问题，通过技术攻关开发适合我国国情和中、小型城市污水处理厂污泥稳定化、无害化、资源化的高效低耗与复合肥制备成套技术。

污泥堆肥技术的攻关目标和内容[9]：

（1）污泥堆肥生料配方的优选；

（2）污泥堆肥操作条件的优化；

（3）提高污泥堆肥效率和污泥产品质量的途径和技术研究。

专题规定污泥堆肥技术的攻关研究技术路线为[9]：

在深入调研分析国内外堆肥技术的研究和应用现状的基础上，选择适合中、小型城市污水处理厂污泥处置的堆肥技术和污泥生料，进行污泥堆肥研究。

根据专题的研究技术路线，本论文的研究和工作内容是：

对国内外堆肥系统和设备进行广泛调研。

根据各种堆肥技术的特点和应用条件，针对我国的具体情况和专题攻关目标，以日处理40000m3、日产10吨干污泥的城市污水处理厂为对象（脱水污泥的含水率为70％～80％），对典型的堆肥系统进行技术经济分析，从中筛选适合我国国情的污泥堆肥系统。

根据污泥堆肥系统的技术经济分析结果，结合课题经费和场地等实际情况，选择既有高效低耗特点，技术经济指标较好，工艺设备又较简单的堆肥工艺，设计、建造和安装污泥堆肥中试实验系统。

利用所建造的污泥堆肥中试实验系统，进行污泥堆肥生料配方的优选和污泥堆肥操作工艺的优化实验，探索适宜的污泥生料配方和污泥堆肥操作工艺参数。

进行污泥堆肥稳定度的评价研究，探讨BOD5和比耗氧速率（SOUR）等指标作为污泥堆肥稳定度评价指标的可行性。

本论文的研究成果将为中、小型污水处理厂污泥堆肥工业化应用提供科学依据和设计、运行参数。

2堆肥技术的研究及应用进展

2.1国外堆肥技术的研究及应用进展

固体废弃物处理的方法很多，如土地填埋、焚烧、海洋倾倒和土地利用等，但由于经济、环境和政策法规的影响，土地填埋场地的缺少或土地填埋场的关闭[1-3]，这导致土地填埋的费用上涨（1975年，德国有5000个土地填埋场，1993年只剩不足300个，且土地填埋处理污泥的费用上涨至300-500马克/吨[2]）；美国和欧盟分别规定从1991年12月31日和1998年起禁止向海洋倾倒污泥[4-5]；所以，堆肥技术在固体废弃物管理中的作用越来越大，它应用的领域主要是污泥、城市固体废弃物、庭院废弃物和食品废弃物[6]。

1985年，法国有95个堆肥厂处理城市固体废物（MSW），处理量为153.9万吨/年,占城市固体废物处理量的9.7％[13]；1992年11月～1993年3月间的调查表明[11],加拿大有137个堆肥厂,年处理城市固体废物27.5万吨。

1992年，德国有100个堆肥厂处理有机废物，年处理量是30万吨,预计到本世纪末,年处理量将达到300万吨[14]。

1997年，荷兰、德国和英国分别有90%以上、45%和6%的家庭有机废物采用堆肥技术处理，美国有230000吨食品废弃物采用堆肥技术处理[7-8]；1999年美国约有18000家污水处理厂，产生干污泥约520万吨，其中土地利用占43.55%，堆肥6%，土地填埋22.73%，焚烧16.14%，其它11.58%[9],但美国采用堆肥技术处理污泥的厂家却越来越多。

推动堆肥工业发展的主要因素有两个：

（1）用堆肥技术生产有机土壤改良剂;

（2）采用堆肥技术作为废物处理的一种重要手段[15]。

现代堆肥技术起源于英国农业学家AlbertHoward于1905年-1934年在印度开发的著名堆肥方法“Indore法”[16]。

现代堆肥技术的发展分为三个阶段[6]：

第一阶段（1930-1940年）：

按照城市固体废弃物管理和处置的优先性，堆肥技术排列很低，这是堆肥技术在该阶段地位的决定性因素。

因为当时城市固体废弃物的常用处置方法为露天堆放，所以，同堆肥技术相比，这种原始处置方式的费用非常低。

在该时期，有关堆肥微生物的基本原理得到了认识，并尝试将此转化为操作和设计参数；同时堆肥研究的主要争论领域是厌氧堆肥和好氧堆肥，中温堆肥和高温堆肥。

第二阶段（1950-1960年）。

在这10年，食品工业的发展和公众食品消费习惯的转移（从罐头食品到冷冻食品）以及塑料的广泛应用引发了城市固体废弃物成分和处理、处置方式的改变。

尽管公众已意识到固体废弃物的露天堆放对公众健康、环境质量和资源保护有危害作用，但由于经济原因，露天堆放仍然是城市固体废弃物的常用处置方式。

在这个阶段，关于堆肥过程基本原理的理解和应用取得了实质性的发展，从而也提高了堆肥技术在固体废弃物处理中的比例。

例如，50年代人们已认识到堆体温度不应超过60-65℃；建立了堆肥原料的允许含水率（城市固体废弃物的允许含水率为55-60％）；有关堆肥过程的微生物学原理取得了重大的进展；氧的需求与供应成为堆肥研究的焦点；1959年2月，人们报道了Uzwil和Ruschlikon的污泥和垃圾堆肥实验，脱水污泥（含水率为70％）与垃圾的比例是1/2；1959年6月，加州污泥处理厂采用污泥与木片刨花进行堆肥；同年Reeves教授采用污泥与木屑进行堆肥[17]。

尽管条垛堆肥系统是当时最常见的系统，但也有项目采用反应器堆肥系统，然而由于经济原因和低劣的运行表现，反应器堆肥系统几乎是失败的。

总之，该阶段堆肥研究的真正进展是确立了堆肥过程的关键影响因素：

含水率、pH值、温度、C/N比和营养物的可得性。

第三阶段（1970年-至今）。

1972年，美国LosAngeles第一次采用条垛系统进行脱水消化污泥堆肥，处理规模为100吨干污泥/日，该系统运用了回流堆肥的新概念，这标志着现代条垛堆肥系统的开始[16]。

为了解决条垛系统进行生污泥堆肥产生的臭味问题，研究人员在此基础上进行了改进，于1975～76年在马里兰州的Beltsville发展了强制通风静态垛堆肥系统，该系统在美国得到了广泛的应用[16,18-19]。

1983年俄亥俄州的Portland城在美国第一次采用反应器堆肥系统处理污泥，选用的是Taulman-Weiss堆肥系统[20]。

70年代以来，堆肥技术在城市固体废弃物管理中的地位得到了很大的提高，主要原因是：

（1）露天堆放处理方式的消亡；

（2）土地填埋系统处理固体废弃物产生了很多的问题，如对地下水的污染；（3）人们认识到堆肥技术在污泥处理、处置中的益处。

此外，在此期间发生的“能源危机”也使公众认识到固体废弃物可作为一种潜在的资源，所以，有关城市固体废弃物处理的研究得到了极大的发展，堆肥技术也不例外。

尽管如此，堆肥技术在城市固体废弃物管理中的地位和作用仍然很小。

在当前及不久的将来，堆肥技术将主要用于处理食品废弃物和庭院废弃物。

当前有关堆肥研究的焦点仍然是如何控制臭味和寻求一种简单、可靠、便宜的堆肥腐熟度测试方法。

2.2我国堆肥技术的研究及应用进展

在我国，堆肥技术可追溯到古代的野积式堆肥。

目前，堆肥技术主要用来处理城市固体废弃物和污泥。

我国城市固体废弃物堆肥技术发展可分为3个阶段[21]：

（1）初始阶段（50-60年代）：

本阶段在农村传统堆肥技术基础上进行较为简单的堆肥，堆肥方式为开放式堆垛，用土覆盖保温，通风方式主要是自然通风或厌氧发酵，没有专用的机械设备，采用手工或振动筛进行筛选。

该阶段的工艺较为简单，发展缓慢。

（2）开发研究阶段（70-80年代）：

随着城市的发展，人口的增加，城市固体废弃物处理已成为各城市亟待解决的大事。

这阶段是城市固体废弃物堆肥技术研究、发展的兴旺时期，新工艺、新技术不断涌现，堆肥专用机械设备得到开发，堆肥机理得到深入研究。

1990年有11项堆肥技术分别被评为推广技术和试点推广技术。

（3）推广应用阶段（90年代-至今）：

在评估和研究基础上，对一些堆肥技术进行推广，从而促进城市固体废弃物和污泥的处理。

A、堆肥应用基础理论研究

对城市生活垃圾堆肥化处理的微生物特性研究表明：

55℃菌株的平均酶活性高于45℃菌株的平均酶活性[22]；高温好氧堆肥能杀灭大多数细菌，细菌和霉菌为堆肥的优势类群，芽孢杆菌和曲霉菌是优势种[23]。

以3株细菌和2株放线菌为基础的混合菌种，能初步缩短垃圾堆肥周期，并取得了一定的脱臭效果[24]。

筛选得到了8株嗜高温（55℃）嗜粪细菌，加入所选育菌株进行的猪粪高温好氧堆肥实验表明，24小时内可将猪粪堆肥成无臭味、深褐色的稳定和无害化产物[25]。

堆肥实验结果表明：

驯化的降解菌对堆肥中的多环芳烃有明显的降解作用[26]。

以垃圾中的各种有机物为电子供体，以O2为电子受体，以NH4+为微生物细胞合成的氮源，周少奇[27]推导了好氧堆肥过程的生化反应计量方程式，并对计量关系式进行了讨论。

通过消化污泥间歇堆肥小试，张永豪等[28-29]建立了消化污泥间歇式堆肥阶段的无害化温度-时间标准（50℃-2小时），并提出了气量与消化污泥堆肥平均反应速率的函数关系式。

他依此标准建立了一种新型的堆肥操作气量控制方式：

依照无害化温度-时间标准调整气量，使物料在堆肥过程中恰好满足此标准的最大气量为该控制方式的工艺气量，即以工艺气量作为堆肥过程的气量控制方式。

通过对包括COD、VM（挥发性物质）、淀粉、纤维素、C/N比、温度、水分和耗氧速率等堆肥过程控制指标的综合研究，张所明等[30-31]认为耗氧速率是一个合理可行、易于工程应用的堆肥腐熟度指标。

在堆肥达到腐熟时，其耗氧速率为0.02～0.1DO2%/min，此值的变化与堆肥中有机物的含量有关。

通过对NH4+-N、pH、类脂物、淀粉、腐殖质、纤维素、蛋白质的研究，李艳霞推荐类脂物作为污泥堆肥的腐熟度指标，但没有给出定量的数值[32]。

徐红的研究表明：

当发芽指数（GI）>80%，COD降解率<5%，可以认为污泥堆肥是腐熟的[33]。

B、堆肥工艺研究及应用

在我国，堆肥工艺分为一次性发酵工艺和二次性发酵工艺，或者分为静态发酵和动态发酵[21]，这不同于传统的堆肥方法分类（条垛、强制通风静态垛和反应器）。

70年代以前，我国的垃圾堆肥主要采用一次性发酵工艺，80年代以后，更多的城市采用二次性发酵工艺，目前大多数垃圾堆肥厂采用二次性发酵工艺。

天津河西区堆肥厂是我国较早建立的一次性发酵工艺堆肥厂，但上海安亭垃圾处理厂规模最大（日处理垃圾300吨），由于经费等原因，它在90年代初停止运行[21,34]。

二次性发酵工艺最早由北京环卫科研所进行小试[21]，无锡建立了当时我国规模最大的二次性发酵工艺垃圾处理厂，处理量是100吨/日，一次发酵堆层温度控制在60-70℃之间，发酵周期是10天，C/N比为25/1左右，含水率为30-40%,氧浓度超过10％；二次发酵周期为10天[35]。

北京董村建立了处理量为10吨/日的间歇式翻堆工艺的堆肥厂，由于经费的原因，它已停止运行。

建于1995年并在1998年开始运行的北京南宫堆肥厂是第一个从国外引进先进堆肥工艺的堆肥厂，采用了从德国引进的隧道式堆肥系统，处理规模为400吨/日。

唐山西郊污水处理厂于1994年建立了一个中试规模的水平流搅拌固体床污泥堆肥系统，并在1998年开始用污泥堆肥制备复合肥[36]。

陈世和等[37-38]进行了城市生活垃圾动态堆肥工艺及其装置特性的研究，研制了Dano实验模型，研究了Dano堆肥反应器的特性，提出了Dano堆肥动态工艺的特点和参数。

卢杰等[39]用发酵罐进行中温消化污泥和生活垃圾混合堆肥的研究，结果显示：

最佳污泥投配率为35％左右，一次发酵周期为7-10天，二次发酵周期为一个月左右，堆肥温度控制在50-65℃，C/N比为30-40/1。

而何品晶等[40]报道：

污水厂脱水污泥与城市垃圾混合堆肥的适宜配比为26-38%（wt）；污水厂脱水污泥和管道污泥与城市垃圾的适宜配比为30-40％（wt）。

薛澄泽等[41]采用通风静态垛堆肥技术处理污泥，堆料的优选配方为污泥/玉米秆糠/鸡粪/玉米秆短节=6/3/1/3（以体积计，污泥风干后通过100mm筛孔），含水率50-65%,C/N比30/1，并利用腐熟的堆肥制作复合肥料。

肉鸡舍垫料堆肥处理的最佳工艺条件为：

含水率70％，最高发酵温度70℃，通风量50ml/L·min[42]。

猪粪高温堆肥的适宜操作条件：

稻草或稻壳占猪粪重量的3%或4%，含水率为66%[43]。

间歇式动态好氧堆肥技术具有发酵周期短（5天），处理工艺简单，发酵仓数少和投资小等特点，它的关键是发酵仓底部的等厚分层出料，研究了实现这种要求的变螺杆的设计方法[44-45]。

城市生活垃圾滚筒式好氧堆肥技术的适宜操作条件是：

有机物含量50-60%，含水率30-50%，一次发酵时间1-3天，二次发酵时间10天，一次发酵最佳温度55-65℃[46]。

赵子定等[47]采用自然通风堆肥技术对化纤污泥进行了无害化处理。

在由木屑、活性污泥和适当的营养物质所构成的堆肥体系中，在通风和35-45℃的条件下，No.4燃料油顺利分解[48]。

马瑛等[49]采用好氧堆肥法，分别在常温和高温条件下研究了人工模拟有害固体废弃物降解的动态过程。

结果表明：

以石油烃为污染基质的固体废弃物，其适宜的堆肥条件为：

温度50－60℃，水分60％左右，C/N比35左右，通风量0.05－0.1Nm3/h·m3，高温停留时间7天，TOC＞20％。

2.3堆肥化技术和堆肥系统

2.3.1堆肥化技术基本概念

堆肥化（Composting）的定义：

堆肥化技术在世界上许多国家和地区得到了广泛的应用，却没有一个被大家一致接受的严格定义[50-55]。

Haug[50]、Diaz等[54]和Augenstein等[55]的堆肥化定义都包含了好氧堆肥和厌氧堆肥，而在欧盟[20,51]，堆肥化仅限定于好氧堆肥。

不过，虽然各种定义的范围有所不同，但大家都认为堆肥化是一种受控制的生物降解和转化过程，这是关键。

堆肥（Compost）的定义：

虽然堆肥化的定义有不同，但堆肥的定义基本一致。

堆肥是堆肥化过程的生物降解和转化产物。

堆肥化过程（ProcessStages）：

底料是堆肥系统处理的对象，一般是污泥、城市固体废弃物、庭院废弃物等。

调理剂可分为两种类型：

（1）结构调理剂：

它是一种加入堆肥底料的物料（无机物或有机物），可减少底料容重，增加底料空隙，从而有利于通风。

（2）能源调理剂：

它是加入堆肥底料的一种有机物，增加可生化降解有机物的含量，从而增加了混合物的能量。

堆肥化过程常分为两个阶段[16,56],第一阶段是高速阶段，第二阶段是后腐熟阶段。

Stentiford等[56]认为，对于条垛堆肥系统，第一阶段结束的标志是堆体最高温度＜40℃。

高速阶段的特征是耗氧速率高、温度高、挥发性有机物降解速率高和很浓的臭味；后腐熟阶段的特征则是温度低、耗氧速率低和很淡的臭味。

前处理和后处理需要适应堆料的特性和堆肥产品的质量要求。

如：

对于污泥，前处理主要是污泥和调理剂的混合，后处理主要是污泥堆肥产品的筛分；对于垃圾，前处理通常有垃圾分拣、筛分、磁分离和调湿等，后处理主要是堆肥产品的筛分，所以，用垃圾生产堆肥时，其产品质量在很大程度上取决于前、后处理的类型和程度[16]。

2.3.2堆肥系统分类

堆肥化技术已得到了广泛的应用，但堆肥系统的分类却大同小异[2-4,9-10,54,57]。

Stentiford等[56]根据操作过程的特点，将堆肥化技术分作干预过程和非干预过程[16]。

Manser等将堆肥系统分为简单条垛堆肥系统和复杂机械堆肥系统[57]。

在众多的分类方法中，Haug[16]的分类比较具有系统性。

他根据反应器类型、固体流向、反应器的床层和空气供给方式进行分类，其分类如下：

一、开放式系统（Open）

A.搅拌固体床：

（1）自然通风式，

（2）强制通风式；

B.静态固体床：

（1）强制通风静态垛式；

（2）自然通风式；

二、反应器系统（In-Vessel）

A.垂直固体流：

（1）搅拌固体床：

a.多床式，b.多层式；

（2）筒仓式反应器：

a.气固逆流式，b.气固错流式；

B.水平和倾斜固体流：

（1）滚动固体床（转筒或转鼓）：

a.分散流式，b.蜂窝式，c.完全混合式；

（2）搅拌固体床（搅拌箱或开放槽）：

a.圆形，b.长方形；（3）静态固体床（管状）：

a.推进式，b.输送带式；

C.静止式（堆肥箱）

2.3.3堆肥系统的特点

开放式堆肥系统是一个简单过程，反应器堆肥系统是一个复杂过程[50,58]。

条垛系统是将混合好的固体废弃物堆成条垛状并定期进行机械翻堆。

氧主要由条垛系统中热气体上升引起的自然通风供给，少部分由机械翻堆引起的气体交换供给[16]。

强制通风静态垛系统与条垛系统的最大区别：

前者料堆静止不动，通过强制通风给料堆供氧，后者需定期翻堆。

反应器堆肥系统种类繁多，特点各异，其堆肥过程一般较开放式堆肥系统快一些。

2.4堆肥过程的影响因素及其控制

堆肥过程中，重要的影响因素有含水率、C/N比、氧含量、温度、pH值。

堆肥过程控制的主要因素有三个：

通风、温度和含水率。

2.4.1堆肥过程的影响因素

含水率：

对于条垛系统和反应器系统，堆料的含水率不应大于65％；对于强制通风静态垛系统，含水率不应大于60％。

无论什么堆肥系统，含水率均应不小于40％[59]。

含水率过低，不利于微生物的生长；含水率过高，则堵塞堆料中的空隙，影响通风，导致厌氧发酵。

此外，为了便于筛分，经过堆肥处理后的混合物必须含有55-60％的总固体[60]。

C/N比：

堆肥化操作的一个关键因素是堆料的C/N比，一般在20/1到30/1之间比较适宜。

若C/N比过高，不利于堆肥过程中微生物的生长；若C/N比过低，则堆肥产品会影响农作物生长。

用含污泥的混合物堆肥时，堆料的挥发性固体含量应大于50％[59]。

氧含量：

堆体中的氧含量保持在5-15％之间比较适宜[59]。

氧含量低于5％会导致厌氧发酵；氧含量高于15％则会使堆体冷却，导致病原菌的大量存活[61]。

温度：

堆肥化过程中，堆体温度应控制在45-65℃之间，但在55-60℃时比较好，不宜超过60℃[61-63]；温度超过60℃，就会对微生物的生长活动产生抑制作用。

堆肥化是一个放热过程，若不加控制，温度可达75-80℃[62]，温度过高会过度消耗有机质，并降低堆肥产品质量。

因此，常采用调整通风量的办法控制温度。

根据美国环保局的规定[59]，深度减除病原菌工艺（PFRP,ProcessestoFurtherReducePathogen）的标准是：

（1）对于反应器系统和强制通风静态垛系统，堆体内部温度大于55℃的时间必须达3天。

（2）对于条垛系统，堆体内部温度大于55℃的时间至少为15天，且在操作过程中，至少翻堆5次。

pH值：

根据美国环保局的规定[59]，污泥和调理剂混合物的pH值应在6-9之间。

Nakasaki等[64]研究了控制pH值对垃圾堆肥的影响。

结果表明：

在垃圾堆肥早期，控制pH值能极大地加快反应速率，这样可避免由于反应停滞引起的臭味问题；微生物增长速率和蛋白质分解速率在pH为7-8时最佳，葡萄糖分解速率在pH为6-9时最佳。

2.4.2含水率控制

对于不同的原料，堆料的初始含水率通常在45～70％（wt）之间，但适宜的含水率应在55～65％（wt）之间；当堆料的含水率低于30～40％（wt）时，它将抑制微生物的活性。

所以堆肥过程应在含水率40～60％（wt）的范围内操作[59,65-68]堆料的含水率影响堆料的结构特性、热特性和生物降解速率。

对于翻堆的堆肥系统，含水率控制比较简单，一个有经验的操作工人可以在翻堆阶段判断堆料是否过湿或过干，从而决定相应的调整措施；对于密闭的反应器堆肥系统，在线自动含水率监测系统可以替代/加强操作工的作用；对于堆料干燥过快的堆肥系统，通常采用的一个措施是加水。

但对于不翻堆的堆肥系统（强制通风静态垛），不可能在翻堆阶段加水，所以该类系统需要现场含水率测试仪器。

2.4.3温度控制

在堆肥过程中，控制温度的目标是极大地使堆肥无害化（高温有利于堆肥无害化）和稳定化（高温抑制堆肥稳定化）[65]。

在堆肥过程，不同的温度有不同的效果：

>55℃无害化效果最好，45～55℃生物降解速率最大，35～40℃微生物种类最多。

条垛堆肥系统的温度控制取决于翻堆频率；强制通风静态垛堆肥系统的温度控制取决于不同的通风控制方式；而密闭的堆肥系统，其温度控制取决于对出气的控制[65]。

由于条垛系统的温度控制取决于翻堆频率，所以温度－时间的曲线图就象“锯齿”。

基于温度反馈控制通风方式的强制通风静态垛系统的温度－时间曲线图，该控制方式能有效地保持堆体的设定温度，但它却不能防止堆体温度分布的不均匀。

采用翻堆/强制通风方式的堆肥系统可以有效地改善堆体温度的分布，使温度分布更均匀，说明了一种温度控制方式：

一方面堆体有一个短的高温阶段，从而极大地达到无害化效果；另一方面堆体有一个较长的中高温阶段，从而极大地达到稳定化效果，比较了中国和欧洲部分国家堆肥无害化的卫生标准[65,69]。

2.5堆肥设备

2.5.1物料处理设备

物料处理设备包括粉碎、混合、输送和分离设备。

粉碎设备主要有冲击磨、破碎机、槽式粉碎机、水平旋转磨、切割机，它主要用来处