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固體廢物堆肥

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固體廢物堆肥是固體廢物處理和利用的一種方法。固體廢物中的有機物在微生物作用下,發生生物化學反應而降解形成一種類似腐殖質土壤的物質,用作肥料並用來改良土壤。

1 固體廢物堆肥 -固體廢物堆肥

  概述  堆肥技術已有悠久的歷史。中國古代在農事活動中已使用堆肥法。真正對堆肥技術進行科學探討始於1920年。英國的 A.霍華德在印度把牲畜糞便、樹葉、垃圾等放入土坑,貯存6個月,進行厭氧發酵。同年,義大利人G.G.貝卡里也向政府申報專利。他堆肥的方法同霍華德相似,只是不用土坑而用混凝土堆肥坑。
  堆肥作為廢棄物處理的一種方法已經得到廣泛重視。完成堆肥過程的細菌、酵母菌、真菌和放線菌是土壤和垃圾中本來就有的。堆肥初期,細菌和酵母菌佔優勢;後期,真菌和放線菌佔優勢。細菌中有需氧性的形成孢子的桿菌屬,還有革蘭氏陰性桿菌(大腸桿菌等)。典型的真菌有:麯菌、鐮刀菌、青黴菌和酒麯菌等屬。放線菌中有鏈絲菌、諾卡氏菌和小單孢子菌等屬。用作堆肥的廢棄物的化學成分由於這些微生物的活動而發生改變。糖和澱粉最容易被微生物利用,類脂物或脂肪的抗降解作用不大,纖維素和半纖維素有中等的抗降解作用,木質素的抗降解作用最大。有機物經堆制后所形成的腐殖質既是土壤改良劑,也是優質肥料。堆肥過程中產生的生物熱溫度可達50~55℃,能殺滅垃圾、糞便中的病菌、蟲卵和蠅蛆。
  步驟  一般分為四步:
  ①準備:先從垃圾中剔出大塊廢物、 玻璃、 金屬、塑料、橡皮、破布等;再將垃圾破碎成勻質狀,常用的方法為「落錘」搗碎、「銼切法」和「濕搗成漿法」等;勻質廢物的最佳含水率為 45~60%;碳氮比約為25:1。如果達不到,可摻加廢水污泥。因此堆肥廠設在污水處理廠近旁最為合適。
  ②細菌分解:按作用原理,分為高溫需氧性分解和低溫厭氧性分解。在溫度、水分、氧氣適宜條件下,需氧微生物迅速生長繁殖,開始需氧性分解過程,產生大量的熱(溫度50~55℃),將各種有機物轉化成為無害的肥料,這種方法稱為高溫堆肥。厭氧堆肥在缺氧條件下進行,堆內的溫度最高不超過45℃,腐熟時間較長。按堆肥方法,分為露天堆肥法和機械化堆肥法。中國天津等地採用的露天堆肥法,是先將選凈后的垃圾同糞便混合(垃圾3/4,糞便1/4)鋪在地面,厚度為10~20厘米,在平面上每隔1米放上兩根直徑為10~15厘米的竹竿,在竹竿中部豎起兩根竹竿,然後均勻地堆撒80~100厘米厚的垃圾和糞便為一層。逐層堆成底寬 4米、頂寬1~1.5米、高2米、長度視情況而定的肥堆。然後用泥抹面,厚約2~3厘米,兩天後抽出竹竿。竿孔留作肥堆通風供氧。在夏、秋季竿孔需用紗布封好,用泥固定以防止生蛆。肥堆在夏、秋季約20天左右即可腐熟使用,冬季一般需延長10天。露天堆肥法較為經濟,缺點是易受氣候條件影響,臭味難以控制,時間長,用地多等。中小城市或發展中的國家多採用這種方法。美國有兩家典型的利用容器的機械化堆肥工廠,一家建在賓夕法尼亞州,1960年以來日產量25噸。容器中氧氣含量為12~16%,溫度65~74℃,pH值5.5~5.9,處理周期4~5天。產品的1/3為肥料,其餘部分分選出金屬、玻璃、塑料、破布等廢物出售,不能利用的填地處理。另一家建在佛羅里達州,日加工量為150噸,處理周期為4~6天。
  ③熟化:露天堆肥一般需要兩個星期的熟化時間。如不經熟化施入田間,就要經過幾個月以後才能種植。機械化堆肥有的不需熟化,有的需要3周左右,待肥質完全穩定後方可施用,以免微生物奪去土壤中的氮素。
  ④儲存和處置:肥料的施用有季節性,因此必須有足夠的儲存場地。運來的廢物,其中一般都有30%左右不能用來堆肥。堆肥廠附近宜有可填埋廢物的場地。

2 固體廢物堆肥 -配圖

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