農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)

1、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)第一頁，共42頁。 第二頁，共42頁。一、農(nóng)業(yè)廢棄物的概念、特點(diǎn)及種類一、農(nóng)業(yè)廢棄物的概念、特點(diǎn)及種類 概概 念念 農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)，主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)，主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的植物殘余類廢棄物、動物類殘余廢棄物、加工類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的植物殘余類廢棄物、動物類殘余廢棄物、加工類殘余廢棄物以及農(nóng)村城鎮(zhèn)生活垃圾等。殘余廢棄物以及農(nóng)村城鎮(zhèn)生活垃圾等。通常我們所說的農(nóng)業(yè)廢通常我們所說的農(nóng)業(yè)廢棄物主要是指棄物主要是指農(nóng)業(yè)作物秸稈農(nóng)業(yè)作物秸稈和和畜禽糞便畜禽糞便。第三頁，共

2、42頁。特點(diǎn)特點(diǎn)1）在元素組成上：）在元素組成上：C、O、H三元素的含量高達(dá)三元素的含量高達(dá)65 %90%外，還外，還含有豐富的含有豐富的N、P、K、Ca 、Mg、S 等多種微量元素。等多種微量元素。2）化學(xué)組成上：（）化學(xué)組成上：（1）是）是天然高分子聚合物及其混合物天然高分子聚合物及其混合物，如纖維，如纖維素、半纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、天然橡膠、果膠和木質(zhì)素等；（素、半纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、天然橡膠、果膠和木質(zhì)素等；（2）是）是天然小分子化合物天然小分子化合物，如生物堿、氨基酸、單糖、抗生素、脂，如生物堿、氨基酸、單糖、抗生素、脂肪、脂肪釀、激素、黃酮素、酮類、甾體化合物、萜烯類和各種肪、脂

3、肪釀、激素、黃酮素、酮類、甾體化合物、萜烯類和各種碳?xì)浠衔铩Ｌ細(xì)浠衔铩?）物理性質(zhì)上：具有表面密度小、韌性大、抗拉、抗彎、抗沖擊能）物理性質(zhì)上：具有表面密度小、韌性大、抗拉、抗彎、抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。力強(qiáng)的特點(diǎn)。第四頁，共42頁。種類種類1）第）第1性生產(chǎn)廢棄物，主要是指農(nóng)田和果園殘留物，如作性生產(chǎn)廢棄物，主要是指農(nóng)田和果園殘留物，如作物的秸稈或果樹的枝條、雜草、落葉、果實(shí)外殼等。物的秸稈或果樹的枝條、雜草、落葉、果實(shí)外殼等。2）第）第2性生產(chǎn)廢棄物，主要是指畜禽糞便和欄圈墊物等。性生產(chǎn)廢棄物，主要是指畜禽糞便和欄圈墊物等。 3）第）第3性生產(chǎn)廢棄物，主要指農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物。性生產(chǎn)廢

4、棄物，主要指農(nóng)副產(chǎn)品加工后的剩余物。4）第）第4性生產(chǎn)廢棄物，主要指農(nóng)村居民生活廢棄物性生產(chǎn)廢棄物，主要指農(nóng)村居民生活廢棄物,包括人糞尿及包括人糞尿及生活垃圾。生活垃圾。第五頁，共42頁。1、獲取能量、獲取能量1.1農(nóng)業(yè)廢棄物制沼氣。據(jù)研究表明，農(nóng)作物秸稈、蔬菜瓜果的廢棄物和農(nóng)業(yè)廢棄物制沼氣。據(jù)研究表明，農(nóng)作物秸稈、蔬菜瓜果的廢棄物和畜禽糞便都是制沼氣最好的原料。據(jù)測算，每千克秸稈可制氣畜禽糞便都是制沼氣最好的原料。據(jù)測算，每千克秸稈可制氣2.2 m3，每噸秸稈可替代，每噸秸稈可替代0.7t煤炭。煤炭。1.2農(nóng)業(yè)廢棄物氣化。利用生物質(zhì)熱能氣化原理，由氣化反應(yīng)器將農(nóng)業(yè)廢棄物氣化。利用生物質(zhì)熱能氣

5、化原理，由氣化反應(yīng)器將可燃燒物質(zhì)經(jīng)過干燥熱解氣化和還原等過程，變成可燃?xì)怏w，可燃燒物質(zhì)經(jīng)過干燥熱解氣化和還原等過程，變成可燃?xì)怏w，最終輸送到各個(gè)用戶。最終輸送到各個(gè)用戶。二、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑二、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用途徑第六頁，共42頁。1.3農(nóng)業(yè)廢棄物液化。將能量密度較低的廢棄物轉(zhuǎn)化成密度高、品農(nóng)業(yè)廢棄物液化。將能量密度較低的廢棄物轉(zhuǎn)化成密度高、品位高的液體燃料是合理利用生物質(zhì)能的有效途徑，也是位高的液體燃料是合理利用生物質(zhì)能的有效途徑，也是21世紀(jì)世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。由生物質(zhì)制成的液體燃料叫生物燃最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。由生物質(zhì)制成的液體燃料叫生物燃料。生物燃料主要包括生物酒

6、精、生物甲醇、生物柴油和生物料。生物燃料主要包括生物酒精、生物甲醇、生物柴油和生物油。油。1.4農(nóng)業(yè)廢棄物固化。將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等有機(jī)廢棄物，用農(nóng)業(yè)廢棄物固化。將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等有機(jī)廢棄物，用機(jī)械加壓、加熱等原理，將原來松散、無定型、低發(fā)熱量的生物機(jī)械加壓、加熱等原理，將原來松散、無定型、低發(fā)熱量的生物質(zhì)原料壓制成具有一定形狀、密度較高質(zhì)原料壓制成具有一定形狀、密度較高(1.11.4 t/m3)的固體成型的固體成型燃料燃料,其功效相當(dāng)于中質(zhì)煤其功效相當(dāng)于中質(zhì)煤,但沒有煤所固有的含硫量大、灰分但沒有煤所固有的含硫量大、灰分高、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。高、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。1.5直接作燃料直

7、接作燃料第七頁，共42頁。2、制作堆肥、制作堆肥2.1堆肥堆肥2.2 液體肥料。農(nóng)業(yè)廢棄物液體肥料。農(nóng)業(yè)廢棄物(廢渣、雜草、廢菜葉、瓜果皮等廢渣、雜草、廢菜葉、瓜果皮等)做成堆肥做成堆肥后，其液體汁液經(jīng)安全處理后可制成液體肥料。后，其液體汁液經(jīng)安全處理后可制成液體肥料。2.3 有機(jī)生物肥有機(jī)生物肥2.4 有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥第八頁，共42頁。3、生產(chǎn)飼料、生產(chǎn)飼料3.1 氨化飼料。利用堿尿素等含氨物質(zhì)經(jīng)過與秸稈混合發(fā)生變化，使秸氨化飼料。利用堿尿素等含氨物質(zhì)經(jīng)過與秸稈混合發(fā)生變化，使秸稈中的纖維素、木質(zhì)素細(xì)胞壁膨脹疏松，便于牲畜消化吸收。稈中的纖維素、木質(zhì)素細(xì)胞壁膨脹疏松，便于牲畜消化

8、吸收。3.2 青儲飼料。能有效保持作物莖桿的青綠狀態(tài)，提高適口性。青儲飼料。能有效保持作物莖桿的青綠狀態(tài)，提高適口性。3.3 生化蛋白飼料。利用微生物培養(yǎng)基、酵母真菌、氨基酸、酶制劑等生化蛋白飼料。利用微生物培養(yǎng)基、酵母真菌、氨基酸、酶制劑等生物和礦物質(zhì)使作物飼料轉(zhuǎn)化成蛋白飼料，比普通飼料營養(yǎng)價(jià)值更高生物和礦物質(zhì)使作物飼料轉(zhuǎn)化成蛋白飼料，比普通飼料營養(yǎng)價(jià)值更高。如秸稈通過制作劑的作用，轉(zhuǎn)化為富含低分子碳水化合物、游離氨。如秸稈通過制作劑的作用，轉(zhuǎn)化為富含低分子碳水化合物、游離氨基酸、大量菌體蛋白和部分維生素的高效生化蛋白飼料?；?、大量菌體蛋白和部分維生素的高效生化蛋白飼料。 第九頁，共42頁

9、。3.4 醣化飼料。人工造就近似于牛前胃的生理環(huán)境，通過有益微生醣化飼料。人工造就近似于牛前胃的生理環(huán)境，通過有益微生物發(fā)酵使秸稈的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等成分轉(zhuǎn)化為糖類物發(fā)酵使秸稈的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等成分轉(zhuǎn)化為糖類,增加粗蛋白增加粗蛋白7 %13 %、18種氨基酸種氨基酸4%8%及各種維生素，及各種維生素，從而使低能的廢棄物轉(zhuǎn)化為高能的廉價(jià)的從而使低能的廢棄物轉(zhuǎn)化為高能的廉價(jià)的“細(xì)菌飼料細(xì)菌飼料”。3.5 堿化飼料。在一定濃度的堿液的作用下，打破秸稈粗纖維中纖堿化飼料。在一定濃度的堿液的作用下，打破秸稈粗纖維中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素之間的醚鍵或酯鍵維素、半纖維素、木質(zhì)素之間的醚鍵

10、或酯鍵,并溶去大部分木質(zhì)并溶去大部分木質(zhì)素和矽酸鹽，撕斷維生素與木質(zhì)素的復(fù)合物素和矽酸鹽，撕斷維生素與木質(zhì)素的復(fù)合物,從而提高粗飼料的從而提高粗飼料的營養(yǎng)價(jià)值，使不消化的木質(zhì)素變?yōu)橐紫牧u基木質(zhì)素，利營養(yǎng)價(jià)值，使不消化的木質(zhì)素變?yōu)橐紫牧u基木質(zhì)素，利于動物吸收。于動物吸收。第十頁，共42頁。4、生產(chǎn)工業(yè)及醫(yī)藥原料、生產(chǎn)工業(yè)及醫(yī)藥原料4.1 有機(jī)產(chǎn)品。生產(chǎn)木糖、木糖醇、淀粉，制乙醇、糠醛，提取有機(jī)產(chǎn)品。生產(chǎn)木糖、木糖醇、淀粉，制乙醇、糠醛，提取煙堿及中藥原料。煙堿及中藥原料。4.2 輕型建材。可制作編織物和裝飾品及其他。如麥秸可編成涼席輕型建材。可制作編織物和裝飾品及其他。如麥秸可編成涼席涼

11、帽；高粱稈可制成門簾和窗簾。涼帽；高粱稈可制成門簾和窗簾。4.3 可降解的包裝材料。用農(nóng)作物秸稈制作的方便碗和方便盒有易分可降解的包裝材料。用農(nóng)作物秸稈制作的方便碗和方便盒有易分解、易腐爛的優(yōu)點(diǎn)，不僅減少了白色污染，還減少了木料的消耗解、易腐爛的優(yōu)點(diǎn)，不僅減少了白色污染，還減少了木料的消耗，利于保護(hù)環(huán)境。，利于保護(hù)環(huán)境。第十一頁，共42頁。4.4 食品防腐劑和空氣清新劑。如竹葉可制防腐劑，有些水果殘?jiān)称贩栏瘎┖涂諝馇逍聞Ｈ缰袢~可制防腐劑，有些水果殘?jiān)芍瞥煽諝馇逍聞?。可制成空氣清新劑?.5 培養(yǎng)基。如橡膠廢水可作培養(yǎng)基，作物廢棄物可作實(shí)用菌培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。如橡膠廢水可作培養(yǎng)基，作物廢棄物

12、可作實(shí)用菌培養(yǎng)基。4.6 藥物。如芹菜和黃瓜根可制成中藥，薯秧根可作飼料、制糖稀或釀藥物。如芹菜和黃瓜根可制成中藥，薯秧根可作飼料、制糖稀或釀酒。酒。4.7 生產(chǎn)食用菌。生產(chǎn)食用菌。4.8 制作生物濾床濾料。國內(nèi)可制作濾料的廢棄物有果菜、酒糟制作生物濾床濾料。國內(nèi)可制作濾料的廢棄物有果菜、酒糟、鋸木屑、蔗渣、稻谷、玉米穗、米糠、豆粕、雜草等。、鋸木屑、蔗渣、稻谷、玉米穗、米糠、豆粕、雜草等。 第十二頁，共42頁。三、堆肥技術(shù)三、堆肥技術(shù) 1 1、 堆肥的概念堆肥的概念 堆肥，是指在人工控制下，在一定的水分、堆肥，是指在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通風(fēng)比和通風(fēng)條件下通過微生物的發(fā)酵作用，

13、將廢棄有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程條件下通過微生物的發(fā)酵作用，將廢棄有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。通過堆肥化過程，有機(jī)物由不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)物。通過堆肥化過程，有機(jī)物由不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)，其堆肥產(chǎn)品不含病原菌，不含雜草種子，而且無臭無蠅，可質(zhì)，其堆肥產(chǎn)品不含病原菌，不含雜草種子，而且無臭無蠅，可以安全處理和保存，是一種良好的土壤改良劑和有機(jī)肥料。以安全處理和保存，是一種良好的土壤改良劑和有機(jī)肥料。 第十三頁，共42頁。前處前處理理第一階第一階段高速段高速階段階段第二階第二階段后熟段后熟階段階段后處后處理理調(diào)理調(diào)理劑劑產(chǎn)品循環(huán)產(chǎn)品循環(huán)基質(zhì)基質(zhì)堆肥產(chǎn)品堆肥產(chǎn)品膨脹劑膨脹劑膨脹劑回膨脹劑

14、回流流2、一般堆肥流程圖、一般堆肥流程圖第十四頁，共42頁。3.1 3.1 升溫階段升溫階段一般指堆肥過程的初期，在該階段，堆體溫度逐步從環(huán)境一般指堆肥過程的初期，在該階段，堆體溫度逐步從環(huán)境溫度上升到溫度上升到4545度左右，主導(dǎo)微生物以嗜溫性微生物為主，包度左右，主導(dǎo)微生物以嗜溫性微生物為主，包括真菌、細(xì)菌和放線菌，分解底物以糖類和淀粉類為主，期括真菌、細(xì)菌和放線菌，分解底物以糖類和淀粉類為主，期間能發(fā)現(xiàn)真菌的子實(shí)體，也有動物及原生動物參與分解。間能發(fā)現(xiàn)真菌的子實(shí)體，也有動物及原生動物參與分解。3、堆肥階段、堆肥階段第十五頁，共42頁。 堆溫升至堆溫升至4545度以上即進(jìn)入高溫階段，在這一

15、階段，嗜溫度以上即進(jìn)入高溫階段，在這一階段，嗜溫微生物受到抑制甚至死亡，而嗜熱微生物則上升為主導(dǎo)微生微生物受到抑制甚至死亡，而嗜熱微生物則上升為主導(dǎo)微生物。堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)被氧化分物。堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)被氧化分解，復(fù)雜的有機(jī)物如半纖維素解，復(fù)雜的有機(jī)物如半纖維素- -纖維素和蛋白質(zhì)也開始被強(qiáng)烈纖維素和蛋白質(zhì)也開始被強(qiáng)烈分解。分解。 微生物的活動也是交替出現(xiàn)的，通常在微生物的活動也是交替出現(xiàn)的，通常在5050度左右時(shí)最活度左右時(shí)最活躍的是嗜熱性真菌和放線菌，溫度上升到躍的是嗜熱性真菌和放線菌，溫度上升到6060度時(shí)真菌幾乎完全度時(shí)真菌幾乎完全停止活動

16、，僅有嗜熱性細(xì)菌和放線菌活動，溫度升到停止活動，僅有嗜熱性細(xì)菌和放線菌活動，溫度升到7070度時(shí)大度時(shí)大多數(shù)嗜熱性微生物已不再適應(yīng)，并大批進(jìn)入死亡和休眠階段。多數(shù)嗜熱性微生物已不再適應(yīng)，并大批進(jìn)入死亡和休眠階段。 現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)的最佳溫度一般為現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)的最佳溫度一般為5555度，這是因?yàn)榇蠖喽?，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)微生物在該范圍內(nèi)最活躍，最易分解有機(jī)物，其中的病原數(shù)微生物在該范圍內(nèi)最活躍，最易分解有機(jī)物，其中的病原菌和寄生蟲大多數(shù)可被殺死。菌和寄生蟲大多數(shù)可被殺死。 3.2 高溫階段高溫階段第十六頁，共42頁。 高溫階段必然造成微生物的死亡和活動高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少，自然進(jìn)入

17、低溫階段。在這一階段，嗜減少，自然進(jìn)入低溫階段。在這一階段，嗜溫性微生物又開始占據(jù)優(yōu)勢，對殘余較難分溫性微生物又開始占據(jù)優(yōu)勢，對殘余較難分解的有機(jī)物作進(jìn)一步的分解，但微生物活性解的有機(jī)物作進(jìn)一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆體發(fā)熱量減少，溫度開始下降普遍下降，堆體發(fā)熱量減少，溫度開始下降，有機(jī)物趨于穩(wěn)定化，需氧量大大減少，堆，有機(jī)物趨于穩(wěn)定化，需氧量大大減少，堆肥進(jìn)入腐熟或后熟階段。肥進(jìn)入腐熟或后熟階段。 3.3 降溫階段降溫階段第十七頁，共42頁。 堆堆肥肥實(shí)實(shí)際際時(shí)時(shí)間間 方方法法 范范圍圍 典典型型 后后熟熟時(shí)時(shí)間間 傳傳統(tǒng)統(tǒng)漚漚肥肥 6 個(gè)個(gè)月月到到 2 年年 1 年年 條條垛垛式式

18、-翻翻堆堆 1-4 個(gè)個(gè)月月 2 個(gè)個(gè)月月 1-2 個(gè)個(gè)月月 靜靜態(tài)態(tài)通通氣氣堆堆 3-5 周周 4 周周 1-2 個(gè)個(gè)月月 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓鼓發(fā)發(fā)酵酵 3-8 天天 2 個(gè)個(gè)月月 筒筒倉倉發(fā)發(fā)酵酵 1-2 周周 2 個(gè)個(gè)月月 4、典型堆肥時(shí)間、典型堆肥時(shí)間第十八頁，共42頁。5、堆肥工藝分類、堆肥工藝分類l按堆制過程中是否需氧而分為好氧堆肥和厭氧堆肥；按按堆制過程中是否需氧而分為好氧堆肥和厭氧堆肥；按原料發(fā)酵所處狀態(tài)可分為發(fā)酵倉式堆肥和無發(fā)酵倉式堆原料發(fā)酵所處狀態(tài)可分為發(fā)酵倉式堆肥和無發(fā)酵倉式堆肥。肥。 l好氧堆肥法是在通風(fēng)條件下，有游離氧存在時(shí)進(jìn)行的好氧堆肥法是在通風(fēng)條件下，有游離氧存在時(shí)進(jìn)行的分解

19、發(fā)酵過程。好氧堆肥溫度高，一般在分解發(fā)酵過程。好氧堆肥溫度高，一般在55以上，可以上，可維持維持5l1 d，極限可達(dá)，極限可達(dá)80以上，也稱高溫堆肥法。由以上，也稱高溫堆肥法。由于好氧堆肥法具有堆肥周期短、無害化程度高、衛(wèi)生于好氧堆肥法具有堆肥周期短、無害化程度高、衛(wèi)生條件好、易于機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)，在有關(guān)污泥、城市條件好、易于機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)，在有關(guān)污泥、城市垃圾、畜禽糞便和農(nóng)業(yè)秸稈等堆肥中被廣泛采用。垃圾、畜禽糞便和農(nóng)業(yè)秸稈等堆肥中被廣泛采用。 第十九頁，共42頁。l無發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)無發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng) 物料通常堆制成條垛式，依據(jù)堆料供物料通常堆制成條垛式，依據(jù)堆料供氧方式，無發(fā)酵倉式堆肥系

20、統(tǒng)又可分為攪拌（翻堆）式堆氧方式，無發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)又可分為攪拌（翻堆）式堆肥床和固定堆式堆肥床兩種堆肥方式。肥床和固定堆式堆肥床兩種堆肥方式。l攪拌式堆肥的主要特點(diǎn)是采用定期翻堆，使物料均勻，攪拌式堆肥的主要特點(diǎn)是采用定期翻堆，使物料均勻，并提供充足氧氣，有時(shí)還考慮強(qiáng)制通氣（常采用抽氣方并提供充足氧氣，有時(shí)還考慮強(qiáng)制通氣（常采用抽氣方式進(jìn)行）。翻堆作業(yè)通常采用翻堆機(jī)械進(jìn)行。式進(jìn)行）。翻堆作業(yè)通常采用翻堆機(jī)械進(jìn)行。第二十頁，共42頁。l固定堆式堆肥基本不進(jìn)行翻堆，其供氧方式主要有兩固定堆式堆肥基本不進(jìn)行翻堆，其供氧方式主要有兩種：一是采用自然通氣方式進(jìn)行堆肥；二是采用強(qiáng)制種：一是采用自然通氣方

21、式進(jìn)行堆肥；二是采用強(qiáng)制通風(fēng)供氧方式進(jìn)行堆肥，也稱固定堆強(qiáng)制通風(fēng)堆肥法。通風(fēng)供氧方式進(jìn)行堆肥，也稱固定堆強(qiáng)制通風(fēng)堆肥法。自然通風(fēng)堆肥腐熟時(shí)間通常較長，而固定堆強(qiáng)制通風(fēng)自然通風(fēng)堆肥腐熟時(shí)間通常較長，而固定堆強(qiáng)制通風(fēng)堆肥法則比較快，在堆肥法則比較快，在35周內(nèi)能使肥堆完全腐熟。周內(nèi)能使肥堆完全腐熟。 l無發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)的特點(diǎn)是基建投資少；工藝簡單；操作簡便無發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)的特點(diǎn)是基建投資少；工藝簡單；操作簡便易行；處理容量大。缺點(diǎn)是由于是敞開式堆肥，在冬季低溫條件易行；處理容量大。缺點(diǎn)是由于是敞開式堆肥，在冬季低溫條件下，肥堆不易升溫和保溫；通常占地較大；堆肥時(shí)間比發(fā)酵倉式下，肥堆不易升溫和保

22、溫；通常占地較大；堆肥時(shí)間比發(fā)酵倉式堆肥要長。堆肥要長。第二十一頁，共42頁。l發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng) 堆肥在發(fā)酵裝置內(nèi)進(jìn)行。發(fā)酵倉系統(tǒng)可堆肥在發(fā)酵裝置內(nèi)進(jìn)行。發(fā)酵倉系統(tǒng)可分為立式發(fā)酵塔和臥式或槽式發(fā)酵裝置等兩類。分為立式發(fā)酵塔和臥式或槽式發(fā)酵裝置等兩類。 l立式堆肥發(fā)酵塔通常由立式堆肥發(fā)酵塔通常由58層組成，堆肥物料由塔頂進(jìn)入層組成，堆肥物料由塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，在塔內(nèi)堆肥物通過不同形式的機(jī)械運(yùn)動，由塔頂一塔內(nèi)，在塔內(nèi)堆肥物通過不同形式的機(jī)械運(yùn)動，由塔頂一層層地向塔底移動。一般經(jīng)過層層地向塔底移動。一般經(jīng)過58 d的好氧發(fā)酵，堆肥物的好氧發(fā)酵，堆肥物即由塔頂移動至塔底而完成一次發(fā)酵。立式

23、堆肥發(fā)酵塔即由塔頂移動至塔底而完成一次發(fā)酵。立式堆肥發(fā)酵塔通常為密閉結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)溫度分布從上層到下層逐漸升高，通常為密閉結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)溫度分布從上層到下層逐漸升高，塔式裝置的供氧通常以風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)。塔式裝置的供氧通常以風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)。第二十二頁，共42頁。第二十三頁，共42頁。l筒倉式堆肥發(fā)酵倉為單層圓筒狀，發(fā)酵倉深度一般為筒倉式堆肥發(fā)酵倉為單層圓筒狀，發(fā)酵倉深度一般為45 m，大多，大多采用鋼筋混凝土構(gòu)成。發(fā)酵倉內(nèi)供氧均采用高壓離心風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供采用鋼筋混凝土構(gòu)成。發(fā)酵倉內(nèi)供氧均采用高壓離心風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氣，以維持倉內(nèi)堆肥好氧發(fā)酵?？諝鈴膫}底進(jìn)入發(fā)酵倉，堆肥原氣，以維持倉內(nèi)堆肥好氧發(fā)酵。空氣從倉底進(jìn)入發(fā)酵倉

24、，堆肥原料由倉頂加入，經(jīng)過料由倉頂加入，經(jīng)過612 d的好氧發(fā)酵，初步腐熟的堆肥從倉的好氧發(fā)酵，初步腐熟的堆肥從倉底通過出料機(jī)出料。底通過出料機(jī)出料。 第二十四頁，共42頁。l臥式堆肥發(fā)酵滾筒（達(dá)諾式臥式堆肥發(fā)酵滾筒（達(dá)諾式Danot），該發(fā)酵滾筒在水），該發(fā)酵滾筒在水平方向上呈傾斜放置，直徑為平方向上呈傾斜放置，直徑為2.54.5 m，長，長2040 m，強(qiáng)制供氣。在該裝置中廢棄物靠與筒體內(nèi)表面的，強(qiáng)制供氣。在該裝置中廢棄物靠與筒體內(nèi)表面的摩擦沿旋轉(zhuǎn)方向提升（轉(zhuǎn)速為摩擦沿旋轉(zhuǎn)方向提升（轉(zhuǎn)速為0.13 rmin-1），同時(shí)），同時(shí)借助自身重量落下。通過如此反復(fù)升落，廢物被均勻地借助自身重量落下

25、。通過如此反復(fù)升落，廢物被均勻地翻倒與供入的空氣接觸，并通過微生物的作用進(jìn)行發(fā)酵。翻倒與供入的空氣接觸，并通過微生物的作用進(jìn)行發(fā)酵。經(jīng)經(jīng)15 d發(fā)酵后排出，條垛放置熟化。發(fā)酵后排出，條垛放置熟化。 第二十五頁，共42頁。槽式發(fā)酵裝置槽式發(fā)酵裝置發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)不受氣候影響發(fā)酵倉式堆肥系統(tǒng)不受氣候影響，能有效控制二次污染，發(fā)酵時(shí)，能有效控制二次污染，發(fā)酵時(shí)間快，占地面積少。缺點(diǎn)是基建間快，占地面積少。缺點(diǎn)是基建投資大，運(yùn)行成本較高。投資大，運(yùn)行成本較高。第二十六頁，共42頁。箱式堆肥箱式堆肥第二十七頁，共42頁。6、堆肥底物及其特點(diǎn)、堆肥底物及其特點(diǎn) 原料原料 水分水分 C/N 容重容重 碳含量

26、高的物料碳含量高的物料 干草干草 8-10 15-30 - 玉米秸稈玉米秸稈 12 60-70 32 秸稈秸稈 5-20 40-150 50-400 樹葉樹葉 - 30-80 100-300 鋸末鋸末 20-60 200-700 350-450 木片木片 - 100-500 - 氮含量高的物料氮含量高的物料 牛糞牛糞 80 5-25 1400 禽糞禽糞 20-40 5-15 1500 豬糞豬糞 65-80 10-20 - 污泥污泥 - 9-25 - 第二十八頁，共42頁。 原原 料料 特特 點(diǎn)點(diǎn) 牛牛 糞糞 氮氮 豐豐 富富 ， 很很 濕濕 ， 一一 般般 需需 要要 大大 量量 干干 的的

27、含含 碳碳 高高 的的物物 料料 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) ， 一一 份份 牛牛 糞糞 用用2 -3份份 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) 物物 ， 堆堆 肥肥臭臭 味味 小小 ， 分分 解解 快快 ， 總總 體體 上上 是是 很很 好好 的的 堆堆 料料 。 禽禽 糞糞 氮氮 含含 量量 很很 高高 ， 水水 分分 適適 中中 ， 需需 要要 高高 碳碳 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) ， 有有潛潛 在在 氨氨 氣氣 產(chǎn)產(chǎn) 生生 ， 高高p H值值 ， 分分 解解 快快 ， 屬屬 于于 好好的的 堆堆 料料 。 馬馬 糞糞 一一 般般 含含 大大 量量 墊墊 料料 ， C /N 比比 高高 ， 干干 燥燥 ， 臭臭 味味 少少 ，分分 解解 快快

28、 ， 很很 好好 的的 堆堆 料料 。 豬豬 糞糞 氮氮 豐豐 富富 ， 很很 濕濕 ， 需需 干干 的的 高高 碳碳 物物 料料 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) ， 臭臭 味味潛潛 力力 大大 ， 較較 好好 的的 堆堆 料料 。 食食 品品 加加 工工 廢廢 料料 一一 般般 水水 分分 適適 中中 ， C /N 比比 中中 到到 低低 ， 可可 能能 有有 臭臭 味味 。 屠屠 宰宰 廢廢 料料 較較 濕濕 ， 低低 C /N 比比 ， 好好 分分 解解 ， 臭臭 味味 風(fēng)風(fēng) 險(xiǎn)險(xiǎn) 高高 ， 需需要要 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) 。 魚魚 加加 工工 廢廢 料料 水水 分分 中中 到到 很很 濕濕 ， 氮氮 含含 量量 高

29、高 ， 臭臭 味味 大大 主要底物特點(diǎn)主要底物特點(diǎn)第二十九頁，共42頁。7、堆肥條件控制、堆肥條件控制7.1 C/N比 堆肥理想的堆肥理想的C/N是是30：1左右。低于這個(gè)值，氮將過量且以氨氣的形左右。低于這個(gè)值，氮將過量且以氨氣的形式釋放，有機(jī)養(yǎng)分損失大，并散發(fā)難聞的氣味；而高于這個(gè)值，意式釋放，有機(jī)養(yǎng)分損失大，并散發(fā)難聞的氣味；而高于這個(gè)值，意味著適合微生物種群繁殖的氮供應(yīng)不足，有機(jī)物降解速度緩慢。味著適合微生物種群繁殖的氮供應(yīng)不足，有機(jī)物降解速度緩慢。堆肥過程其實(shí)就是一個(gè)有機(jī)物穩(wěn)定化的過程，隨著堆肥進(jìn)程，堆肥過程其實(shí)就是一個(gè)有機(jī)物穩(wěn)定化的過程，隨著堆肥進(jìn)程，C/NC/N逐逐漸從漸從303

30、0：1 1降到降到10-1510-15：1 1。這是因?yàn)槲⑸锵挠袡C(jī)物，使。這是因?yàn)槲⑸锵挠袡C(jī)物，使2/32/3的碳以的碳以COCO2 2的形式釋放出來，剩余的形式釋放出來，剩余1/31/3的碳和氮一起合成生物細(xì)胞，細(xì)胞死亡的碳和氮一起合成生物細(xì)胞，細(xì)胞死亡后，這些碳和氮釋放出來供進(jìn)一步使用。后，這些碳和氮釋放出來供進(jìn)一步使用。 第三十頁，共42頁。7.2 7.2 氧氣氧氣 堆肥過程中，微生物利用碳源，消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳。堆肥過程中，微生物利用碳源，消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳。如果沒有充足的氧氣，堆肥過程將會變成厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生難如果沒有充足的氧氣，堆肥過程將會變成厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生難聞的氣味

31、，包括聞的氣味，包括H H2 2S S氣體的臭雞蛋氣味。氣體的臭雞蛋氣味。 那么，對于好氧堆肥，氧氣供應(yīng)量應(yīng)該是多少才算是充足呢？盡那么，對于好氧堆肥，氧氣供應(yīng)量應(yīng)該是多少才算是充足呢？盡管空氣中氧氣含量占到管空氣中氧氣含量占到21%，但是好氧微生物在氧氣濃度為，但是好氧微生物在氧氣濃度為5%時(shí)就可以存活。氧氣濃度高于時(shí)就可以存活。氧氣濃度高于10%被認(rèn)為是好氧堆肥的最適被認(rèn)為是好氧堆肥的最適條件。條件。 堆肥過程中的進(jìn)氣和排氣在物質(zhì)平衡中起決定性作用。在堆肥過程中的進(jìn)氣和排氣在物質(zhì)平衡中起決定性作用。在某些情況下，堆肥所需空氣的重量是基質(zhì)干重的某些情況下，堆肥所需空氣的重量是基質(zhì)干重的303

32、05050倍倍。因此應(yīng)該牢記基質(zhì)處理既包括固體，也包括氣體部分。因此應(yīng)該牢記基質(zhì)處理既包括固體，也包括氣體部分。 第三十一頁，共42頁。7.3 pH值值 堆肥微生物的最適堆肥微生物的最適pH在在5.5到到8.5之間。之間。如果堆肥體系變成厭氧條件，有機(jī)酸的累積可以使如果堆肥體系變成厭氧條件，有機(jī)酸的累積可以使pHpH值降值降低到低到4.54.5，這將嚴(yán)重限制微生物的活動。在這種情況下，通，這將嚴(yán)重限制微生物的活動。在這種情況下，通風(fēng)足以使堆肥風(fēng)足以使堆肥pHpH值調(diào)節(jié)到可接受的范圍。值調(diào)節(jié)到可接受的范圍。 同樣，在同樣，在pH10.5的條件下，大多數(shù)細(xì)菌不適應(yīng)，高于的條件下，大多數(shù)細(xì)菌不適應(yīng)，

33、高于11.5時(shí)開始死亡。時(shí)開始死亡。 第三十二頁，共42頁。7.4 7.4 水分水分 水分對于所有活的生物體而言是必須的，并且大多數(shù)微生水分對于所有活的生物體而言是必須的，并且大多數(shù)微生物由于缺乏保持水分的機(jī)制，所以對水分極為敏感。物由于缺乏保持水分的機(jī)制，所以對水分極為敏感。當(dāng)含水量在當(dāng)含水量在35-40%35-40%之間時(shí)，降解速率就會極大地降低，在之間時(shí)，降解速率就會極大地降低，在30%30%以下時(shí)，降解過程就完全停止。然而過多的水分則會導(dǎo)致厭以下時(shí)，降解過程就完全停止。然而過多的水分則會導(dǎo)致厭氧狀態(tài)發(fā)生，并且會因此產(chǎn)生臭氣。不同的物質(zhì)有不同的水分上氧狀態(tài)發(fā)生，并且會因此產(chǎn)生臭氣。不同的

34、物質(zhì)有不同的水分上限，并由這些物質(zhì)的粒徑和結(jié)構(gòu)特性所決定。限，并由這些物質(zhì)的粒徑和結(jié)構(gòu)特性所決定。對于大多數(shù)堆肥混合物，推薦的含水量上限為對于大多數(shù)堆肥混合物，推薦的含水量上限為55-60%。 第三十三頁，共42頁。7.5 7.5 粒徑粒徑在相同體積或質(zhì)量的情況下，小顆粒要比大顆粒有更大的表在相同體積或質(zhì)量的情況下，小顆粒要比大顆粒有更大的表面積。所以如果供氧充足，小顆粒將降解的更快一些。實(shí)驗(yàn)面積。所以如果供氧充足，小顆粒將降解的更快一些。實(shí)驗(yàn)證明將堆肥物質(zhì)加以粉碎，可以將降解率提高證明將堆肥物質(zhì)加以粉碎，可以將降解率提高2 2倍，科學(xué)家提倍，科學(xué)家提出一個(gè)推薦的粒徑值為出一個(gè)推薦的粒徑值為1

35、.3-7.61.3-7.6毫米，這個(gè)區(qū)間的下限適用于通毫米，這個(gè)區(qū)間的下限適用于通風(fēng)或連續(xù)翻堆的堆肥系統(tǒng)，上限為靜態(tài)堆垛或其他靜態(tài)通風(fēng)堆肥系風(fēng)或連續(xù)翻堆的堆肥系統(tǒng)，上限為靜態(tài)堆垛或其他靜態(tài)通風(fēng)堆肥系統(tǒng)。統(tǒng)。第三十四頁，共42頁。7.6 7.6 溫度溫度不同的微生物都有各自的適宜溫度范圍，在此范圍內(nèi)微生物才可正不同的微生物都有各自的適宜溫度范圍，在此范圍內(nèi)微生物才可正常發(fā)揮作用。在一定限度內(nèi)，溫度每升高常發(fā)揮作用。在一定限度內(nèi)，溫度每升高1010，這些生化反應(yīng)速，這些生化反應(yīng)速率相應(yīng)會增加率相應(yīng)會增加2 2倍左右。然而，過高或過低的溫度則會限制堆肥倍左右。然而，過高或過低的溫度則會限制堆肥進(jìn)程。

36、進(jìn)程。適宜的堆肥溫度在適宜的堆肥溫度在40-6040-60之間，堆肥堆應(yīng)該在最小的之間，堆肥堆應(yīng)該在最小的4040運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)下保持行狀態(tài)下保持5 5天，在此期間溫度要至少持續(xù)天，在此期間溫度要至少持續(xù)4 4個(gè)小時(shí)超過個(gè)小時(shí)超過5555。大多數(shù)種類的微生物有機(jī)體不能在大多數(shù)種類的微生物有機(jī)體不能在60-6560-65存活，所以堆肥管存活，所以堆肥管理者要求在堆肥系統(tǒng)開始超過此溫度的時(shí)候，翻堆或給堆肥系統(tǒng)理者要求在堆肥系統(tǒng)開始超過此溫度的時(shí)候，翻堆或給堆肥系統(tǒng)通氣來降溫。通氣來降溫。第三十五頁，共42頁。第三十六頁，共42頁。固氮菌、解磷菌和解鉀菌固氮菌、解磷菌和解鉀菌纖維素分解菌纖維素分解菌高溫菌高溫菌復(fù)合菌劑復(fù)合菌劑7.7 堆肥接種劑堆肥接種劑第三十七頁，共42頁。接種微生物的目的主要有：提高堆肥初期微生物種類和數(shù)量，增強(qiáng)微生物的降接種微生物的目的主要有：提高堆肥初期微生物種類和數(shù)量，增強(qiáng)微生物的降解活性；縮短達(dá)到高溫期的時(shí)間。堆肥過程最常用的接種方式：一是加入上次解活性；縮短達(dá)到高溫期的時(shí)間。堆肥過程最常用的接種方式：一是加入上次堆肥反應(yīng)后的保留堆料；二是接入純的商業(yè)菌株。堆肥反應(yīng)后的保留堆料；二是接入純的商業(yè)菌株。關(guān)于是否接種微生物，目前國外學(xué)術(shù)界仍有爭議。認(rèn)為接種微生物受到關(guān)于是否接種