生物处理技术是一项经济、实惠，切实可行的有机
废弃物处理技术。
第一节 好氧堆肥处理
堆肥化（composting）: 在人工控制的环境 下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线 菌、真菌等微生物人为地促进可生物降 解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生 物学过程 。
6 评价指标 5 堆肥设备 四类，15个
堆肥的意义：
①对城市固体废物进行处理消纳,实现稳定化、无害化，可以避免和减 轻垃圾的大面积堆积，影响市容和城市垃圾自然腐败、散发臭气、传播疾病， 从而对人体和环境造成的危害。 ②可以将固体废物中的适用组分尽快地纳入自然循环系统（如堆肥可回 归农田生态系统中），促进自然物质循环与人类社会物质循环的统一； ③可以将大量有机固体废物通过某种工艺转换成有用的物质和能源（如 产生沼气、生产葡萄糖、微生物蛋白等）； ④堆肥化可减重、减容均约50%。由于城市固体废物和农业废物数量巨 大，其中农业物质资源（秸秆、稻壳、甘蔗渣、花生壳等）年产6×108t左 右，城市垃圾年产生量约1.4×108t，可生物转换利用的成分多，在当前世 界上普遍存在自然资源短缺及能源紧张的情况下，堆肥化回收和利用技术的 开发具有深远的意义。
用于城市固体废物堆肥系统的分离技术 技术 分离物料
大：塑料膜、大纸张、硬纸板、 风选 轻物料：纸、塑料 重物：金属、玻璃、有机废物 其他杂物 中：可回收物品、大部分有机 废物、其他杂物 小：有机废物、金属碎片、其 他杂物 湿选 漂浮物：有机废物、其他杂物 沉淀物：金属、玻璃、砂石、其他 杂物 冲击 轻物料：塑料、未分解的纸张中等 分选 重量物料； 堆肥重物料：金属、玻璃、砂石、 其他杂物
分离设备 筛子 应堆肥产品质量高、操
堆肥化设备
作员少、臭味控制有效、 空间限制少、 环境影响小等优 点。垂直、倾斜及水平固体流

反应器堆肥系统

生物过滤器：熟化的堆 肥、树皮、木片、粒状的 泥炭等，负荷为80~120 m3•m-3•h-1)，出气温度维持在 20~40℃； 除臭设备
表 技术 筛分 分离物料
嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维 素、蛋白质，温度↗45~70℃
好 氧 堆 肥 过 程
适应新环境 （驯化阶段）
嗜温性微生物、多为难分解物质， 温度↘
嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质， 淀粉、糖类增多，温度↗45℃（产热阶段）
供氧量由化学式计算
颗粒度2-60mm
第五章 固体废物的生物处理
第一节 固体废物的好氧堆肥处理
第二节固体废物的厌氧消化处理
第三节固体废物的微生物浸出
第四节固体废物的其他生物处理技术
生物处理：
采用生物处理技术，利用微生物（细菌、放线
菌、真菌）和动物（蚯蚓等）分解废物中的有机质，
回收能源和资源，实现有机废物的资源化、减量化
和无害化，既变废为宝，又解决环境污染。因此，
微生物学性质
污染物
重金属总量可浸提重金属量重金属 的生物有效性难降解有机污染物含 量
增大增大增大增大
施用有机肥对土壤理化性质的改变
处理 有机质 容重 总空隙度 持水量 pH值
含量/ ％
未用堆 2.06 肥
增加/ ％
容重 /(g/cm3)
1.62
降低 /(g/cm3)
含量/ ％
35.1
增加/ ％
持水量 增加/ /％ ％
C/N（9-12）和C/P（75影 堆肥化效果 含水率50-60% 150） 响 温度和有机物含量 因 1 55-602 pH7.5-8.5 ，20-80% 6 3 4 5 素 前处理 主发酵 后发酵 后处理 脱臭 贮存 夏冬需贮存， 及 分选、破 发酵仓或 进一步分 分选设备 产生氨、硫化氢、 碎、筛分、 露天堆积，解难分解 去除塑料、甲基硫醇、胺类 容纳6个月的 工 混合、养 强制或翻 有机物， 玻璃金属、等。化学除臭剂；贮存设备；干 条堆或静 小石块； 碱、水溶液过滤； 燥透气 艺 分及水分 堆搅拌供 氧主发酵 态堆肥， 加入N、P、 熟堆肥、沸石等 调节 期4~12d 20~30d K制复肥 吸 附剂吸附
堆料易压实；堆料混合不均匀； 条垛间距应≥10m，可利用的堆肥 场地小
控制臭味措施： 1.堆肥过程控制 2.调查可能的臭味来源 3.建立臭味收集系统 4.建立臭味处理系统 5.控制残留臭味的有效扩散
堆肥过程控制是减少臭味产生的关键因素，但 不能完全有效地控制臭味。
腐 熟 度 评 价 指 标
• 生物学指标 • 呼吸作用/生物活 性/发芽指数
• 化学指标 • pH/COD/BOD /VS/碳氮比/氮 化物/腐殖酸 堆肥腐熟度评价 指标 • 物理学指标 • 气味/粒度/色度 •
腐熟度：堆肥中的有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。
• 工艺指标 •温度 耗氧速率400 mg/(kg·h)
堆肥化产品的质量要求和标准
杂质 ﹥3% 粒度/mm 12 蛔虫卵死亡率 95-100% 大肠杆菌 10-1-10-2 有机质 ≧10% 总氮 ≧0.5% 温度 ﹥550C
总钾 ≧1.0%
Hg/(mg/kg) ≦5
Cb/(mg/kg) ≦3
Cr/(mg/k g) ≦300
Pb/(mg/kg) ≦100
As/(mg/kg) ≦30
总磷 ≧0.3%
第二节 厌氧消化处理
厌氧消化: 也称厌氧发酵，指在厌氧状态下 利用微生物使固体废物中有机物转变为 CH4和CO2的物 ( 含 C ， H ， O ， N ， P ， S ， Cl) 、 氧和微生物
细胞物质 (微生物繁殖)
CO2,H2O,NH3,PO + 异化作用 43-, O42转入环境
能量
释放、转化 为热
好氧微生物在于空气充分接触的条件下，使堆肥原料中的有机物 发生一系列放热反应，最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质 的过程。
4 堆肥工艺 四类 3 影响因素 六个阶段及内容 2 堆肥过程 六个主要因素
1 基本原理 堆肥过程四阶段，物质、温度、微生物相变化
堆肥过程中同化、异化作用反应式。物质变化、能量释放与获取
堆肥的历史：
1925年--印度的农艺学家埃· 霍华德（Albert Howard）发明“印多尔法”。 1932年意大利人贝卡里留把厌氧发酵和好氧发酵结合一起，把物料先放在密闭 系统进行厌氧发酵，然后再送入空气进行好氧发酵。 1933年，丹麦出现达诺法(利用回转窑发酵仓进行好氧发酵)并在西欧和日本得 到应用。德国开发了巴登· 巴登法 1940年，美国使用发酵槽进行机械化堆肥，厄普· 托马斯法(Earp-Thomas法)。 国际上出现了机械化较强的发酵装置――立流移动式搅拌发酵仓。 20世纪60年代，日本已经建成堆肥厂30多座。 从20世纪70年代初开始，化肥大规模的使用；同时，城市生活垃圾的成分也发 生了变化，垃圾中不可生物分解的成分日益增多，导致机械化程度较高的堆肥工艺 较难推广和堆肥产品的品质差、生产效率低等。堆肥逐渐不再为人们所重视，许多 堆肥厂陆续停产关闭。 近年来，由于垃圾填埋场地的缺乏和垃圾焚烧可能导致的大气污染，垃圾卫生 填埋和焚烧处理方法在某些方面受到较多的限制，堆肥处理又受到了较多的重视。
人工分选 可回收物品、惰性废物和化学 废物 磁分选 铁 涡流分选 有色金属
表
项目 优点 缺点 便宜，操作简单
不同翻堆设备的优缺点
垮式翻堆机 条垛间距小，堆肥 占地面积小 条垛大小受到严重 限制，处理的物料 少 侧式翻堆机 堆肥彻底，堆料混合均 匀；条垛大小不受限制 易损坏，翻堆能力小
斗式装载机或推土机
一次发酵：进行最初的微 生物分解，系高温发酵， 是实现垃圾无害化的阶段 二次发酵：进行无害化处 理后的垃圾进一步腐熟， 使之成为熟堆肥
物料处理设备
翻堆设备
斗式装载机或推土机、垮式
堆 肥 化 设 备
破碎设备 冲击磨、破碎机等 混合设备 搅拌机、装载机等
翻堆机、侧式翻堆机
输送设备 带式、刮板输送机等
表 常见有机废物的C/N比
物 木 稻 质 屑 壳 C/N比 70～100 200～1700 70～100 物 猪粪 鸡粪 污泥 质 C/N比 7～15 5～10 6～12
稻草、麦杆
树
牛
皮
粪
100～350
8～26 34.8
杂草
厨余 活性污泥
12～19
20～25 6.3
水果废物
表
C/N
不同C/N的堆肥化情况
有毒有害化学物质的混入，从而使得堆肥化产品作为肥料或土壤改良剂的价
值大大降低，不妥当的处理还可能带来对土壤的污染和对农作物的危害。
堆肥原料：
随着人类生活水平的日益提高，相应产生越来越多的固体废弃物，在这 些固体废弃物中，有相当大一部分是有机废物，特别是农牧渔业及其产品加 工产生的废弃物；生活用品废弃物，如废纸张、废布、废塑料袋等等生活垃 圾；人、畜、禽粪便；污水处理厂产生的有机废物污泥等，含有大量的有机 成分。有机废物进入环境，由于其中夹带大量病菌，会传染疾病；产生含高 浓度有机物的渗滤液，严重污染地下水和地表水；如堆积量过大，会因缺氧 产生大量沼气，聚积而出，遇明火发生爆炸，引起火灾，造成人身伤亡。因 此，如何处理这部分有机废物，加速有机物质的稳定，使有机废物无害化， 是必须解决的环境问题。 生活垃圾、有机污泥、人畜粪便、农林废物。
14.1 5.9
用堆肥 4.43
115
1.15
40
57.8
60
23.6
67
7.3
施用绿肥对荒漠绿洲地的改良效果
处理 容重/(g/cm3) 水稳性团粒/％ 速效氮(mg/kg)
＞0.25mm
亚田凊 对照 1.35 1.38 6.1 4.6
＜0.25mm
93.9 95.4 100 60