蔬菜废弃物堆肥化处理|市政污泥处置方案

在有机废弃物进行发酵堆肥过程中，在有氧或缺氧条件下，物料中的有机成分如蛋白质等被微生物的分解，产生大量有毒有害的臭味气体，这些臭气若不加以处理，直接排放到大气，将严重影响堆肥厂及其周边的大气环境。因此，堆肥过程中的除臭工程成为有机固体废弃物高温堆肥过程不可或缺的一部分。在有机废弃物发酵过程中，微生物通过代谢活动，把其中一部分有机物氧化成简单的无机物，为生物生命活动提供所需的能量，另一部分有机物转化为生物体所需的营养物质，形成新的细胞体，使微生物不断增殖，在此过程中，放出大量能量，除小部分为细胞质合成提供能量外，其余均以热量的形式放出，据文献介绍，在有机废弃物高温发酵阶段，微生物氧化分解有机废弃物平产生的热量约420 kJ/kg，这些热能随臭气排出，使臭气温度可达60~70℃，同时，由于物料堆体温度升高，导致物料水分蒸发速度加快，大量水分也随臭气排出。
餐厨垃圾泛指产生于餐饮业与居民生活的食物加工下脚料(厨余)和食用残余，组要成分包括蛋白质、淀粉、油脂等有机成分，具有含水率高，油脂、盐分高，易腐烂发臭等特点。中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，大中城市餐厨垃圾产量惊人，重庆、北京、广州等餐饮业发达城市问题尤其严重。目前，餐厨垃圾的处理技术主要有厌氧消化、饲料化、餐厨粉碎机、好氧堆肥以及小型生化就地处理设备等。厌氧消化工艺主要分为前端预处理分选、中端厌氧消化产沼、后端沼气资源化利用3个阶段；饲料化是指用餐厨垃圾饲养畜禽，特别是喂猪，但非洲猪瘟爆发蔓延下，各地严控餐厨垃圾饲料化；餐厨粉碎机是放置在厨房水槽与管道连通处的一个小机器，用高速旋转的电机带动研磨腔中的转盘，使餐厨垃圾在离心力的作用下相互撞击，在短的时间内将食物垃圾研磨成细小的颗粒顺水流排出管道。好氧堆肥工艺流程主要是：餐厨垃圾行破碎、分选处理，去除不适合堆肥处理的杂物，进行压缩脱水处理；然后在布料箱内添加堆肥所需的添加剂，进行50-70天的好氧堆肥处理。小型生化就地处理设备与好氧堆肥原理相同，辅以加热，发酵温度保持在50-70℃，发酵迅速。厌氧消化工艺起建规模高，消化周期长，且因为沼气产品不纯，利用困难；消化后的沼渣基本还是填埋，对产品尚未有一个很好的利用计划，导致整体效果不好。饲料化因食物同源性等问题逐渐被取缔。经破碎后的餐厨垃圾直接进入下水管道容易造成管道堵塞，同时目前的市政污水管网，尚未有能力接纳破碎后的餐厨垃圾，该工艺并不适合我们国内的管道情况。好氧堆肥占地大、周期长。堆肥过程中产生的污水和臭气会对周边环境造成二次污染。小型生化就地处理机则因为预处理中脱水及油水分离不能很好得分离出餐厨垃圾中的油脂，而高含量油脂和高含盐量不利于微生物的生长，从而制约了处理机的处理效果。此外，其产生的废水、废气未经处理直接排放，容易导致二次污染；加热模块也使得设备能耗较高。

随着我国城市化的发展，污水的排放量越来越大，导致城市污泥越来越多，污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、、菌体、无机颗粒、胶体等组成的其复杂的非均质体。原有污泥的处理方法有焚烧，掩埋，填海等，这样不仅污染生活环境，在一定程度上也造成了资源的浪费。污泥处理常常采用工艺之一是发酵堆肥处理，但是在发酵过程中，会产生很多远高于常温气体的并带有大量水蒸气的废气，现有技术中对于废气的处理往往是直接排到大气中或者收集后通过滤池进行二次处理。这样废气中的热量没有充分利用，水蒸气也未得到有效去除及回收，不仅有可能延长发酵周期或影响发酵效果，而且排放气体还有可能污染环境。部分发酵、堆肥处理都是在露天的场合进行，这样不仅影响周边环境，而且会导致环境或人为等因素引起的发酵物料温度变化幅度较大，影响发酵效果。

随着我国国民经济的高速发展、城市化步伐的不断加快及公众对环境质量的要求日益增强 ,我国大量城市的污水处理厂相继建成并投入运行。污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、、菌体、无机颗粒、胶体等组成的其复杂的非均质体。原有污泥的处理方法有焚烧，掩埋，填海等，这样不仅污染生活环境，在一定程度上也造成了资源的浪费。

随着社会环保意识的逐步加强，城市污泥、印染污泥的无害化处理一直是一个不可逃避的话题。城市污泥、印染污泥均采用絮凝压滤法制备得到含水60～80％的固体废弃物。其中含有大量的氮磷钾、有机质等营养成分，也含有一定量的铬、镉、、铅、汞等有害重金属元素及病原菌、卵等。目前城市污泥、印染污泥的处理方法以焚烧、好氧堆肥等处理处置方法为主。但是，焚烧法存在处理费高、二次污染等问题，因此，好氧堆肥法成为当下主流的污泥处理办法。
随着生活水平的提高，人们对奶制品、肉制品的需求大幅增加，加速了我国奶牛、肉牛养殖业的规模化发展。同其它畜禽养殖业相比，奶牛和肉牛养殖业产生的粪污很多，处理难度也很大，已成为养殖业健康和可持续发展的瓶颈。由于奶牛饲料消化率高，粪污中木质纤维类物质含量高，还有丰富的氮磷等养分，据估算，1吨牛粪污相当于2 .42千克氮素、0 .39千克磷素，是宝贵的肥料资源。好氧发酵是牛粪无害化处理和肥料化利用的重要方式，通过微生物好氧发酵能够有效地将粪便中的大分子物质转化成二氧化碳、氨等小分子物质及高分子量的腐殖质，既能防治环境污染，又能为农业绿色生产提供大量的有机肥料。好氧发酵原料C/N比、水分、温度、通气状况、pH值等工艺参数与发酵微生物生长和活性密切相关，进而影响发酵效率和产品腐熟度。好氧发酵在升温、高温、降温和腐熟四个阶段均有微生物参与，不同阶段皆有不同类型的优势微生物，包括、、放线菌。升温期和降温期各类中温微生物活跃地进行新陈代谢，当堆体的堆温上升到50℃时，堆体中的主导微生物为各类芽孢杆菌、霉菌等好氧嗜温的微生物。温度达到60℃以上进入高温阶段时，主要发挥作用的是好热、耐高温放线菌、耐高温芽孢杆菌等一些好热微生物。微生物繁殖的快慢决定着好氧发酵时间的长短，而微生物繁殖的快慢又受营养物质丰缺的制约，有效营养丰富，微生物繁殖速度就快，反之则慢。为促进有机物质腐熟，加速发酵初期物料的分解，缩短发酵周期，提高发酵产品品质和效率，好氧发酵过程会加入适量的无机调理剂、易降解碳源和接种外源微生物等添加剂，包括起爆剂、膨胀剂、接种剂、调理剂等。
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