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第七章第七章 固体废物生物处理固体废物生物处理 第1页l固体废物是指人类在生产、生活和消费固体废物是指人类在生产、生活和消费等活动中产生固态、半固态和高浓度液等活动中产生固态、半固态和高浓度液态丢弃物。态丢弃物。l固体废物种类复杂，按成份可分为有机固体废物种类复杂，按成份可分为有机物和无机物，按形状可分固体和泥状，物和无机物，按形状可分固体和泥状，按其危害情况可分为有毒、有害和普通；按其危害情况可分为有毒、有害和普通；按其起源可分为工业、农业、生活和混按其起源可分为工业、农业、生活和混合等。合等。第2页l l城市生活垃圾城市生活垃圾1995年己超出年己超出1亿亿t，每年增加，每年增加10(全世界平均全世界平均年增加速度年增加速度8.42)。无害化处理不足。无害化处理不足10。l l污水处理厂干污泥污水处理厂干污泥每年产生约每年产生约2 105 t，以湿污泥计约为，以湿污泥计约为(3850)l05t，且以每年，且以每年20速度增加。速度增加。l l农业废弃物农业废弃物作物秸秆、草木枝叶、人和畜禽粪便等。作物秸作物秸秆、草木枝叶、人和畜禽粪便等。作物秸秆每年产量约（秆每年产量约（56)l08t。（薪柴、就地焚烧）。（薪柴、就地焚烧）集约化畜禽生产，粪便年排放量约集约化畜禽生产，粪便年排放量约18.8108 t。1、城市固体有机废弃物现实状况、城市固体有机废弃物现实状况第3页2、固体有机废物处理和处置标准、固体有机废物处理和处置标准l资源化、无害化、减量化和稳定化。资源化、无害化、减量化和稳定化。资源化资源化 有机固体废物被称为有机固体废物被称为“放错地点放错地点原料原料”，为，为“二次资源二次资源”或或“再生资源再生资源”，可用于生产生物能源、生物肥料和饲料。，可用于生产生物能源、生物肥料和饲料。无害化无害化 杀灭或去除固体废弃物中病原菌、杀灭或去除固体废弃物中病原菌、害虫和寄生虫（害虫和寄生虫卵）、杂草害虫和寄生虫（害虫和寄生虫卵）、杂草种子和有害化学物质，处置过程需符合国种子和有害化学物质，处置过程需符合国家无害化标准。家无害化标准。减量化减量化 经过最终处理、处置部分能减量经过最终处理、处置部分能减量到最少程度。到最少程度。第4页Mushrooms(Agaricus Agaricus bisporusbisporus)growing in compost第5页3 3、处理有机固体废物方法、处理有机固体废物方法l主要有堆肥法、填埋法、焚烧法主要有堆肥法、填埋法、焚烧法处理方法类型类型应用应用堆肥法和填埋法堆肥法和填埋法 生物处理法生物处理法处理可生物降解有机固体废物焚烧法焚烧法化学处理法化学处理法处理不可随意排放危险性废物以及生活垃圾等第6页IncineratorDiagram第7页第8页第一节第一节 堆肥法生物处理堆肥法生物处理一、堆肥概念及其优缺点一、堆肥概念及其优缺点1、堆肥概念、堆肥概念l堆肥法指是在控制条件下，利用微生物生化堆肥法指是在控制条件下，利用微生物生化作用，将废弃物中有机物质分解、腐熟并转作用，将废弃物中有机物质分解、腐熟并转化成稳定腐殖土微生物学过程。化成稳定腐殖土微生物学过程。有机质有机质无机物、矿物质无机物、矿物质+腐殖质腐殖质+能量能量微生物微生物l堆肥处理后，产物中含丰富氮、磷营养物质堆肥处理后，产物中含丰富氮、磷营养物质和有机物质，故称为堆肥和有机物质，故称为堆肥(Compost)。第9页l腐熟指茎、叶、秆等难分解有机物经发酵腐烂腐熟指茎、叶、秆等难分解有机物经发酵腐烂成有效肥分和腐殖质过程。成有效肥分和腐殖质过程。l腐殖质是指已死生物体在土壤中经微生物分解腐殖质是指已死生物体在土壤中经微生物分解而形成有机物质。黑褐色，含有植物生长发育而形成有机物质。黑褐色，含有植物生长发育所需要一些元素，能改进土壤，增加肥力。影所需要一些元素，能改进土壤，增加肥力。影响腐殖质形成原因有土壤湿度和通气情况、温响腐殖质形成原因有土壤湿度和通气情况、温度、土壤反应及土壤有机质碳氮比值。腐殖质度、土壤反应及土壤有机质碳氮比值。腐殖质能够增加能够让空气和水进入空隙，也一样产能够增加能够让空气和水进入空隙，也一样产生植物必须氮、硫磺、钾和磷。生植物必须氮、硫磺、钾和磷。第10页腐熟肥料优点l1、提供养份比较全方面。有机肥是一个完全肥料。含、提供养份比较全方面。有机肥是一个完全肥料。含有作物所需要营养成份和各种有益元素，而且养份百有作物所需要营养成份和各种有益元素，而且养份百分比全方面，许多养分能够被各种植物直接吸收利用。分比全方面，许多养分能够被各种植物直接吸收利用。所以，有机肥施得越多，越有利于土壤养分百分比平所以，有机肥施得越多，越有利于土壤养分百分比平衡，越有利于作物对土壤养分吸收和利用，不会因多衡，越有利于作物对土壤养分吸收和利用，不会因多施有机肥而造成土壤某种营养元素大量增加，破坏土施有机肥而造成土壤某种营养元素大量增加，破坏土壤养份平衡。壤养份平衡。l2、有机肥料能够改进土壤结构，形成微团聚体。微团、有机肥料能够改进土壤结构，形成微团聚体。微团聚体对本身和加入水分及营养物质含有较大吸储能力、聚体对本身和加入水分及营养物质含有较大吸储能力、释供能力和转化能力，从而改进土壤理化性质，提升释供能力和转化能力，从而改进土壤理化性质，提升土壤缓冲能力和保肥供肥能力。土壤缓冲能力和保肥供肥能力。第11页腐熟肥料优点l3、有机肥在土壤中能形成腐殖质，不但能够直接营养、有机肥在土壤中能形成腐殖质，不但能够直接营养作物，而且腐殖质以胶膜形式凝聚在矿质颗粒表面，作物，而且腐殖质以胶膜形式凝聚在矿质颗粒表面，同各种金属离子形成水溶性和非水溶性结合物或螯合同各种金属离子形成水溶性和非水溶性结合物或螯合物对微量元素有效性起控制作用。物对微量元素有效性起控制作用。l4、有机肥能够迟缓、均衡地供给作物所必需养分，其、有机肥能够迟缓、均衡地供给作物所必需养分，其营养是慢慢溶出，不易发生浓度障害。而超量施用化营养是慢慢溶出，不易发生浓度障害。而超量施用化肥极易形成盐类浓度障害。肥极易形成盐类浓度障害。第12页腐熟肥料优点l5、提升土壤保肥保水能力。、提升土壤保肥保水能力。全部有机肥料都有较强全部有机肥料都有较强阳离子代换能力，能够吸收更多钾、铵、镁、锌等营阳离子代换能力，能够吸收更多钾、铵、镁、锌等营养元素，预防淋失，提升土壤保肥能力，尤其是腐熟养元素，预防淋失，提升土壤保肥能力，尤其是腐熟有机肥保肥能力更显著。温室是靠近封闭或半封闭设有机肥保肥能力更显著。温室是靠近封闭或半封闭设施，气密性好，在有机肥分解过程中可释放出大量二施，气密性好，在有机肥分解过程中可释放出大量二氧化碳，不易外逸，成为供给植物光合作用原料主要氧化碳，不易外逸，成为供给植物光合作用原料主要起源。起源。第13页l堆肥法过程是20世纪发展起来科学技术。l1922年，贝卡里采取密闭容器对有机物料进行厌氧发酵再通入空气进行好氧发酵方法在意大利取得专利，并在意大利和法国广泛应用。l1925年，印度人爱德华霍华德将堆肥化推向系统化和工厂化，开发了用垃圾、人粪尿、污水污泥、树叶或秸秆等混合物料进行好氧发酵班加罗法，将堆肥化技术向前推进了一大步。l1932年，荷兰VAW企业在搅拌方法方面对班加罗法进行改进，采取起重抓斗车翻堆方式，并于1932年建立了范曼奈法工艺堆肥厂。l德国Schweinfurt和瑞士Biel采取固定式固定床法工艺对磨碎物料进行堆肥。堆肥法技术发展堆肥法技术发展第14页l1933年，在丹麦出现Dano堆肥装置，该装置是一个卧式旋转圆筒生物反应器，曾在西欧和日本得到广泛应用，在20世纪70年代最为流行，当前世界上约有150家这么工厂。l20世纪70年代至80年代，因为城市生活垃圾中成份日趋复杂，尤其是无机成份日益复杂化，限制了一些机械化程度高堆肥工艺推广和利用，堆肥处理曾一度被土地填埋和焚烧所替换。l进入80年代后期，因为可供填埋土地资源日益担心，焚烧垃圾二次污染严重，用堆肥技术来处理各种有机废弃物又重新引发各国关注与重视。第15页堆肥法基本原理l堆肥化实质是有机固体废弃物在微生物作用下，利用堆肥化实质是有机固体废弃物在微生物作用下，利用生物化学反应实现转化和稳定化过程。生物化学反应实现转化和稳定化过程。l依据处理过程中起作用微生物对氧气要求不一样，堆依据处理过程中起作用微生物对氧气要求不一样，堆肥化可分为肥化可分为好氧法好氧法和和厌氧法厌氧法两种。两种。l好氧法是在通气条件下经过好气性微生物活动使有机好氧法是在通气条件下经过好气性微生物活动使有机废弃物得到降解稳定过程，此过程速度快，堆肥温度废弃物得到降解稳定过程，此过程速度快，堆肥温度高。高。l厌氧堆肥实际是微生物固体发酵，对有机固体废物进厌氧堆肥实际是微生物固体发酵，对有机固体废物进行降解与稳定化，需经过更复杂生物化学反应，该过行降解与稳定化，需经过更复杂生物化学反应，该过程堆肥速度较慢，堆肥时间是好氧堆肥法程堆肥速度较慢，堆肥时间是好氧堆肥法3-4倍甚至更倍甚至更多。多。第16页z好氧堆制订义含义l原料为可生物降解废物，固体或半固体；原料为可生物降解废物，固体或半固体；l人工控制下进行人工控制下进行；l各种微生物联合作用实现，不一样阶段，不一各种微生物联合作用实现，不一样阶段，不一样微生物起主导作用。样微生物起主导作用。l堆制过程好氧、放热，为稳定化过程堆制过程好氧、放热，为稳定化过程；l能杀死病原菌和寄生虫和害虫卵，到达无害化、能杀死病原菌和寄生虫和害虫卵，到达无害化、安全性；安全性；第17页四、好氧堆肥工艺流程四、好氧堆肥工艺流程1.前处理前处理 家畜粪尿家畜粪尿,污泥：调整水分和污泥：调整水分和 C/N 比，或者添加菌种和酶。比，或者添加菌种和酶。城市生活垃圾：破碎和分选，调整垃圾粒径城市生活垃圾：破碎和分选，调整垃圾粒径去除非堆肥物质目标：去除非堆肥物质目标：a 如不去除，会使发酵仓容积增大；如不去除，会使发酵仓容积增大；b 传传送送装装置置或或翻翻堆堆搅搅拌拌装装置置可可能能会会被被纤纤维维、绳绳子子缠缠卷卷或或被被竹竹、金属等绞入而影响操作；金属等绞入而影响操作；c 非堆肥物质妨碍发酵过程；非堆肥物质妨碍发酵过程；d 非堆肥物质（不包含电池类）也可在后处理工序去除非堆肥物质（不包含电池类）也可在后处理工序去除调调整整粒粒径径目目标标：均均匀匀化化原原料料、水水份份，表表面面积积增增大大，可可提提升升微微生物发酵速度。生物发酵速度。控控制制粒粒径径范范围围是是 2 60 mm。物物料料结结构构坚坚固固，则则粒粒径径应应小小些些。决决定定垃垃圾圾粒粒径径大大小小时时，还还应应从从经经济济方方面面考考虑虑，因因为为破破碎碎得越细小，动力消耗就越大，处理垃圾费用就会增加。得越细小，动力消耗就越大，处理垃圾费用就会增加。第18页 2.发烧阶段（主发酵前期，发烧阶段（主发酵前期，1-3d）堆堆肥肥阶阶段段早早期期，主主要要由由中中温温好好氧氧细细菌菌和和真真菌菌利利用用堆堆肥肥中中最最轻轻易易分分解解可可溶溶性性物物质质（如如淀淀粉粉、糖糖类类）快快速速增增殖殖，释放出热量，使堆肥温度不停升高释放出热量，使堆肥温度不停升高第19页3.高温阶段（主发酵、一次发酵，高温阶段（主发酵、一次发酵，3-8d）l堆肥温度上升至堆肥温度上升至50以上，即进入高温期。以上，即进入高温期。是有机质分解和有害生物杀灭最有效时期。是有机质分解和有害生物杀灭最有效时期。腐殖化过程腐殖化过程；高温型好氧微生物成为优势种。主要是好热性高温型好氧微生物成为优势种。主要是好热性细菌、放线菌和真菌一些种群；细菌、放线菌和真菌一些种群；杀灭病原生物，杀灭病原生物，5060连续连续67d，可有效杀，可有效杀灭虫卵和病原菌。灭虫卵和病原菌。第20页l各种好热性微生物最适温度各不相同，所以，伴随堆各种好热性微生物最适温度各不相同，所以，伴随堆肥中温度上升，好热性微生物也随之发生改变：在肥中温度上升，好热性微生物也随之发生改变：在50左右，主要是嗜热性真菌和放线菌，如嗜热性真左右，主要是嗜热性真菌和放线菌，如嗜热性真菌属（菌属（Thermomyces）、褐色嗜热放线菌）、褐色嗜热放线菌（Actinomyces thermofuscus）、普通小单胞菌）、普通小单胞菌（Micromonos poravulgaris）等；）等；l温度升高到温度升高到60时，真菌几乎完全停顿活动，仅有嗜时，真菌几乎完全停顿活动，仅有嗜热性放线菌和细菌在活动，迟缓分解有机物；热性放线菌和细菌在活动，迟缓分解有机物；l温度升高到温度升高到70时，大多数嗜热性微生物已不宜，相时，大多数嗜热性微生物已不宜，相继大量死亡或进入休眠状态。继大量死亡或进入休眠状态。3.高温阶段（主发酵、一次发酵，高温阶段（主发酵、一次发酵，3-8d）第21页名称死亡情况名称死亡情况沙门氏伤寒菌46以上不生长;55-60,30min内死亡血吸虫卵53;1d死亡沙门氏菌属561h内死亡,60,15-20min死亡蝇蛆51-56;1d死亡志贺氏杆菌55,1h内死亡霍乱产弧菌65;30d死亡大肠杆菌绝大部分,55,1h死亡;60,1520min死亡炭疽杆菌50-55;60d死亡阿米巴涂68,死亡布氏杆菌55;60d死亡50;3d死亡71,50min内死亡猪丹毒杆菌50;15d死亡美洲钩虫45,50min内死亡猪瘟病毒50-60;30d死亡流产布鲁土菌61,3min内死亡口蹄疫病毒60;30d死亡酿脓链球菌54,10min内死亡小麦黑穗病菌54;10d死亡化脓性细菌50,10min内死亡稻热病菌51-52;10d死亡结核分枝杆菌66,15-20min内死亡,有时有67死亡麦蛾卵60;5d死亡牛结核杆菌55,45min内死亡二化螟卵55;3d死亡蛔虫卵50-56,5-10d死亡小豆象虫60;4d死亡钩虫卵50;3d死亡绕虫卵50;1d死亡鞭虫卵45,60d死亡 几个常见病菌与寄生虫死亡温度几个常见病菌与寄生虫死亡温度第22页4.降降温温和和腐腐熟熟保保肥肥阶阶段段（后后发发酵酵、二二次次发发酵酵，20-30d）v 主主发发酵酵半半成成品品中中还还未未分分解解易易分分解解有有机机物物和和较较难难分分解解有有机机物物进进一一进进行行分分解解，使使之之变变成成腐腐殖殖酸酸,氨氨基基酸酸等等比比较较稳稳定定有有机机物，得到完全成熟堆肥制品。物，得到完全成熟堆肥制品。v 普普通通把把物物料料堆堆积积到到 1-2 1-2 m m 高高，进进行行后后发发酵酵，并并要要有有预预防防雨雨水水流流入入装装置置。有有场场所所还还需需要要翻翻堆堆和和通通风风，通通常常不不进进行行通通风风，而是每七天进行一次翻堆。而是每七天进行一次翻堆。v 第23页5.后处理后处理 经过两次发酵后物料中，几乎全部有机物都变细经过两次发酵后物料中，几乎全部有机物都变细碎和变形，数量降低了。碎和变形，数量降低了。然而，城市生活垃圾堆肥时，在预分选工序没有然而，城市生活垃圾堆肥时，在预分选工序没有去除塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等物依然去除塑料、玻璃、陶瓷、金属、小石块等物依然存在。所以，还需要经过一道分选工序，去除杂存在。所以，还需要经过一道分选工序，去除杂物，并依据需要进行再破碎（如生产精制堆肥）。物，并依据需要进行再破碎（如生产精制堆肥）。第24页6.脱臭脱臭 部分堆肥工艺和堆肥物在原料、堆制过程和结束后部分堆肥工艺和堆肥物在原料、堆制过程和结束后会产生臭味。会产生臭味。去除臭气方法主要有去除臭气方法主要有化学除臭剂除臭，碱水和水溶化学除臭剂除臭，碱水和水溶液过滤，熟堆肥或活性炭、沸石等吸附剂过滤液过滤，熟堆肥或活性炭、沸石等吸附剂过滤在露天堆肥时，可在堆肥表面覆盖熟堆肥，以预防在露天堆肥时，可在堆肥表面覆盖熟堆肥，以预防臭气逸散。较为多用除臭装置是堆肥过滤器，当臭臭气逸散。较为多用除臭装置是堆肥过滤器，当臭气经过该装置，恶臭成份被堆肥（熟化后）吸附，气经过该装置，恶臭成份被堆肥（熟化后）吸附，被其中好氧微生物分解。也可用特种土壤代替堆肥被其中好氧微生物分解。也可用特种土壤代替堆肥使用，这种过滤器叫使用，这种过滤器叫土壤脱臭过滤器。土壤脱臭过滤器。第25页7.贮藏贮藏 q 堆肥普通在春秋两季使用，在夏冬就必须积存，堆肥普通在春秋两季使用，在夏冬就必须积存，所以要建立储存六个月生产量设备储存方式可直所以要建立储存六个月生产量设备储存方式可直接堆存在发酵池中或袋装，要求干燥而透气，闭接堆存在发酵池中或袋装，要求干燥而透气，闭气和受潮会影响制品质量。气和受潮会影响制品质量。第26页Compostingpile第27页4、堆肥处理优点有机废物分解并到达稳定化有机废物分解并到达稳定化 易腐败有机废物和有毒废物被转化为比较稳定易腐败有机废物和有毒废物被转化为比较稳定物质，体积大大缩小物质，体积大大缩小(4060干有机质被分干有机质被分解解)，便于处置和运输。有毒化学品，便于处置和运输。有毒化学品(如农药如农药)形形成腐殖质，消除毒性。成腐殖质，消除毒性。干化作用干化作用 人粪尿、动物粪便和污泥含水达人粪尿、动物粪便和污泥含水达8095，经过堆制处理，大大降低其含水率。经过堆制处理，大大降低其含水率。第28页杀灭有害生物杀灭有害生物 堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测定，定，6070维持维持3d，可使脊髓灰质炎病，可使脊髓灰质炎病毒、病原细菌和蛔虫卵失活。毒、病原细菌和蛔虫卵失活。堆温堆温5060，连续，连续67d，即可杀灭病原，即可杀灭病原和虫卵。和虫卵。堆肥是植物良好肥料和土壤改良剂堆肥是植物良好肥料和土壤改良剂 4、堆肥处理优点第29页5、堆肥处理存在问题堆肥质量不易稳定；堆肥质量不易稳定；原料起源不一样、随季节改变，给原料起源不一样、随季节改变，给标准化处理带来困难；标准化处理带来困难；物料温度不均匀；物料温度不均匀；受社会、文化、经济原因影响；受社会、文化、经济原因影响；第30页2、腐熟堆肥特征、腐熟堆肥特征表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或棕黑色：棕黑色：秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无粪臭，散发出泥土气味，不招引蚊蝇；粪臭，散发出泥土气味，不招引蚊蝇；pH8-9，呈弱碱性。，呈弱碱性。第31页第32页三、堆制过程中生物及其演替三、堆制过程中生物及其演替 1普通规律普通规律 l参加主要是微生物，包含：参加主要是微生物，包含：细菌细菌(含放线菌含放线菌)真菌真菌原生动物等类群原生动物等类群一些无脊椎动物如线虫、蚯蚓、螨类等。一些无脊椎动物如线虫、蚯蚓、螨类等。第33页u微生物群落改变规律微生物群落改变规律50左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细菌菌(放线菌放线菌)为主。堆温为主。堆温60时，真菌几乎完时，真菌几乎完全停顿活动，嗜热性放线菌与细菌继续活全停顿活动，嗜热性放线菌与细菌继续活动。动。高温细菌主要是芽孢细菌属、高温放线高温细菌主要是芽孢细菌属、高温放线菌属。菌属。中温型细菌中温型细菌(含放线菌含放线菌)和真菌首先起作用，和真菌首先起作用，第34页6570时，大多数嗜热性微生物也无法时，大多数嗜热性微生物也无法生活，或死亡，或休眠。生活，或死亡，或休眠。最终，温度下降，放线菌重新定殖成为优最终，温度下降，放线菌重新定殖成为优势菌群，堆肥表面展现白色或灰色。势菌群，堆肥表面展现白色或灰色。l蛋白质分解产生氨转化为硝酸盐过程主要蛋白质分解产生氨转化为硝酸盐过程主要在腐熟期进行。在腐熟期进行。第35页嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌第36页StreptomyceStreptomyces and s and ThermomonosporaThermomonospora isolated from compostisolated from compost第37页ThermomonosporaThermomonospora form osensis type strain form osensis type strain第38页烟曲霉烟曲霉烟曲霉烟曲霉Aspergillus fumigatusAspergillus fumigatus第39页2特殊规律特殊规律l农业废物以植物残体为主，堆制过程中微生农业废物以植物残体为主，堆制过程中微生物相：物相：细菌、真菌细菌、真菌 纤维分解菌纤维分解菌放线菌放线菌能分解本质能分解本质素微生物素微生物 l城市污水处理厂剩下污泥、城市生活垃圾堆城市污水处理厂剩下污泥、城市生活垃圾堆制过程中，厌氧菌和脱氮菌很多制过程中，厌氧菌和脱氮菌很多。l细菌与放线菌数量之比可作为堆肥腐熟指标细菌与放线菌数量之比可作为堆肥腐熟指标之一之一。第40页堆制时间堆制时间好气细菌与放线菌数量之比好气细菌与放线菌数量之比堆制前堆制前8030d后后3560d后后30第41页第42页四、固体废物好氧堆肥基本条件四、固体废物好氧堆肥基本条件l影响堆肥过程原因有物料影响堆肥过程原因有物料有机质含量、营有机质含量、营养平衡、通气量、水分、温度和粒径等。养平衡、通气量、水分、温度和粒径等。第43页四、固体废物好氧堆肥基本条件四、固体废物好氧堆肥基本条件1、接种、接种l将将1%-5%腐熟堆肥或者生物固体（污泥）腐熟堆肥或者生物固体（污泥）混入垃圾原料中，称为接种。接种目标混入垃圾原料中，称为接种。接种目标是为了增加微生物菌源，或者增加微生是为了增加微生物菌源，或者增加微生物分解酶。物分解酶。第44页2 2、含水量、含水量l含水量在含水量在5070，以，以60为宜。为宜。l若有机质含量高，含水量应高一些；若有机质含量高，含水量应高一些；l有机质含量低，含水量应低一些。有机质含量低，含水量应低一些。第45页3 3、垃圾原料营养配比、垃圾原料营养配比l l碳氮比碳氮比碳氮比碳氮比(C/N)(C/N)是营养平衡最主要参数之一。是营养平衡最主要参数之一。是营养平衡最主要参数之一。是营养平衡最主要参数之一。物料最正确物料最正确物料最正确物料最正确C/NC/N为为为为25352535之间为宜，之间为宜，之间为宜，之间为宜，物料物料物料物料C/N35C/N35，会延长堆制时间。，会延长堆制时间。，会延长堆制时间。，会延长堆制时间。原料原料原料原料C/N5C/N90%)H2O、NH3、H2S第108页2 填埋气产量及产生速率v（1）经验估算：v（2）化学计量计算v（3）化学需氧量法第109页3 填埋气控制填埋气控制v 排气系统可分为被动排气和主动排气主动排气。v 被被动动排排气气装装置置是利用垃圾坑中产生气体浓度和梯度驱动气体流动。它利用沟槽、排气井或带孔管，周围填以粗粒料，将产生气体引到封盖之上。v 主动排气装置用于被动装置不很奏效场所。它依靠机械设备产出正压或负压，迫使气体运动，能够是竖向或是横向。机械设备真空泵或鼓风机连接于排气管出口端。第110页2、气体搜集、气体搜集v微生物厌氧发酵产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧微生物厌氧发酵产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。v填埋场产气量和气体成份与被分解固体废物种类填埋场产气量和气体成份与被分解固体废物种类相关，并随填埋年限而改变。每千克挥发性有机相关，并随填埋年限而改变。每千克挥发性有机固体产气量约为固体产气量约为0.0130.047m3。v甲烷发酵进入稳定时时间为甲烷发酵进入稳定时时间为2年后，填埋场气体普年后，填埋场气体普通含有通含有3040甚至甚至6070甲烷，以及各种甲烷，以及各种其它种类气体。其它种类气体。v填埋场气体经过处理后能够作为能源加以利用。填埋场气体经过处理后能够作为能源加以利用。第111页v甲烷去向：甲烷去向：回收作能源，回收作能源，释放到环境；释放到环境；微生物氧化：厌氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧微生物氧化：厌氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧化菌（存在于填埋物培土中）。化菌（存在于填埋物培土中）。甲烷气体好氧氧化作用过程：甲烷气体好氧氧化作用过程：CH4 CH3OH HCHO HCOO-CO2第112页垃圾渗滤液处理技术垃圾渗滤液处理技术1、浸出液生成、浸出液生成（1）降水和地表泾流：降水包含降雨和降雪，它是浸出液主要起源。地表泾流是指来自场地表同上坡方向径流水，对浸出液产生数量也影响较大。（2）垃圾含水：除垃圾本身含水外，（3）垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾组成、pH、温度和菌种等原因相关。第113页蒸发地表径流地下渗出浸出液填埋场填埋场降雨地表径流地下涌出水废物含水流入流出2 填埋场水平衡示意图填埋场水平衡示意图第114页3 浸出液性质浸出液性质第115页对垃圾渗滤液有机污染物进行探讨,分析结果表明,从垃圾渗滤液中检出有机污染物77种,其中芳烃类29种,烯烃类18种,酸类8种,酯类5种,醇、酚类6种,酮、醛类4种,酰胺类2种,其它5种。对太原生活垃圾填埋场进行监测分析,得出结论:除pH和总硬度铝、镉、铬指标未超出国家标准外,其余指标严重超标。其中COD、BOD5、氨氮、总磷、砷分别超标100、120、547、90、120倍。4 垃圾渗滤液危害垃圾渗滤液危害第116页 垃圾填埋场渗滤液对周围地下水和地表水均会造成严重环境垃圾填埋场渗滤液对周围地下水和地表水均会造成严重环境污染污染u比如：美国美国曾报导距垃圾处理厂蓄水池512m远一口井中水,其硬度、钙镁浓度、总固体量和CO2都有增加u德国德国报导距离填埋场4km远地表水下游,水质出现恶化。渗滤液对含水层影响不但仅在于表层,而且贯通于达60m深垂直截面。渗沥液中重金属对周围环境及对其后生物处理毒性影响非常严重。u国内报导广州市广州市老虎窿填埋场即使1992年封场,但直至1995年其排放浸出液BOD、COD、氮和磷依然超标,其中以氮为甚,垃圾填埋不采取防渗办法,对地下水必定造成严重污染,主要表现在地下水水质混浊,有嗅味有嗅味,COD,COD、三氮含量高、三氮含量高,油、酚油、酚污染严重污染严重,细菌、大肠菌超标细菌、大肠菌超标第117页5 渗滤液收排系统渗滤液收排系统（1 1）收排系统作用）收排系统作用v 渗滤液收排系统应确保在填埋场预设寿命期限内正常运行，搜集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点，防止渗滤液在填埋场底部蓄积。（2 2）收排系统结构）收排系统结构v 渗滤液收排系统由搜搜集集系系统统和和输输送送系系统统组成。搜集系统主要部分是一个位于底部防渗层上面、由砂或砾石组成排水层。在排水层内设有穿孔管网，以及为预防阻塞铺设在排水层表面和包在管外无纺布。v 渗滤液输送系统由渗滤液贮存罐、泵和输送管道组成。第118页v(3)(3)经典填埋场液体收排系统由以下几个部分组成经典填埋场液体收排系统由以下几个部分组成：v（a）排排水水层层：由粗砂砾铺设厚30cm以上组成，必须覆盖整个填埋场底部衬层上，水平渗透系数应大于10-2cm/s，坡度大于2%。，但也可使用人工排水网格。v（b）管管道道系系统统：普通在填埋场内平行铺设，位于衬层最低处。管道上开有许多小口。管间距要适当、方便能及时快速地搜集渗滤液。应含有一定纵向坡度(通常在千分之几)，使管道内流动呈重力流态。v（c）隔隔水水衬衬层层：由粘土或人工合成材料构筑，含有一定厚度，能妨碍渗滤液下渗，并含有一定坡度(通常2%5%)，以利于渗滤液流向排水管道；v（d）集水井、泵、检修设施、以及监测和控制装置等：集水井、泵、检修设施、以及监测和控制装置等：畚以接纳贮存排水管道所排出渗滤液，测量并统计积水坑中液量。第119页四四 填埋场封盖系统填埋场封盖系统第120页五五 填埋场防渗系统填埋场防渗系统第121页垃圾填埋场防渗材料垃圾填埋场防渗材料（1)高高密密度度聚聚乙乙烯烯（HDPE）地地膜膜和和低低密密度度聚聚乙乙烯烯（LDPE）地膜地膜当代化城市垃圾卫生填埋场和危险废物安全填埋场使用主要防水防渗工程材料，HDPE地膜用于填埋场底部防渗层系统和边坡防渗层系统，而LDPE地膜则是填埋场封顶覆盖层中表面密封系统最正确防水防渗工程材料。（2）高效薄型膨润土防渗卷材）高效薄型膨润土防渗卷材高效薄型膨润土防渗卷材厚度只有710mm，含有可卷性，渗透系数可到达10-910-11cm/s,其防渗性能相当于510米厚天然粘土层，再加上自愈合能力强，施工接缝方便，长久防渗性能优于HDPE，可单独使用，也是填埋场高效复合防渗防渗层主要组成部分。（3）高密度聚乙烯排水网格、排水管材和排气管材）高密度聚乙烯排水网格、排水管材和排气管材第122页第123页v我国垃圾处理最终应走综合处理之路，即依据几个工艺针对我国垃圾处理最终应走综合处理之路，即依据几个工艺针对垃圾不一样处理阶段或特征加以应用，可能是堆肥和填埋结垃圾不一样处理阶段或特征加以应用，可能是堆肥和填埋结合，也可能是焚烧和填埋结合等等，才能使得各种处理技术合，也可能是焚烧和填埋结合等等，才能使得各种处理技术优势互补、资源共享，按照垃圾处理减量化、资源化和无害优势互补、资源共享，按照垃圾处理减量化、资源化和无害化标准，实现垃圾处理可连续发展。化标准，实现垃圾处理可连续发展。第124页
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