文档介绍：固体废物处理处置工程实验表
实验名称
固体废物的好氧堆肥实验
实验人
姓名
田浩杨
学号
11323101
电话
**********
Email
2515446738@
实验目的
掌握垃圾好氧堆肥的基本流程
掌握堆肥影响因素在实际操作过程的控制方法
实验内容设计
实验原理(一)堆肥化的定义与分类
posting)是在控制条件下,使来源于生物的有机废物发生生物稳定作用的过程。具体讲就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,在一定的人工条件下,有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程,其实质是一种发酵过程。
废物经过堆肥化处理,制得的成品叫做堆肥。它是一类棕色的、泥炭般的腐殖质含量很高的疏松物质,故也称为“腐殖土”。
分类:根据堆肥化过程中氧气的供应情况可以把堆肥化过程分成两种。
1、好氧堆肥(高温堆肥):在通气条件好,氧气充足的条件下通过好氧微生物的代谢活动降解有机物。
特点:一般在55~60℃时比较好,有时可高达80~90℃,堆制周期短,也称为高温堆肥或高温快速堆肥。
2、厌氧堆肥:是在氧气不足的条件下借助厌氧微生物发酵堆肥。
特点:堆制温度低,工艺较简单,成品堆肥中氮素保留比较多,但堆制周期过长,需3~12个月,异味浓烈,分解不够充分。
1、好氧堆肥过程
(1)中温阶段(产热或起始阶段):堆制初期,15~45℃,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,一些无芽孢细菌,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:45℃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。50℃左右主要是嗜热性真菌和放线菌;
60℃时,几乎仅为嗜热性放线菌和细菌在活动;
70℃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45~65℃范围内最活跃,所以最佳温度一般为55℃,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。
好氧堆肥化反应机理:
①有机物的氧化
不含氮的有机物(CxHyOz)
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)+f CO2+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 )~。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