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文件名称:北大固体废物处理处置工程课件第4章 堆肥.ppt
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总页数:153 页
更新时间:2025-06-26
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文档摘要

5.1堆肥腐熟度的判定标准及分析(1)用化学参数(与有机物含量有关的)作为腐熟度判定标准堆肥中COD、VS、淀粉、纤维素、C/N的变化过程都反映了堆肥的进程,但它们作为一种精确的质量标准是不充分的。(a)VS的测定具有方法简单、快速等优点,但检测的专一性和灵敏度较差。因为,VS仅反映了物料中全部的挥发性固体,它不能区分易降解的、不易降解的和不可降解的有机物。而堆肥过程只与前二者有关,与第三者无关。这样,Vs的专一性就大为降低。此外,VS作为参数的灵敏度也是不够的。(b)化学需氧量(COD)COD具有与VS同样的局限性。由于无法区别堆肥中易降解物和难降解物,在完全腐熟的堆肥中仍可测到相当高的值。考虑到垃圾来源的多样性,成分的复杂性以及垃圾作为一种非均相体系,在取样上的误差等问题,COD测定的灵敏度无法达到作为一项可靠的测定指标的程度。(c)淀粉和纤维素淀粉和纤维素反映了堆肥中两类特殊物质。淀粉代表易降解物质,纤维素则代表了难降解物质。淀粉作为指标的缺点是垃圾中淀粉含量太低(一般在2~6%之间)。纤维素是城市固体垃圾和污泥中的主要成份之一,但它被微生物降解利用的速度相当慢。因此在反映堆肥中有机质的降解和表征腐熟度方面起不到迅速准确的作用。此外,纤维素的测定方法也太繁杂,在生产现场应用的可能性较小。(d)C/N比:作为腐熟度的标准,其缺点是受原料C/N影响太大。C/N的测试特别是C的测定比较困难,需要一定的测试设备和相当实验技能的分析人员,因而难以推广。其他提倡或研究过的化学参数作指标的尚有凝胶色谱法,氧化还原电位的升高,碱性基团交换量的增加,硝酸氮的生成(即氮试验法)等等,由于测试手段复杂等原因尚不宜作为通用且简便科学的判定标准。(2)用工艺参数作为堆肥腐熟度判定标准研究过的工艺参数有堆温、物料平衡(如水分、挥发分)及耗氧速率,都具有直观、测定迅速、简便等特点,但有的指标受到某些因素的限制难以推广应用。(a)温度温度对堆肥反应过程具有很好的指示功能。但从工厂实际运行情况来看,由于密封仓保温性好,堆层容积大,在堆肥实际上已稳定化时温度仍可能相当高,即不易产生一个很好的温度变化指示过程。因此温度作为腐熟度标准的现场使用,还要作进一步的研究,以提高其对堆肥过程的灵敏度。即Xr/Xc=(Sm–Sc)/(Xr–Sm)故RW=Xr/Xc=(Sm–Sc)/(Sr–Sm) (4-2-18)如令Rd为回流产物的干重与垃圾原料干重之比,则Rd=SrXr/ScXc (4-2-19)将(4-2-16)变形,方程两边各除以ScXc,得1+Rd=SmXc/ScXc+SmXr/ScXc=Sm/Sc+SmXr/ScXc×(Sr/Sr)=Sm/Sc+Sm/Sr×Rd即Rd(1-Sm/Sr)=Sm/Sc–1可整理得关系式Rd=(Sm/Sc–1)/(1–Sm/Sr) (4-2-20)方程式(4-2-19)或(4-2-20)能用来计算所需要的以干重或湿重为条件的回流比率。当以脱水污泥滤饼等湿度大的物料为主要原料时,回流堆肥调节水份是常用的方法。(见作业1)对堆肥化混合物进行水份控制时,无论是否使用回流堆肥都可以掺加调理剂。干调理剂对控制湿度较有利。如只用调理剂而不用堆肥回流时,则前述物料平衡及计算关系式只需要用Xa、Sa取代Xr及Sr即可求解。但往往消耗大量调理剂。(Xa──有机调理剂总湿重;Sa──调理剂的固体含量,重量%)。(见作业2)4.3仓内温度及其控制于堆肥化系统而言,温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥中微生物分解有机物进行分解代谢会释放出热量,这是堆料温度上升的热源。堆肥化过程温度的变化速率受到氧气的供应状况及发酵装置、保温条件等影响。对于靠酶促进行的堆肥生物化学反应系统,温度对过程的宏观影响比较复杂,且主要由于不同种类微生物的生长对温度具有不同的要求。堆肥温度与微生物生长的关系温度过低是不利的,分解反应速度慢,也达不到热灭活无害化要求,嗜热菌发酵最适宜温度是50~60℃。由于高温分解较中温分解速度要快,并且高温堆肥又可将虫卵、病原菌、寄生虫、孢子等杀灭,达到无害化要求,所以一般都采用高温堆肥。但温度过高也不利,例如当温度越过70℃时,放线菌等有益细菌(有的地农业有益,存活于植物根部周围,使植物受到良好的影响而茁壮成长),将全部被杀死。且孢子进入形成阶段,并呈不活动状态,使分解速度相应变慢,所以适宜的堆肥化温度为55~60℃。堆肥过程中温度的控制十分必要,在实际生产中往往通过温度—通风反馈系统来完成温度的自动控制。Questi