高校生活垃圾资源化处理工艺设计-学位论文.doc

2014届毕业生毕业论文 题 目: 高校生活垃圾资源化处理工艺设计院系名称： 化学化工学院 专业班级： 环境工程1001 学生姓名： 郑 天 家 学 号： 201048270103 指导教师： 许 春 红 教师职称： 讲 师 2014年 05 月 20 日 36 摘 要随着经济的发展，人们的生活水平的提高，消费水平也在不断地提高，生活垃圾的产生量也在不断地提高。在高校里也不例外，高校作为当今社会一个特殊而且重要的组成部分，其通过教职工，学生等的日常活动也会产生大量的垃圾，这些垃圾的产生源主要来自办公楼，宿舍区，餐厅，教学楼等地方，而垃圾的组成成分由于产生源的不同也不尽相同，宿舍区、办公楼和教学楼的垃圾种类主要有废弃纸张，废弃塑料，果皮，橡胶，玻璃等。而餐厅的垃圾种类主要有废弃餐纸，食品包装袋，菜叶，剩饭剩菜等。而高校生活垃圾资源化处理，不仅能使我们的学校变得更干整洁、干净，而且能变废为宝。本设计主要是通过对高校内产生的生活垃圾中的有机固体垃圾进行好氧堆肥处理从而实现资源化。而堆肥是指在人为控制堆肥条件的基础上，利用自然界中广泛存在的微生物，利用微生物对有机物中有机质的分解，促使堆肥物料熟化，向稳定的腐殖质转化的微生物学过程，利用微生物对有机垃圾分解腐熟而形成废料的过程。通过对我校河南工业大学校内每日产生的生活垃圾进行分类筛选出有机固体废物，根据其产生量设计堆肥处理工艺的过程。通过对固体废物的好氧高温堆肥处理，可以实现垃圾资源化，减少有机垃圾对校园环境的影响，使我们的校园环境更加整洁。 关键词： 高校生活垃圾 资源化 好氧堆肥 工艺设计Title Universities garbage treatment process design resourcesAbstract With economic development, peoples living standards and consumption levels are constantly improved, the amount of garbage generated are constantly improving. There is no exception in college, university todays society as a special and important part of it will generate a lot of garbage by faculty, students and other daily activities, these sources of waste generated mainly from buildings, living quarters, dining , school buildings and other places, and the composition of waste generated due to the different sources are not the same as living quarters, office and classroom building kinds of garbage mainly waste paper, waste plastic, peel, rubber, glass and so on. The main types of restaurant garbage food waste paper, food packaging bags, leaves, and other leftovers. The university garbage treatment resources, not only make our schools become more charming neat, clean, and can change waste into treasure.This design is mainly through the garbage generated in the universities of organic solid waste composting be raised in order to achieve a good resource. The compost is defined under manual control, the use of a wide range of microorganisms present in nature, in a controlled manner to promote microbiological processes solid waste in biodegradable organic matter transformation to a stable humus, the use of microorganisms to decompose organic waste formed waste process. Through my school - Henan University of garbage produced daily in schools classify selected organic solid waste composting process design according to their generation process. By good support composting of solid waste, waste resources can reduce the impact of organic waste on the campus environment.Keywords: Universities garbage Resources Compost Process Desig目 录1引言41.1生活垃圾处理技术41.1.1生活垃圾的填埋41.1.2生活垃圾的焚烧41.1.3生活垃圾的堆肥42有机固体垃圾堆肥工艺52.1前处理52.1.1含水率调整.62.1.2粒度的调整62.1.3PH值的调整62.2一次发酵72.3二次发酵72.4 后处理72.5除臭72.6储存82.7操作控制82.7.1通风控制82.7.2温度控制82.7.3颗粒度控制92.7.4碳氮比（C/N）控制92.7.5发酵时间控制102.8有机垃圾堆肥质量腐熟程度指标102.8.1物理方法112.8.2化学方法122.8.3生物方法132.8.4卫生学方法143堆肥技术143.1几种常见的好氧堆肥技术143.1.1好氧静态堆肥技术143.1.2间歇性好氧动态堆肥技术143.1.3连续性好氧堆肥143.2几种堆肥技术153.2.1条垛式系统153.2.2强制性通风静态垛系统153.2.3反应器系统性能比较和工艺选择154 计算书.174.1有机垃圾原料的来源与收集174.1.1宿舍区184.1.2办公楼与教学楼184.1.3餐厅184.2有机垃圾的收集194.3工程设计规模194.4工艺设计流程194.4.1工艺介绍194.5工艺流程的主要设备设计204.5.1工艺设计204.5.2质量衡算214.5.3需氧量计算244.5.4碳氮比（C/N）的验算254.6堆肥构筑物的设计254.6.1垃圾储存间设计254.6.2木屑储藏间设计264.6.3混料间设计264.6.4发酵塔设计274.6.5除臭间设计294.6.6储料间设计294.6.7二次发酵池设计304.6.8破碎机设计304.6.9进料系统设计314.7管线布设324.8综合布置32结论33致谢34参考文献35 1引言 校园生活丰富多彩。学生与教职工的在校日常学习和生活都离不开这些商品，有使用必定会有垃圾的产生。教学楼和办公楼产生的废弃塑料，废弃纸张，果皮等，餐厅产生的厨余垃圾和餐巾纸等，宿舍楼学生产生的日常生活垃圾，景观植被的树叶等等。这些都加起来，校园每天产生的垃圾量也是相当多。但学校处理垃圾的方式一般都是通过在校园建筑物周围、马路和人员密集的地方放置垃圾收集桶，对垃圾收集后可回收的进行回收，不可回收的运往垃圾处理厂。 有机垃圾堆肥处理可以解决校园内产生的有机生活垃圾，堆肥得到的肥料可以用于校园景观植被的施肥使用，更可以有效地解决校园环境问题。1.1 生活垃圾处理技术1.1.1 生活垃圾的填埋生活垃圾的填埋是指垃圾收集后，直接将垃圾填埋于地下的一种方法。这种方法不仅要占用大量的土地资源，而且垃圾中的有害成分对大气、土壤和水资源会造成极大的污染，同时危害人类和动物的身体健康。这种方法会给我们的子孙后代留下严重的环境污染问题。1.1.2生活垃圾的焚烧 生活垃圾的焚烧是指将有机生活垃圾在高温环境下供给充足的氧气在焚烧炉内焚烧，通过氧化反应使有机生活垃圾焚烧产生惰性气体和无机产物并释放出能量。热量可作供暖和发电的热源，少量的残渣可直接排出或者进行填埋，垃圾焚烧的优点为处理量大、减容性好、无害化彻底，并且产生的热能可以回收利用。可是由于焚烧技术在我国发展较晚，技术不是很成熟，所以引进的技术价格昂贵，不适合我国的国情，且焚烧对于热值较高、含水率较低的生活垃圾而言效果会很好，而且焚烧处理的 规摸要足够大。对于高校里有机生活垃圾而言，其日产量少，且含水率高。焚烧会污染校内空气，对学校校园生活，学生生活造成影响，所以焚烧技术不适用于高校生活有机垃圾的处理。1.1.3 生活垃圾的堆肥生活垃圾的堆肥是指在人为控制堆肥条件的基础上，利用自然界中存在的微生物对有机物中有机质分解熟化的过程。而由于高校生活有机垃圾的含水率一般达到5060，不适用于焚烧，且堆肥的规模可大可小。所以高校生活有机垃圾的资源化处理选择高温好氧堆肥处理。堆肥原理如下图：图1堆肥有机物（含C、H、O、N、S、P） 氧气，微生物 氧 合 化 成 分 解CO2， H2O ，NH3，等微生物生长繁殖排入环境 能量腐殖物质释放，转化为热能或供生物合成使用图1、堆肥原理2 有机固体垃圾堆肥工艺2.1 前处理由于高校生活有机垃圾的含水率比较高，如果不进行水分调节会因通气不良而导致肥堆的温度快速上升，从而产生大量的臭气，并且在破碎，进料过程和搬运过程会造成很大的不便，同时在发酵过程中也不利于翻堆，透氧。前处理主要是对含水率，材料的颗粒大小，通气材料的检查，CN比进行有效地调节，从而使物料达到适宜堆肥的条件同时也可以除去那些不适用于堆肥的物质，如金属，玻璃，树枝，塑料等。否则会影响整个堆肥的过程。2.1.1 含水率的调整 水分在对分过程中可以溶解有机物参与微生物的新陈代谢；调节堆肥的温度。温度升高伴随水分的蒸发，水分蒸发伴随热量的挥发。所以堆肥物料的含水率对堆肥的整个发酵过程的影响极大。但是水分的含量过高或者过低也都会影响堆肥的最终效果，水分过高会导致物料内部空隙被水充满，物料出现缺氧形成厌氧状态。同时水分含量过高水分的蒸发量也会随之增大，水分的蒸发就会带走一部分热量，而我们所设计的是高温堆肥，热量不够使堆肥过程达不到所要求的温度，抑制了高温降解微生物的活性。水分过少会妨碍微生物的繁殖，使分解速度变慢。这两种情况都会影响到堆肥的效果。实验表明：好氧高温堆肥的物料含水率为5060之间最为合适。当水分过低时，可通过添加含水率高的添加剂或者直接加水，当水分过高时，通过直接晾晒的方法蒸发一部分水分以达到目的。2.1.2 粒度的调整为了使垃圾堆肥的顺利进行，在前处理中物料的粒度大小是否合适使着关键的作用，也是堆肥过程顺利进行的重要条件。如果物料的粒度过大，会导致肥堆的有氧分解就会减弱，微生物的生长繁殖也相应减慢，从而延缓堆肥的进程；反之，如果物料的粒度过小，也会抑制好氧微生物的生长，也会增加通风的难度，就容易使肥堆产生厌氧状态，也会影响堆肥的顺利进行。所以要想使堆肥效果达到一个良好的效果，堆肥进程的顺利进行，要对堆肥物料的粒度有一定的要求。所以在对物料堆肥处理前要对不规则的物料进行破碎，已达到一定的粒度要求。通过破碎使物料的水分均匀化，同时也可以使物料与空气的接触面积变大，微生物与物料接触的面积变大，加快微生物对物料的侵蚀，提高一次发酵，二次发酵的速度。2.1.3 PH值的调整 堆肥坏境的酸碱度也会影响堆肥的过程，因为堆肥的本质就是在人为控制的前提下，利用微生物对堆肥物料的侵蚀，从而达到堆肥效果的过程，而微生物的侵蚀是其生长繁殖的过程。而PH值就是微生物生长繁殖的一个重要条件，所以适宜的PH值可使微生物在堆肥过程中发挥最大的作用，是堆肥过程顺利进行；当PH值过高或者过低时都会影响微生物体内的蛋白质的活性，从而抑制其生长繁殖。适宜堆肥条件的PH值在7.58.5之间。当不在PH值这范围时可以通过添加其他物料进行调节。如当PH7.5时，可添加石灰粉进行调节。PH值8.5时，可通过加入磷酸盐，钾盐等中和剂进行调节。2.2 一次发酵 一次发酵是堆肥过程极为重要的一个环节，一般在特定的场所或者指定的发酵装置内进行，发酵时间为23周，发酵过程中通过特定的通风系统，人工或者机器进行翻堆通风给氧。从而促进好氧微生物的生命活动。我们设计堆肥的物料为高校生活垃圾，所谓垃圾说明其存在微生物的作用，而有机物的分解也会存在一个从难到易的过程，所以当物料进入发酵仓后，很快就会进入发酵分解过程。当物料开始发酵分解时，首先分解的是易分解的有机质，有机质的分解是一种氧化分解过程，所以会伴随着H2O，CO2和热量的产生，产生的热量会使肥堆的温度升高。随着发酵进程的继续，分解有机物的微生物也会随之变化，发酵初期起到分解有机物作用的是中温型微生物，其适宜温度为3040，有机物不断分解，温度也不断升高，这是适宜在高温环境中生存的高温微生物逐步取代了中温型微生物，高温型微生物的适宜温度为4565。在这个温度下，堆肥物料里的病原菌和其他对堆肥过程不利的微生物多不可能存活。2.3 二次发酵二次发酵是为了防止一次发酵中存在有机垃圾分解不彻底，进过一次发酵后，有些尚未分解的易分解有机垃圾和较难分解的有机垃圾得不到彻底的分解。为了使堆肥产物彻底熟化，一次发酵完成后，把一次发酵完成后的剩余物料再继续发酵，这一过程称为二次发酵。这一过程能使有机物分解成比较稳定的有机物，进而得到完全成熟的堆肥产品，二次发酵的时间通常为20天左右。2.4 后处理经过一次发酵和二次发酵后，几乎所有的有机堆肥物料都会变细，变形，体积和数量也明显减少。但堆肥物料中还可能存在在预分选过程中残留的许多塑料、玻璃、金属等杂物。所以还需要后处理这一道工序，对两次发酵后的物料进行后处理，可以堆肥的效果和制作颗粒肥产品的质量。2.5 除臭在整个堆肥过程中，因微生物的分解，会产生有味的气体，即臭气产生，如氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等物质，为保护环境，需要对产生的臭气进行脱臭处理。去除臭气的方法主要有：投加化学除臭剂；生物除臭；臭氧氧化法；生物滤池法；熟堆肥或沸石吸附过滤等。2.6 储存 因为校园堆肥得到的肥料用于校园内草坪，景观树，花圃的施肥使用。且施肥的季节一般在春季和秋季两个季节，所以在冬夏两个季节里的堆肥产品要进行储存。因此，一般的堆肥厂都需要建立一个可储存几个月生产量的仓库。堆肥可直接储存在二次发酵仓中，也可储存在包装袋中。堆肥要求储存在干燥、通风的地方，密闭或受潮会影响堆肥产品的质量。2.7 操作控制 有机垃圾高温好氧堆肥过程是否能顺利进行，堆肥效果的好坏。主要取决以对以下几个参数的有效控制：如通风量；含水率；温度；有机物含量；物料粒度；PH值等参数的控制。控制这些参数在适宜堆肥环境的范围内，有利于微生物的生长繁殖，满足微生物降解有机物所需的条件。从而达到良好的堆肥效果。2.7.1 通风控制 本设计属好氧堆肥工艺，而对于好氧堆肥而言，微生物生长繁殖的重要条件就是要有充足的氧气。氧气不足会造成大量微生物的死亡，增加堆肥的时间。氧气的供给是通过通风系统来完成，且氧气的多少是由物料来决定的，通风量过大则会使肥堆的温度降低，这样不利于本设计选择的高温好氧堆肥工艺。因此高温好氧堆肥的通风供氧量要适当，一般为0.10.2（min）。供氧方式为通过通风系统强制通风，强制通风要求的条件为物料间要保持有一定的空隙率。而空隙率的大小取决于物料颗粒的大小。所物料颗粒大小影响着堆肥物料通风的效果。2.7.2 温度的控制高温好氧堆肥的过程本身就是一个利用微生物在高温环境下对有机物料进行氧化分解的过程，而微生物的生长繁殖过程也需要一个合适的温度范围来保持微生物的活性，以达到一个最佳状态，从而加快堆肥速率。根据堆肥过程的温度变化，堆肥过程分为三个阶段，三个阶段分为：升温阶段、高温阶段、降温阶段。升温阶段也就是发酵初期微生物适应发酵槽环境的过程，这期间温度不断升高达到45。当温度达到45以上是发酵便进入了高温阶段，此阶段主要进行的是难降解有机质的降解。一般温度控制在4580之间，细菌、病原体、寄生虫等主要都在这一阶段被杀死。经过高温阶段后，物料有所减少，堆肥进入了熟化的阶段。也就是降温阶段，这一阶段剩余的物质主要有难降解的有机物和新形成的腐殖质。在熟化阶段微生物活性减弱，伴随生命活动也相应减弱，使得肥堆的温度开始下降。这一过程中分解有机质的微生物主要是嗜温性微生物，嗜温性微生物对难降解的有机质进行再分解使物料腐熟成熟并逐步稳定。所以为了保持发酵期阶段对温度不同需要，可以通过温度-供气反馈系统，定期翻堆的方法进行调整。已到达提供物料适宜温度的效果。2.7.3 颗粒度控制 一次发酵和二次发酵过程需要鼓风机对发酵堆体进行通风，以便提供物料发酵所需的氧气。而物料通风是否顺畅，是由物料颗粒的空隙决定的，空隙的大小又是由物料的颗粒大小决定的，研究表明垃圾堆肥物料的颗粒大小适宜粒度为1260之间，不同的物料适宜不同的粒度大小，以生活垃圾为例，生活垃圾中可堆肥的有机垃圾含水率一般都很高，所以粒度要大些，以免破碎成浆状物料，这样会使物料空隙变小，不利于通风，物料的不到所需的需氧量而容易变成厌氧状态。所以堆肥物料要严格控制其一定的物料粒度。2.7.4 碳氮比（CN）控制高校生活垃圾有机物堆肥一个重要的作用是利用堆肥产生的堆肥肥料用于校园景观植被的施肥使用。肥料的碳氮比过高或过小都会影响其肥料功效，不但不能促进植物的生长，反而抑制其生长。有机垃圾中的碳的含量与氮的含量影响着微生物分解有机垃圾的速度，实验表明当碳氮比在2035之间时堆肥发酵过程最快，碳氮比过低（20:1）时，微生物的生长繁殖会因为得不到充足的能量而受到抑制，从而导致有机物的分解速度变慢且不够彻底，同时由于可供消耗的碳源过小，氮的含量较高，不能形成一个良好的平衡，从而使多余的氮素变成氮气挥发。不仅降低肥效而且产生臭味，对环境造成影响，除臭要增加经济投入。碳氮比过高（40:1）时，当肥料施入土壤后，由于碳素过高，肥料会与土壤中的氮素反应夺取土壤中的氮素，使土壤出现“氮饥饿”状态，影响植被的生长。微生物自身的碳氮比约为435，所以为了保持一个良好有效的有机物分解速度，作为为微生物生长繁殖提供营养物质的有机物的碳氮比也应在430这一比例内，所以堆肥过程适宜的碳氮比应控制在20-35之间。常见有机废物碳氮比（CN）值如下表：表1 种类 CN比 种类 CN比稻草、麦秆70-100 猪粪7-15木屑 200-1700 鸡粪 5-10稻壳70-100 污泥 6-12 树皮 100-300 杂草 12-19牛粪 8-26 厨余垃圾 20-25水果废物 34.8 活性污泥 6.3 表 1 常见有机物废物碳氮比（CN）2.7.5 发酵时间控制 整个堆肥发酵过程分为一次发酵和二次发酵，由于两次发酵的物料参数不同，发酵时间也不尽相同，一次发酵的时间一般为10天，二次发酵时间一般控制在20周左右。2.8 有机生活垃圾堆肥质量腐熟程度指标 有机生活垃圾堆肥的腐熟度是由一系列的参数来衡量的。有机垃圾堆肥的最终目的是使有机垃圾经过氧化分解后趋向稳定。使腐殖质达到无害化。从而用于制作肥料，改善土壤理化性质，增加土壤肥力。如果堆肥得到的肥料没有经过其腐熟度指标的各项评定没有控制在合理的范围内就用于土壤施肥，施肥过后会对植被，作物的生长产生不好的影响。堆肥肥料腐熟度的判断是堆肥流程的最后一个环节，也是判断堆肥肥料是否适用于植被、作物施肥的一个依据。判定有堆肥产物是否腐熟指标的方法有四种：分别是物理方法；化学方法；生物学方法和卫生学方法。每种方法所要评估的指标参数都不一样，这四种评估方法的评估参数如下表：表2 评估方法参数物理方法1、温度； 2、颜色； 3、气味； 4、质地化学方法1、 碳氮比（CN）2、 氮化合物（总氮、NH4-N、NO3-N、NO2-N）3、 阳离子交换量（CEC）4、 有机化合物5、 腐殖质（腐殖质指数、腐殖质总量和功能基因）生物学方法1、耗氧速率；2、为生物种群和数量3、酶学分析卫生学方法致病微生物指标等表2 各种方法评估的指标参数2.8.1 物理方法用物理方法评估腐熟度，简单地说，即通过肥堆的外在表现特征来确定的。一般来说，腐熟的肥堆具有以下特征：堆肥后的温度自然降低，与环境温度趋向一致，不在发生明显的变化；没有令人作呕的臭味；堆体物料不长蛆，不吸引蚊子和苍蝇；肥堆表面有白色和灰白色菌丝附着；堆肥产品呈现疏松的团粒结构。此外，腐熟的肥堆颜色为深褐色或黑色1、温度 ：微生物活性的变化可以通过堆体温度的变化间接反映出来。这种堆体温度的变化与堆肥过程中能够被氧化分解的有机质含量成正相关。这是因为有机质被微生物分解时会释放出能量，使堆体温度升高。当堆体中的有机质基本被降解完后释放的能量逐渐降低，其温度与环境温度慢慢趋于一致，不再有明显变化。因此，可以根据堆体温度的变化来判断堆肥的腐熟程度。但是，不同的堆肥物料、堆肥系统的温度变化也是各不相同，应根据实际情况来确定堆肥的温度最佳变化范围。2、气味：堆肥原料是有机生活垃圾中腐败了的蔬菜、果皮、等。而这些垃圾腐败后会产生令人不快的臭味。但随着堆肥有效地进行，这种臭味会随着堆肥的进行而逐渐消失，当堆肥成熟时这种气味完全消失，当闻不到这种令人不快的气体时，说明堆肥达到成熟。3、颜色：通过直观地观察肥堆的颜色，根据其颜色是否达到堆肥成熟应具有的颜色来判定堆肥是否成熟。成熟的堆肥产品应为黑褐色或黑色。2.8.2 化学方法物理方法只是通过对肥堆的温度、颜色、气味等外在特征来评估堆肥成熟度。虽然这种方法简单方便，而且无需复杂的机器设备，但难于定量表明堆肥过程中堆料成分的变化，也就不易定量说明堆肥的成熟度。所以评估堆肥的成熟度一般通过分析堆肥过程中堆料的活性成分或性质变化来评估堆肥成熟程度。常用的成熟度化学参数有：碳氮比（CN），氮化合物（总氮、NH4-N、NO3-N、NO2-N），阳离子交换量（CEC），有机化合物腐殖质（腐殖质指数、腐殖质总量和功能基因）等。1、碳氮比（CN）：碳源是好氧微生物生长繁殖需要的能源物质，氮源则是好氧微生物的营养物质。所以通过堆肥过程的各阶段的碳氮比值的测定可以评估堆肥的成熟度。因为堆肥物料的固态碳氮比初始值为20:130:1之间，理论上在已经腐熟的堆肥产品固态碳氮比值在10：115:1之间，所以在堆肥过程中碳氮比从最初的20:130：1或更高降低到10：15:1之间时，说明堆肥已经成熟。2、氮化合物的变化：堆肥过程中产生刺激性气体，也就是氨气。所以说堆肥过程虽然是好氧微生物对有机物料的氧化分解过程，但是也伴随着明显的硝化反应过程。有机物料中含氮成分降解产生氨气，也就有我们所说的刺激性气味。堆肥产生的氨气有三个去处：一是被微生物生长繁殖吸收；二是被固氮微生物氧化成氨态氮和硝态氮。三是直接排入空气中。而垃圾中的氮含量很少。，堆肥过程产生的氮一般都被微生物吸收，排入空气的量比较少，可以忽略不计。随着垃圾堆肥过程的进行，氨态氮的含量随之下降；硝态氮的含量随之升高。完全成成熟的堆肥，氮基本上是以硝酸盐的形式存在，未成熟的堆肥里含有氨，当氨态氮含量400mgkg时，说明堆肥已经成熟。所以氮化合物也是评估堆肥成熟度的一种化学方法。3、阳离子交换量（CEC）：高校生活有机垃圾堆肥产品用于施肥使用，植物主要通过吸收溶解于土壤中的堆肥阳离子获得养分，通过养分阳离子的交换来获取养分。有机质的降低程度能反应出堆肥的成熟度，而阳离子的交换量又能反映出有机质的降低程度，所以能用阳离子的交换量作为堆肥成熟程度的指标，可作为堆肥成熟度的评估参数。一般来说，对于有机生活垃圾而言，阳离子交换量（CEC）60mmol100g，当堆肥阳离子交换量（CEC）达到这个标准时，说明堆肥已经达到成熟。4、堆肥腐殖质参数（腐殖质指数、腐殖质总量和功能基因）：堆肥腐殖质参数也可作为评定堆肥成熟程度的一种重要参数。因为其影响堆肥产品的质量，当堆肥产品作为肥料施入土壤时，不仅影响植物的生长，而且污染土壤。得到的效果适得其反。根据堆肥在酸和碱中的溶解性质的不同，堆肥腐殖质也不同，例如用碱液NaOH提取的腐殖质（HS）可分为胡梅酸（HA）、富里酸（FA）以及未被腐殖化的成分（NHF）。它们在堆肥中的含量多少通常是以其含碳量表示，堆肥开始时，由于刚开始进行，所以堆肥一般会含有大量的未被腐殖化的成分（NHF）和富里酸（FA），以及较低的胡梅酸（HA），随着堆肥的进行富里酸（FA）的含量几乎不变，产生大量的胡梅酸（HA），成为堆肥腐殖质的主要组成部分。另外，堆肥的成熟度可通过以下参数来表示：腐殖质指数（HI=HAFA），腐殖化率（HR）：HR=HA（FA+NHF）。胡梅酸的百分含量：HP=HA100HS。一般来说，当HI值达到3，HR值达到1.35时说明堆肥已经成熟。2.8.3 生物学方法经验表明，仅用化学方法评估堆肥的成熟度不够全面，必须结合生物学方法分析才能得到可靠的评估结果。而生物学方法分析主要是通过对以下几种参数来评估堆肥的成熟度，有耗氧速率；生物种群和数量；酶学分析1、耗氧速率：堆肥是一个好养微生物消耗氧气分解有机物的一个过程。所以氧气的消耗速率反映着整个堆肥过程的进行程度和有机垃圾的降解程度。因此，通过对堆肥反应过程的耗氧速率的测定，可以判定堆肥的成熟度。成熟的堆肥好养速率基本会稳定在0.030.5mgO2gVS.h的范围之间，所以当堆肥耗氧速率稳定在这一范围内时，说明对堆肥已成熟。 2、微生物种群和数量：堆肥过程实质是好氧微生物新陈代谢消耗有机物的过程。而堆肥过程中的微生物种和数量的变化能反映堆肥中微生物分解有机质是否彻底。好氧微生物分解有机质的温度变化分三个阶段：升温阶段，高温阶段，降温阶段。升温阶段是微生物适应环境的阶段，有机物分解不断加强，温度也不断升高。当温度升高达到45以上时，即到了高温阶段，这一阶段的微生物活性最强，且高温会持续一段时间，此阶段主要是通过嗜温性微生物对难降解的有机质进行再降解。在这一阶段，细菌、病原体、寄生虫等主要都在这一阶段被杀死，随后堆肥进入了成熟阶段，也就是降温阶段，这一阶段里堆体的温度逐渐下降到与环境温度相一致，不会再发生明显变化。这一阶段随着有机物的减少，微生物的新陈代谢活动也就减弱，肥堆中的微生物主要以放线菌为主。当肥堆中存在大量的放线菌时是，说明堆肥已经成熟。3、酶学分析：在堆肥过程中，好氧微生物对有机质的的氧化分解过程需要多种氧化酶、水解酶与C、N、P等作为基础物质。随着堆肥过程进行，酶的活性降低到一定程度时，说明堆肥已成熟。2.8.4 卫生学方法高校生活有机垃圾中必定含有大量的致病菌，霉菌、病毒及寄生虫等，这些细菌会直接影响堆肥过程的安全性，根据生活垃圾的这些特点，我国对堆肥过程中这些细菌有着严格的卫生学指标，比如蛔虫死亡率、粪大肠杆菌值的规定等。所可以通过国家规定的这些细菌卫生学指标与堆肥过程中卫生学实际值进行比较，从而判定堆肥过程是否成熟。综上所述，只用单一的参数来评估堆肥过程是否成熟是很难做到的，确定堆肥的化学及生物稳定性，应该由几个或者多个参数来共同确定比较合理。3 堆肥技术3.1几种常见的好氧堆肥技术3.1.1 好氧静态堆肥技术好氧静态堆肥是把堆肥物料堆积成条垛形或者将堆料置于发酵装置，堆肥开始后不再添加新的物料，也不再进行翻堆，直到堆肥完成后将所有堆肥产品运出堆肥车间。整个过程物料都是处于静止状态，因为不翻堆也不通风，微生物的生长繁殖得不到充足的氧，从而使达不到成熟状态，延长了堆肥的周期。 3.1.2 间歇性好氧动态堆肥技术间歇式好氧动态堆肥的主要特点是物料的进出都是分层均匀的，堆肥发酵周期短，堆肥体积减小速度快，它的操作过程是将原料分批地进行发酵，通常采用间歇翻抛或间歇进出料的发酵仓，供氧方式主要是采用强制通风或者翻抛机翻堆的方式进行供氧，以确保微生物得到充足的氧，以免产生厌氧状态。3.1.3 连续性好氧动态堆肥连续性好氧堆肥通常是用于二次发酵工艺中的动态发酵技术，特点是连续进料和出料。堆肥过程中，物料在一个专设的发酵装置中进行一次发酵，并不断进行翻抛使物料充分混合，使水分蒸发较快，从而可以使发酵周期变短，而且也可以有效地杀死病原微生物，防止异味的产生。3.2 几种堆肥系统技术 堆肥技术中常用的堆肥系统有：条垛式系统；强制通风静态垛系统；反应器系统。以下为这几种堆肥系统技术比较。3.2.1条垛式系统条垛式系统是指在有氧条件下，将堆肥物料堆置成条垛的形式进行发酵。通过定期翻堆的方式为堆体物料供氧，垛体断面的形状有梯形、三角形、也可以是不规则的四边形。条垛式系统堆肥场地的空间要足够大，而且场地表面必须坚固，根据物料要求，表面要有一定的坡度。3.2.2 强制通风静态垛系统强制性通风静态垛系统是在条垛式系统的基础上增加通风系统，采取强制通风的方式向堆体通风供氧。通风管路有固定式和移动式两种，固定式的管路放置于水泥沟槽中或者平铺在水泥地面上，管道上面铺有空隙率大的填充料，以便能均匀地向堆体物料均匀通风。移动式管路主要是把管道直接放在地面铺设，成本较低，设计灵活，易于调整。3.2.3 反应器系统性能比较和工艺选择反应器系统是将堆肥物料置于部分密闭或完全密闭的发酵装置内，通过控制堆肥条件使堆肥物料在微生物的作用下发酵熟化。反应器系统相对于条垛式系统、强制通风静态垛系统而言，其机械化和自动化程度较高。设备占地面积小，能够进行很好地过程控制，堆肥不受天气条件的影响，对废气废水能良好的处理，防止对环境的污染。常见的反应器系统有：立式发酵塔、包裹仓式、旋转仓式三类。立式发酵塔一般为立式多层式，包裹仓式有筒仓式动态和静态发酵仓两种，旋转仓式有卧式旋转发酵仓和卧式刮板发酵仓两种。如下图：图2 动装置 进料口 进料口 观察窗池体 散刮装置 进气管 排出装置 风机 出料口 立体多层式 筒仓式静态发酵仓 进料口 进料口 空气 排出口 空气吹出口 出料 筒仓式动态发酵仓 卧式旋转发酵池 发酵仓 进料 出料 卧式刮板发酵池 由上图可知，各种反